THE PROCESS OF SEDIMENTATION OF SOLID PARTICLES OF THE GRINDING SLUDGE

Thousands of tons of grinding slimes are formed every month at the mechanical engineering enterprises (especially at bearing plants) and metallurgy ones, which are processing metals. Slimes are practically not processed at present, but exported to special landfills or dumps, worsening the environment. Slimes of abrasive metal processing can be a raw material base for powder metallurgy, as they contain 60-80% of metal particles. It is necessary to carry out the solid particles separation by density process at the slimes washing stage to increase the homogeneity of metal powder, which is extracted from grinding slimes of abrasive metal processing. The fluid flow consumption through the vertical nozzles, which allow keeping solid particles in a suspended state, is determined in this work on the basis of theoretical studies of the solid particles deposition process of grinding slimes.Thousands of tons of grinding slimes are formed every month at the mechanical engineering enterprises (especially at bearing plants) and metallurgy ones, which are processing metals. Slimes are practically not processed at present, but exported to special landfills or dumps, worsening the environment. Slimes of abrasive metal processing can be a raw material base for powder metallurgy, as they contain 60-80% of metal particles. It is necessary to carry out the solid particles separation by density process at the slimes washing stage to increase the homogeneity of metal powder, which is extracted from grinding slimes of abrasive metal processing. The fluid flow consumption through the vertical nozzles, which allow keeping solid particles in a suspended state, is determined in this work on the basis of theoretical studies of the solid particles deposition process of grinding slimes

Моделювання траекторії руху металевих і абразивних частинок в миючому жолобі

Thousands of tons of metal-containing sludge are produced every month at machine-building, especially bearing producing and metallurgy enterprises where is processed. In the production of bearings, up to 10.0 thousand tons of sludge containing up to 90 % of the metal fraction is produced annually. At present, the sludge is practically nonrecyclable and brought to landfills degrading the environment.To increase the uniformity of metal powder at the stage of sludge washing, it is necessary to separate the solid articles by their density.To solve this issue, a comprehensive system of environmentally friendly technology is used for reclaiming the grinding sludge where in the process of movement of the sludge particles in a flow of detergent solution, their washing and separation by density take place. The study of the trajectory of motion of solid sludge particles makes it possible to set the mode parameters of the gutter which provide effective separation of particles by density. This enables determining the height of separator installation in the solution flow and obtaining a larger percentage of homogeneous metal particles.The main parameters of the washing gutter which can ensure effective separation of metal and abrasive particles include length and width of the gutter, level of the solution flow, flow rate of the solution, flow rate of fluid through the sidewall of the gutter, flow rate of solution through nozzles, number of nozzles and distance between them.Based on theoretical studies and a mathematical model describing the motion of metallic and abrasive particles in a detergent solution, a program in the C++ language and in the C++ Builder 6 programming environment was developed.The developed program makes it possible to simulate trajectories of motion of metal and abrasive particles in the detergent solution flow in the gutter. In the mode of random particle parameters, diameter in a range of 18–500 μm for metal particles and in a range of 31–200 μm for abrasive particles is selectedНа предприятиях машиностроения (особенно на подшипниковых заводах) и металлургии, осуществляющих обработку металлов, ежемесячно образуются тысячи тонн металлосодержащих шламов. В подшипниковом производстве ежегодно образуется до 10,0 тысяч тонн шламов, содержащих до 90% металлической фракции. В настоящее время шламы практически не перерабатываются, а вывозятся в специальные захоронения или на свалки, ухудшая экологию.