Влияние ориентации начальной трещины и контактного трения на разрушение хрупких тел
Проведено експериментальне дослідження особливостей руйнування зразків з початковою тріщиною при їх одноосному стискуванні. Встановлена залежність міцності таких зразків, утворення і розвитку магістральних тріщин від орієнтації початкової тріщини відносно навантажуваних граней зразка і величини конт...
Gespeichert in:
| Datum: | 2012 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2012
|
| Schriftenreihe: | Геотехническая механика |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53663 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Влияние ориентации начальной трещины и контактного трения на разрушение хрупких тел / Ю.А. Костандов, В.С. Медведев // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 97. — С. 231-240. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-53663 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-536632014-01-26T03:11:33Z Влияние ориентации начальной трещины и контактного трения на разрушение хрупких тел Костандов, Ю.А. Медведев, В.С. Проведено експериментальне дослідження особливостей руйнування зразків з початковою тріщиною при їх одноосному стискуванні. Встановлена залежність міцності таких зразків, утворення і розвитку магістральних тріщин від орієнтації початкової тріщини відносно навантажуваних граней зразка і величини контактного тертя на них. Запропоновано пояснення цієї залежності. The experimental research of fracture features of specimens with an initial crack at their axial compression is carried out. Dependences of strength such specimens, formation and development of main cracks from orientation of an initial crack relatively specimen bounds, which loaded by the uniaxial compression, and value of contact friction on them is set. The explanation of these dependences is offered. 2012 Article Влияние ориентации начальной трещины и контактного трения на разрушение хрупких тел / Ю.А. Костандов, В.С. Медведев // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 97. — С. 231-240. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53663 539.4 ru Геотехническая механика Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Проведено експериментальне дослідження особливостей руйнування зразків з початковою тріщиною при їх одноосному стискуванні. Встановлена залежність міцності таких зразків, утворення і розвитку магістральних тріщин від орієнтації початкової тріщини відносно навантажуваних граней зразка і величини контактного тертя на них. Запропоновано пояснення цієї залежності. |
| format |
Article |
| author |
Костандов, Ю.А. Медведев, В.С. |
| spellingShingle |
Костандов, Ю.А. Медведев, В.С. Влияние ориентации начальной трещины и контактного трения на разрушение хрупких тел Геотехническая механика |
| author_facet |
Костандов, Ю.А. Медведев, В.С. |
| author_sort |
Костандов, Ю.А. |
| title |
Влияние ориентации начальной трещины и контактного трения на разрушение хрупких тел |
| title_short |
Влияние ориентации начальной трещины и контактного трения на разрушение хрупких тел |
| title_full |
Влияние ориентации начальной трещины и контактного трения на разрушение хрупких тел |
| title_fullStr |
Влияние ориентации начальной трещины и контактного трения на разрушение хрупких тел |
| title_full_unstemmed |
Влияние ориентации начальной трещины и контактного трения на разрушение хрупких тел |
| title_sort |
влияние ориентации начальной трещины и контактного трения на разрушение хрупких тел |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| publishDate |
2012 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53663 |
| citation_txt |
Влияние ориентации начальной трещины и контактного трения на разрушение хрупких тел / Ю.А. Костандов, В.С. Медведев // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 97. — С. 231-240. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| series |
Геотехническая механика |
| work_keys_str_mv |
AT kostandovûa vliânieorientaciinačalʹnojtreŝinyikontaktnogotreniânarazrušeniehrupkihtel AT medvedevvs vliânieorientaciinačalʹnojtreŝinyikontaktnogotreniânarazrušeniehrupkihtel |
| first_indexed |
2025-07-05T05:02:05Z |
| last_indexed |
2025-07-05T05:02:05Z |
| _version_ |
1836781903760326656 |
| fulltext |
231
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Потураев В.Н., Минеев С.П. Использование вибрационных и волновых эффектов при отработке выбро-
соопасных пластов.- Киев: Наукова думка, 1993.- 143 c.
2. Потураев В.Н., Минеев С.П. Пульсационные и волновые эффекты в горном массиве. – К.: Наук. думка,
1993.- 143 c.
