Разработка исследователей из Пермского Политеха позволяет снизить энергопотребление при разрушении пород на 15-30%. Об этом «Жуковский.Life» сообщили в пресс-службе ПНИПУ.
Проблема высокого энергопотребления особенно актуальна для калийной промышленности, где на процесс разрушения породы может уходить до половины всей электроэнергии предприятия. Основная причина неэффективности — устаревшая конструкция резцов, которые быстро изнашиваются и с чрезмерным усилием вгрызаются в породу.
Новая разработка, резец РС-55, имеет оптимизированную форму с выпуклыми режущими поверхностями. Это позволяет при затуплении одной стороны просто перевернуть инструмент в держателе и продолжить работу.
«Для исследования готового инструмента в держатель лабораторного стенда вставляли изготовленный резец, — пояснил доктор технических наук, профессор ПНИПУ Дмитрий Шишлянников, — Стенд с огромной силой толкал резец, а в этот момент установленные датчики в реальном времени измеряли, какое усилие требуется, чтобы прорезать материал. Эти данные и позволили нам объективно оценить эффективность конструкции».
Испытания проводились на специальном стенде, где роль калийной руды играли строительные гипсовые плиты — они дешевле, но имеют схожий характер разрушения. Учёные тестировали резец в разных режимах, меняя глубину и шаг резания.
«Мы проводили испытания по двум широко используемым на практике схемам резания: последовательной и шахматной, — добавил Шишлянников, — Вторая позволяет эффективнее отделять породу, так как инструмент разрушает материал по наведенным трещинам».
Внедрение новых резцов не только сократит счета за электричество, но и уменьшит затраты на покупку самого инструмента за счёт увеличения его срока службы. Снижение нагрузок на комбайны повысит их надёжность и сократит время простоев. Работа горнодобывающих компаний сегодня напрямую зависит от таких инноваций, позволяющих снижать расходы и соответствовать растущим экологическим стандартам.
Разработка пермских учёных для горнодобывающей отрасли не ограничивается повышением энергоэффективности. Ранее в ПНИПУ создали проницаемый реактивный барьер, который очищает загрязнённую воду на производствах. Фильтр на основе отходов металлообработки и древесного угля удаляет более 97% ионов тяжёлых металлов, представляя собой саморегулирующуюся и экономичную экологическую технологию.