Для повышения однородности металлического порошка на стадии мойки шламов необходимо осуществлять разделение твердых частиц по плотности.Для решения этого вопроса применяется комплексная система экологически безопасной утилизации шлифовальных шламов, где в процессе движения частиц шлама в потоке моющего раствора происходит их мойка и разделения по плотности. Исследование траектории движения твердых частиц шлама позволяет установить режимные параметры моющего желоба, которые обеспечивают эффективное разделение частиц по плотности. Это дает возможность определить высоту установки разделителя в потоке раствора и получить более значительный процент однородных металлических частиц.Основными параметрами моющего желоба, которые могут обеспечить эффективное разделение металлических и абразивных частиц, являются: длина, ширина желоба, уровень потока раствора, расход раствора, расход потока жидкости через боковую стенку желоба, расход потока раствора через форсунки, количество форсунок и расстояние между ними.На основе проведенных теоретических исследований и построенной математической модели, описывающей движение металлических и абразивных частиц в моющем растворе, разработана программа на языке С++ в среде C++ Builder 6.Разработанная программа дает возможность моделировать траектории движения металлических и абразивных частиц в потоке моющего раствора в желобе. В режиме случайных параметров частиц диаметр металлических частиц выбирается из диапазона 18–500 мкм, абразивных – 31–200 мкмНа підприємствах машинобудування (особливо на підшипникових заводах) і металургії, що здійснюють обробку металів, щомісяця утворюються тисячі тонн металовмісних шламів. В підшипниковому виробництві щорічно утворюється до 10,0 тисяч тонн шламів, які містять до 90 % металевої фракції. На теперішній час шлами практично не переробляються, а вивозяться в спеціальні захоронення або на звалища, погіршуючи екологію.Для підвищення однорідності металевого порошку на стадії миття шламів необхідно здійснювати поділ твердих частинок за щільністю.Для вирішення цього питання застосовується комплексна система екологічно безпечної технології утилізації шліфувальних шламів, де у процесі руху частинок шламу в потоці миючого розчину відбувається їх миття та розділення по щільності. Дослідження траєкторії руху твердих частинок шламу дозволяє встановити режимні параметри мийного жолобу, які забезпечують ефективне розділення частинок по щільності. Це дає можливість визначити висоту встановлення роздільника в потоці розчину та отримати більш значний відсоток однорідних металевих частинок.Основними параметрами миючого жолоба, що можуть забезпечити ефективне розділення металевих і абразивних частинок, є: довжина, ширина жолоба, рівень потоку розчину, витрати розчину, витрати потоку рідини через бічну стінку жолоба, витрати потоку розчину через форсунки, кількість форсунок та відстань між ними.На основі проведених теоретичних досліджень та побудованої математичної моделі, що описує рух металевих і абразивних частинок в миючому розчині, розроблено програму на мові С++ в середовищі C++ Builder 6.Розроблена програма дає можливість моделювати траєкторії руху металевих і абразивних частинок в потоці миючого розчину в жолобі. В режимі випадкових параметрів частинок діаметр металевих частинок вибирається з діапазону 18–500 мкм, абразивних – 31–200 мк