3. СОУ 10.1.00174088.011-2005 Правила ведения горных работ на пластах, склонных к газодинамическим
явлениям. – Киев: Минуглепром Украины, 2005. – 225 с.
4. Докукин А.В. Основные проблемы горной науки.- М.: Недра, 1979.- 383 с.
5 Белоненко В.Н. Пути повышения рентабельности разработки малых месторождений нефти / Н. Белонен-
ко, М.В.Павлов // Нефтепромысловое дело, 2002, №11.- С. 45-48.
6. Снижение выбросоопасности при динамическом воздействии на угольный массив/ Н.Ф.Кусов и др.- М.:
Наука, 1985. – 184 с.
7. Минеев С.П. Свойства газонасыщенного угля. – Д.: НГУ, 2009- 220 с.
8. Минеев С.П., Прусова А.А., Корнилов М.Г. Активация десорбции метана в угольных пластах.- Днепро-
петровск, Вебер, 2007.- 252 с.
9. Алексеев А.Д. Физика угля и горных процессов / А.Д. Алексеев. – К.: Наук. Думка, 2010. -424 с.
10. Корнилов М.Г. Обоснование параметров вибрационного воздействия на микросорбционное пространст-
во угля для эффективной десорбции газа.- Д.: ИГТМ НАН Украины, 2008. – 22 с.
11. Большинский М.И. Теория внезапных выбросов угля, породы и газа. Донецк: ДонТУ, 1993.- 139 с.
12. Роенко И.А., Шарипова С.П. Анализ энергоемкости разрушения угольного пласта физико-
механическим способом // Геомеханика управления состоянием напряженного газонасыщенного массива.- К.:
Наукова думка, 1985.- С. 26-29.
13. Зорин А.Н., Халимендик Ю.М., Колесников В.Г. Механика разрушения горного массива и использова-
ние его энергии при добыче полезных ископаемых.- М.: Недра, 2001.- 413 с.
14. Усталостные испытания на высоких частотах нагружения / Под редакцией В.А. Кузьменко.- Киев: Нау-
кова думка, 1979.- 336 с.
15. Нетрадиционные технологические процессы добычи угля / В.Н. Потураев, С.А. Полуянский, А.Н. Зорин
и др. – Киев: Техника, 1986. -117 с.
16. Бобин В.А. Сорбционные процессы в природном угле и его структура, 1987.- 136 с.
17. Курленя М.В. Геомеханика и техносфера / М.В. Курленя. –Новосибирск: Наука, 2004.- 131 с.
УДК 539.4
Канд. физ. мат. наук Ю.А. Костандов,
инж. В.С. Медведев,
(ТНУ им. В.И. Вернадского)
ВЛИЯНИЕ ОРИЕНТАЦИИ НАЧАЛЬНОЙ ТРЕЩИНЫ
И КОНТАКТНОГО ТРЕНИЯ НА РАЗРУШЕНИЕ ХРУПКИХ ТЕЛ
Проведено експериментальне дослідження особливостей руйнування зразків з початко-
вою тріщиною при їх одноосному стискуванні. Встановлена залежність міцності таких зраз-
ків, утворення і розвитку магістральних тріщин від орієнтації початкової тріщини відносно
навантажуваних граней зразка і величини контактного тертя на них. Запропоновано пояс-
нення цієї залежності.
INFLUENCE OF ORIENTATION OF INITIAL CRACK
AND CONTACT FRICTION ON FRACTURE OF BRITTLE SOLIDS
The experimental research of fracture features of specimens with an initial crack at their axial
compression is carried out. Dependences of strength such specimens, formation and development of
main cracks from orientation of an initial crack relatively specimen bounds, which loaded by the
uniaxial compression, and value of contact friction on them is set. The explanation of these depend-
ences is offered.