Визначення ефективної енергоємності конвеєра при транспортуванні різних відходів механічної обробки

The object of research is the process of transportation of mechanical waste from the machine tool to the area of further processing using a modernized screw conveyor. One of the biggest problems in the transportation of mechanical waste remains the high cost of auxiliary processes, which form the final cost of the product. Since it is impossible to reduce the cost by excluding the stages of transportation and processing from the technological process, the energy component of the issue remains. Reducing energy costs at all stages of machining, transportation and processing is an important economic and environmental challenge.In this work, the energy consumption of the conveyor is determined during the transportation of the shavings obtained during the end turning of the gear rim of the wheel. Also, the work is devoted to the movement of sludge obtained by surface grinding of the cover of a cylindrical gearbox. The examined shavings and sludge are in different states: dry, wet and unprepared.The analysis of the existing effective equipment for cleaning and moving with the stages of cleaning and processing of cutting fluids, shavings and sludge, taking into account the energy intensity, is carried out. A comparative analysis of the energy consumption of the conveyor, taking into account the energy consumption for the preparation of the transported material – the drying process, is carried out. Recommendations are given regarding the cases of using a dryer for the preparation of shavings and sludge for the processes of moving to the processing, cleaning or disposal zones. The effective values of the energy consumption of the conveyor are determined on the basis of graphical dependencies, based on the conditions of a given productivity.It is shown that obtaining the effective energy consumption of the conveyor is achieved due to the combined accounting of the energy consumption of the conveyor and equipment for the preparation of chips and sludge. This saves 5–7 % in energy costs for an expected performance of 12.4 g/min. As a research result, it is concluded that the effective energy consumption of the conveyor is 70–90 W/min for a given productivity of 10–12 g/min when transporting wet sludge and shavings.Объектом исследования является процесс транспортировки отходов механической обработки от станка в зону дальнейшей переработки с помощью модернизированного шнекового конвейера. Одной из самых больших проблем транспортирования отходов механической обработки остается высокая себестоимость вспомогательных процессов, которые образуют конечную стоимость продукции. Поскольку уменьшение себестоимости за счет исключения из технологического процесса этапов транспортирования и переработки невозможно, то остается энергетическая составляющая вопроса. Уменьшение затрат энергоресурсов при всех этапах механической обработки, транспортирования и переработке является важной экономической и экологической задачей.В работе определяется энергоемкость конвейера при транспортировании стружки, полученной при торцевом точении зубчатого венца колеса. Также работа посвящена перемещению шлама, полученному при плоском шлифовании крышки цилиндрического редуктора. Исследуемые стружка и шлам находятся в разных состояниях: сухом, влажном и неподготовленном.Проведен анализ существующего эффективного оборудования для очистки и перемещения с этапами очистки и переработки смазочно-охлаждающих жидкостей, стружки и шламов с учетом энергоемкости. Проведен сравнительный анализ потребления электроэнергии транспортера с учетом энергозатрат для подготовки транспортируемого материала – процесс сушки. Приведены рекомендации относительно случаев использования сушилки для подготовки стружки и шламов к процессам перемещения в зоны переработки, очистки или утилизации. Определены эффективные величины энергоемкости конвейера на основе графических зависимостей, исходя из условий заданной производительности.Показано, что получение эффективной энергоемкости конвейера достигается за счет комбинированного учета энергозатрат транспортера и оборудования для подготовки стружки и шлама. Это позволяет сэкономить 5–7 % энергозатрат для ожидаемой производительности от 12,4 г/мин. По итогам исследования сделан вывод, что эффективная энергоемкость конвейера составляет 70–90 Вт/мин для заданной производительности 10–12 г/мин при транспортировке влажных шламов и стружки.Об’єктом дослідження є процес транспортування відходів механічної обробки від верстату до зони подальшої переробки за допомогою модернізованого шнекового конвеєра. Однією з найбільших проблем транспортування відходів механічної обробки залишається висока собівартість допоміжних процесів, які утворюють кінцеву вартість продукції. Оскільки зменшення собівартості за рахунок виключення із технологічного процесу етапів транспортування та переробки неможливе, то залишається енергетична складова питання. Зменшення затрат енергоресурсів при всіх етапах механічної обробки, транспортуванні та переробки є важливою економічною та екологічною задачею.У роботі визначається енергоємність конвеєра при транспортуванні стружки, отриманої при торцьовому точінні зубчастого вінця колеса. Також робота присвячена переміщенню шламу, отриманому при плоскому шліфуванні кришки циліндричного редуктора. Досліджувані стружка та шлам перебувають у різних станах: сухому, вологому та непідготовленому.Проведено аналіз існуючого ефективного обладнання для очистки та переміщення до етапів очистки та переробки мастильно-охолоджуючих рідин, стружки та шламів з урахуванням енергоємності. Проведено порівняльний аналіз споживання електроенергії транспортера з урахування енергозатрат на підготовки транспортованого матеріалу – процес сушки. Наведено рекомендації стосовно випадків використання сушарки для підготування стружки та шламів до процесів переміщення до зон переробки, очищення або утилізації. Визначено ефективні величини енергоємності конвеєра на основі графічних залежностей, виходячи із умов заданої продуктивності. Показано, що отримання ефективної енергоємності конвеєра досягається за рахунок комбінованого врахування енергозатрат транспортера та обладнання для підготовки стружки та шламу. Це дозволяє заощадити 5–7 % енергозатрат для очікуваної продуктивності від 12,4 г/хв. У підсумку дослідження зроблено висновок, що ефективна енергоємність конвеєра складає 70–90 Вт/хв для заданої продуктивності 10–12 г/хв при транспортуванні вологих шламів та стружки

Визначення ефективної енергоємності конвеєра при транспортуванні різних відходів механічної обробки