Из многих научных работ следует, что после образования большого числа
малых трещин происходит преимущественное развитие лишь некоторых наи-
более опасных трещин, которые легко инициируемы при данных условиях. Та-
232
кой характер разрушения является характерным для горных пород, обладаю-
щих естественной трещиноватостью и блочной структурой. В связи с этим воз-
никают задачи определения параметров предельного состояния горных пород,
ослабленных трещинами, и выявления в них наиболее опасных трещин в зави-
симости от их конкретного напряженно-деформированного состояния, на фор-
мирование которого существенно влияет контактное трение. Однако до сих пор
нет ясного представления о его влиянии на разрушение хрупких или квазих-
рупких трещиноватых сред, которыми являются и многие горные породы. По-
лучение адекватных представлений о роли контактного трения в деформирова-
нии и разрушении квазихрупких тел, содержащих начальную трещину, и влия-
нии ее ориентации на образование и развитие магистральных трещин является
важным для решения ряда проблем, связанных с технологией подземных ра-
бот, устойчивостью как подземных, так и иных сооружений или их элементов,
и потому является актуальной задачей.
Исследование влияния ориентации начальной трещины на характер разру-
шения и прочность содержащих ее образцов проводилось при одноосном сжа-
тии образцов, изготовленных из песчано-цементной смеси по методике [1]. Об-
разцы представляли собой прямоугольные параллелепипеды размером
{ } { } { }205555 ⋅⋅=⋅⋅=⋅⋅ bhazyx мм с центральным сквозным разрезом длиной
182 =l мм и шириной 0,2 мм, имитирующем начальную трещину. Разрезы ори-
ентировались под углами α , равными π/6, π/4, π/3, π/2 к направлению дейст-
вующей нагрузки.
Песчано-цементная смесь для изготовления образцов затворялась при зна-
чениях водно-цементного отношения 0,35, а отношение весовых частей цемен-
та и песка при этом составляло 1:2. Полученные образцы были разделены на
две серии S1 и S3, испытания которых проводили через 3 и 9 месяцев после их
изготовления, соответственно. Нагружение образцов одноосным сжатием вдоль
оси OY проводилось на испытательной машине УМЭ-10М со скоростью
0,5…1,5 kN/с в двух вариантах. В первом - при непосредственном контакте на-
гружаемых торцов образцов со стальными плитами пресса, что обеспечивало
коэффициент контактного трения 24,0=Sf [2]. Во втором варианте - между
нагружаемыми торцами образцов и плитами пресса размещались фторопласто-
вые пластины. При этом коэффициент контактного трения снижался до значе-
ния 035,0=Ff .
Регистрация нагрузки и продольной деформации проводилась с помощью
аппаратно-программного комплекса [1], который предусматривает использова-
ние тензодатчиков и аналогово-цифрового преобразователя АДА1292B.
Зависимости прочности vσ образцов серий S1 и S3, рассчитанной на их дей-
ствующее сечение dS ( blaSd ⋅−= )sin2( α , a - ширина образца, b - его толщи-
на), от угла наклона трещины α при 035,0=Ff и 24,0=Sf приведены на
рис.1a и рис.1b соответственно.
233
25
30
35
40
45
50
0 30 60 90α, град
σ v,
MПa
S3
S1
25
30
35
40
45
50
0 30 60 90α, град
σ v ,
МПа
S3
S1
a) b)
Рис. 1 - Зависимости прочности vσ образцов серий S1 и S3, рассчитанной на их действующее сечение dS , от
угла наклона трещины α при 035,0=Ff (a) и 24,0=Sf (b)
Для установления последовательности стадий процесса разрушения прово-
дилась его видеорегистрация со скоростью 30 кадров в секунду. Пример по-
следовательных стадий разрушения в моменты времени 4321 tttt <<< образца
из серии S1 с разрезом, ориентированным под углом 6/πα = , при 035,0=Ff
представлены на рис.2. При этом в момент времени 1t показан нагруженный
образец до начала трещинообразования.
t1
t2
t3
t4
Рис. 2 – Пример последовательных стадий разрушения в моменты времени 4321 tttt <<< образца из серии
S1 с разрезом, ориентированным под углом 6/πα = , при 035,0=Ff
Следует отметить, что результаты видеорегистрации позволяют судить
только о проявлении процесса разрушения на поверхности образца, а потому не
являются достаточно информативными для полного представления о процессе
234
разрушения, протекающего во всем объеме образца. Поэтому после проведения
экспериментов проводился анализ образовавшихся в разрушенных образцах
трещин и отдельностей. Это, в частности, позволило выявлять поверхностные
трещины (отслоения материала), которые для моментов времени 3t и 4t на рис.2
обведены штрих-пунктиром.