The object of research is the process of transportation of mechanical waste from the machine tool to the area of further processing using a modernized screw conveyor. One of the biggest problems in the transportation of mechanical waste remains the high cost of auxiliary processes, which form the final cost of the product. Since it is impossible to reduce the cost by excluding the stages of transportation and processing from the technological process, the energy component of the issue remains. Reducing energy costs at all stages of machining, transportation and processing is an important economic and environmental challenge.In this work, the energy consumption of the conveyor is determined during the transportation of the shavings obtained during the end turning of the gear rim of the wheel. Also, the work is devoted to the movement of sludge obtained by surface grinding of the cover of a cylindrical gearbox. The examined shavings and sludge are in different states: dry, wet and unprepared.The analysis of the existing effective equipment for cleaning and moving with the stages of cleaning and processing of cutting fluids, shavings and sludge, taking into account the energy intensity, is carried out. A comparative analysis of the energy consumption of the conveyor, taking into account the energy consumption for the preparation of the transported material – the drying process, is carried out. Recommendations are given regarding the cases of using a dryer for the preparation of shavings and sludge for the processes of moving to the processing, cleaning or disposal zones. The effective values of the energy consumption of the conveyor are determined on the basis of graphical dependencies, based on the conditions of a given productivity.It is shown that obtaining the effective energy consumption of the conveyor is achieved due to the combined accounting of the energy consumption of the conveyor and equipment for the preparation of chips and sludge. This saves 5–7 % in energy costs for an expected performance of 12.4 g/min. As a research result, it is concluded that the effective energy consumption of the conveyor is 70–90 W/min for a given productivity of 10–12 g/min when transporting wet sludge and shavings.Объектом исследования является процесс транспортировки отходов механической обработки от станка в зону дальнейшей переработки с помощью модернизированного шнекового конвейера. Одной из самых больших проблем транспортирования отходов механической обработки остается высокая себестоимость вспомогательных процессов, которые образуют конечную стоимость продукции. Поскольку уменьшение себестоимости за счет исключения из технологического процесса этапов транспортирования и переработки невозможно, то остается энергетическая составляющая вопроса. Уменьшение затрат энергоресурсов при всех этапах механической обработки, транспортирования и переработке является важной экономической и экологической задачей.В работе определяется энергоемкость конвейера при транспортировании стружки, полученной при торцевом точении зубчатого венца колеса. Также работа посвящена перемещению шлама, полученному при плоском шлифовании крышки цилиндрического редуктора. Исследуемые стружка и шлам находятся в разных состояниях: сухом, влажном и неподготовленном.Проведен анализ существующего эффективного оборудования для очистки и перемещения с этапами очистки и переработки смазочно-охлаждающих жидкостей, стружки и шламов с учетом энергоемкости. Проведен сравнительный анализ потребления электроэнергии транспортера с учетом энергозатрат для подготовки транспортируемого материала – процесс сушки. Приведены рекомендации относительно случаев использования сушилки для подготовки стружки и шламов к процессам перемещения в зоны переработки, очистки или утилизации. Определены эффективные величины энергоемкости конвейера на основе графических зависимостей, исходя из условий заданной производительности.Показано, что получение эффективной энергоемкости конвейера достигается за счет комбинированного учета энергозатрат транспортера и оборудования для подготовки стружки и шлама. Это позволяет сэкономить 5–7 % энергозатрат для ожидаемой производительности от 12,4 г/мин. По итогам исследования сделан вывод, что эффективная энергоемкость конвейера составляет 70–90 Вт/мин для заданной производительности 10–12 г/мин при транспортировке влажных шламов и стружки.Об’єктом дослідження є процес транспортування відходів механічної обробки від верстату до зони подальшої переробки за допомогою модернізованого шнекового конвеєра. Однією з найбільших проблем транспортування відходів механічної обробки залишається висока собівартість допоміжних процесів, які утворюють кінцеву вартість продукції. Оскільки зменшення собівартості за рахунок виключення із технологічного процесу етапів транспортування та переробки неможливе, то залишається енергетична складова питання. Зменшення затрат енергоресурсів при всіх етапах механічної обробки, транспортуванні та переробки є важливою економічною та екологічною задачею.У роботі визначається енергоємність конвеєра при транспортуванні стружки, отриманої при торцьовому точінні зубчастого вінця колеса. Також робота присвячена переміщенню шламу, отриманому при плоскому шліфуванні кришки циліндричного редуктора. Досліджувані стружка та шлам перебувають у різних станах: сухому, вологому та непідготовленому.Проведено аналіз існуючого ефективного обладнання для очистки та переміщення до етапів очистки та переробки мастильно-охолоджуючих рідин, стружки та шламів з урахуванням енергоємності. Проведено порівняльний аналіз споживання електроенергії транспортера з урахування енергозатрат на підготовки транспортованого матеріалу – процес сушки. Наведено рекомендації стосовно випадків використання сушарки для підготування стружки та шламів до процесів переміщення до зон переробки, очищення або утилізації. Визначено ефективні величини енергоємності конвеєра на основі графічних залежностей, виходячи із умов заданої продуктивності. Показано, що отримання ефективної енергоємності конвеєра досягається за рахунок комбінованого врахування енергозатрат транспортера та обладнання для підготовки стружки та шламу. Це дозволяє заощадити 5–7 % енергозатрат для очікуваної продуктивності від 12,4 г/хв. У підсумку дослідження зроблено висновок, що ефективна енергоємність конвеєра складає 70–90 Вт/хв для заданої продуктивності 10–12 г/хв при транспортуванні вологих шламів та стружки

Моделювання траекторії руху металевих і абразивних частинок в миючому жолобі

Thousands of tons of metal-containing sludge are produced every month at machine-building, especially bearing producing and metallurgy enterprises where is processed. In the production of bearings, up to 10.0 thousand tons of sludge containing up to 90 % of the metal fraction is produced annually. At present, the sludge is practically nonrecyclable and brought to landfills degrading the environment.To increase the uniformity of metal powder at the stage of sludge washing, it is necessary to separate the solid articles by their density.To solve this issue, a comprehensive system of environmentally friendly technology is used for reclaiming the grinding sludge where in the process of movement of the sludge particles in a flow of detergent solution, their washing and separation by density take place. The study of the trajectory of motion of solid sludge particles makes it possible to set the mode parameters of the gutter which provide effective separation of particles by density. This enables determining the height of separator installation in the solution flow and obtaining a larger percentage of homogeneous metal particles.The main parameters of the washing gutter which can ensure effective separation of metal and abrasive particles include length and width of the gutter, level of the solution flow, flow rate of the solution, flow rate of fluid through the sidewall of the gutter, flow rate of solution through nozzles, number of nozzles and distance between them.Based on theoretical studies and a mathematical model describing the motion of metallic and abrasive particles in a detergent solution, a program in the C++ language and in the C++ Builder 6 programming environment was developed.The developed program makes it possible to simulate trajectories of motion of metal and abrasive particles in the detergent solution flow in the gutter. In the mode of random particle parameters, diameter in a range of 18–500 μm for metal particles and in a range of 31–200 μm for abrasive particles is selectedНа предприятиях машиностроения (особенно на подшипниковых заводах) и металлургии, осуществляющих обработку металлов, ежемесячно образуются тысячи тонн металлосодержащих шламов. В подшипниковом производстве ежегодно образуется до 10,0 тысяч тонн шламов, содержащих до 90% металлической фракции. В настоящее время шламы практически не перерабатываются, а вывозятся в специальные захоронения или на свалки, ухудшая экологию.Для повышения однородности металлического порошка на стадии мойки шламов необходимо осуществлять разделение твердых частиц по плотности.Для решения этого вопроса применяется комплексная система экологически безопасной утилизации шлифовальных шламов, где в процессе движения частиц шлама в потоке моющего раствора происходит их мойка и разделения по плотности. Исследование траектории движения твердых частиц шлама позволяет установить режимные параметры моющего желоба, которые обеспечивают эффективное разделение частиц по плотности. Это дает возможность определить высоту установки разделителя в потоке раствора и получить более значительный процент однородных металлических частиц.Основными параметрами моющего желоба, которые могут обеспечить эффективное разделение металлических и абразивных частиц, являются: длина, ширина желоба, уровень потока раствора, расход раствора, расход потока жидкости через боковую стенку желоба, расход потока раствора через форсунки, количество форсунок и расстояние между ними.На основе проведенных теоретических исследований и построенной математической модели, описывающей движение металлических и абразивных частиц в моющем растворе, разработана программа на языке С++ в среде C++ Builder 6.Разработанная программа дает возможность моделировать траектории движения металлических и абразивных частиц в потоке моющего раствора в желобе. В режиме случайных параметров частиц диаметр металлических частиц выбирается из диапазона 18–500 мкм, абразивных – 31–200 мкмНа підприємствах машинобудування (особливо на підшипникових заводах) і металургії, що здійснюють обробку металів, щомісяця утворюються тисячі тонн металовмісних шламів. В підшипниковому виробництві щорічно утворюється до 10,0 тисяч тонн шламів, які містять до 90 % металевої фракції. На теперішній час шлами практично не переробляються, а вивозяться в спеціальні захоронення або на звалища, погіршуючи екологію.Для підвищення однорідності металевого порошку на стадії миття шламів необхідно здійснювати поділ твердих частинок за щільністю.Для вирішення цього питання застосовується комплексна система екологічно безпечної технології утилізації шліфувальних шламів, де у процесі руху частинок шламу в потоці миючого розчину відбувається їх миття та розділення по щільності. Дослідження траєкторії руху твердих частинок шламу дозволяє встановити режимні параметри мийного жолобу, які забезпечують ефективне розділення частинок по щільності. Це дає можливість визначити висоту встановлення роздільника в потоці розчину та отримати більш значний відсоток однорідних металевих частинок.Основними параметрами миючого жолоба, що можуть забезпечити ефективне розділення металевих і абразивних частинок, є: довжина, ширина жолоба, рівень потоку розчину, витрати розчину, витрати потоку рідини через бічну стінку жолоба, витрати потоку розчину через форсунки, кількість форсунок та відстань між ними.На основі проведених теоретичних досліджень та побудованої математичної моделі, що описує рух металевих і абразивних частинок в миючому розчині, розроблено програму на мові С++ в середовищі C++ Builder 6.Розроблена програма дає можливість моделювати траєкторії руху металевих і абразивних частинок в потоці миючого розчину в жолобі. В режимі випадкових параметрів частинок діаметр металевих частинок вибирається з діапазону 18–500 мкм, абразивних – 31–200 мк

The Process Of Sedimentation Of Solid Particles Of The Grinding Sludge

Thousands of tons of grinding slimes are formed every month at the mechanical engineering enterprises (especially at bearing plants) and metallurgy ones, which are processing metals. Slimes are practically not processed at present, but exported to special landfills or dumps, worsening the environment. Slimes of abrasive metal processing can be a raw material base for powder metallurgy, as they contain 60-80% of metal particles. It is necessary to carry out the solid particles separation by density process at the slimes washing stage to increase the homogeneity of metal powder, which is extracted from grinding slimes of abrasive metal processing. The fluid flow consumption through the vertical nozzles, which allow keeping solid particles in a suspended state, is determined in this work on the basis of theoretical studies of the solid particles deposition process of grinding slimes

Determination of Effective Energy Capacity of the Conveyor When Transporting Different Waste of Mechanical Treatment

The object of research is the process of transportation of mechanical waste from the machine tool to the area of further processing using a modernized screw conveyor. One of the biggest problems in the transportation of mechanical waste remains the high cost of auxiliary processes, which form the final cost of the product. Since it is impossible to reduce the cost by excluding the stages of transportation and processing from the technological process, the energy component of the issue remains. Reducing energy costs at all stages of machining, transportation and processing is an important economic and environmental challenge.In this work, the energy consumption of the conveyor is determined during the transportation of the shavings obtained during the end turning of the gear rim of the wheel. Also, the work is devoted to the movement of sludge obtained by surface grinding of the cover of a cylindrical gearbox. The examined shavings and sludge are in different states: dry, wet and unprepared.The analysis of the existing effective equipment for cleaning and moving with the stages of cleaning and processing of cutting fluids, shavings and sludge, taking into account the energy intensity, is carried out. A comparative analysis of the energy consumption of the conveyor, taking into account the energy consumption for the preparation of the transported material – the drying process, is carried out. Recommendations are given regarding the cases of using a dryer for the preparation of shavings and sludge for the processes of moving to the processing, cleaning or disposal zones. The effective values of the energy consumption of the conveyor are determined on the basis of graphical dependencies, based on the conditions of a given productivity.It is shown that obtaining the effective energy consumption of the conveyor is achieved due to the combined accounting of the energy consumption of the conveyor and equipment for the preparation of chips and sludge. This saves 5–7 % in energy costs for an expected performance of 12.4 g/min. As a research result, it is concluded that the effective energy consumption of the conveyor is 70–90 W/min for a given productivity of 10–12 g/min when transporting wet sludge and shavings