Из рис.2 следует, что при сжатии образца в первую очередь ( 2tt = ) образу-
ются магистральные трещины не в продолжении разреза, то есть между верши-
нами разреза и ближайшими гранями , а между вершинами разреза и наиболее
удаленными от них нагружаемыми гранями образца, которые будем называть
противоположными. Затем при 3tt = образуются поверхностные трещины и от-
слоения материала, происходит смыкание берегов разреза и выброс разрушен-
ного в пыль материала (показан стрелкой). При дальнейшем нагружении образ-
ца ( 4tt = ) образуется магистральная трещина вдоль его свободной правой грани
(показана стрелками).
На рис.3 и рис.4 приведены фотографии некоторых разрушенных одноос-
ным сжатием образцов серий S1 и S3, соответственно, при различных углах α
ориентации разреза и условиях на контактирующих поверхностях ( 035,0=Ff и
24,0=Sf ).
Анализ картин разрушения, образовавшихся в разрушенных образцах тре-
щин и отдельностей позволяет сделать вывод о преобладании продольного ха-
рактера разрушения, когда образование и развитие трещин происходит пре-
имущественно в направлении действия нагрузки.
При нагружении сплошных образцов серии S1 (рис.3) при 035,0=Ff в них
образуются трещины, исходящие из углов образца, с откалыванием материала
вдоль боковых (свободных) граней, что соответствует выводам работ [2]. В
средней части образцов разрушение происходит по диагоналям вертикальных
сечений YOZ, параллельных свободным боковым граням образца (диагональ-
ное разрушение).
При нагружении сплошных образцов серии S1 (рис.3) при 24,0=Sf прева-
лирует диагональное разрушение, а откалывания материала вдоль боковых гра-
ней практически не происходит.
В случае 6/πα = и 035,0=Ff (рис.3) трещины в образцах серии S1 обра-
зуются между вершинами разреза и точками противоположных граней образ-
цов вблизи их углов. Также происходит откалывание материала вдоль боковой
грани. В образцах серии S3 (рис.4) при этих же условиях трещины образуются
сначала между вершинами разреза и углами противоположных граней образ-
цов, а затем и их ближними гранями.
В случае 6/πα = и 24,0=Sf в образцах обеих серий образуются трещины
между вершинами разреза и углами противоположных граней образцов, а также
диагональные трещины.
235
Без
разреза
6/πα =
4/πα =
3/πα =
2/πα =
035,0=Ff 24,0=Sf
Рис. 3 - Картины разрушения образцов серии S1
236
6/πα =
3/πα =
2/πα =
035,0=Ff 24,0=Sf
Рис. 4 - Картины разрушения образцов серии S3
В случае 4/πα = при 035,0=Ff и 24,0=Sf в образцах серии S1 (рис.3)
сначала образуются трещины между вершинами разреза и углами противопо-
ложных граней образцов, а затем между вершинами разреза и ближайшими
гранями.
В случае 3/πα = при 035,0=Ff и 24,0=Sf в образцах серии S1 (рис. 3)
также сначала образуются трещины между вершинами разреза и углами проти-
воположных граней образцов, а затем между вершинами разреза и одной из
ближайших граней. Однако, при 24,0=Sf этому сопутствует и диагональное
разрушение.
Для образцов серии S3 в этих же случаях картины разрушения отличаются
тем, что после образования трещин между вершинами разреза и углами проти-
воположных граней образцов затем образуются трещины между вершинами
разреза и обеими ближайшими гранями.
В случае 2/πα = и 035,0=Ff трещины в образцах серии S1 (рис.3) обра-
зуются между вершинами разреза и углами противоположных граней образцов.
В образцах этой же серии при 24,0=Sf трещины образуются между вершина-
ми разреза и точками противоположных граней образцов, несколько удаленны-
ми от их углов.
В случае 2/πα = и 035,0=Ff в образцах серии S3 (рис.4) сначала образу-
237
ются трещины между вершинами разреза и углами противоположных граней
образцов, а затем между вершинами разреза и точками ближайших граней об-
разцов, несколько удаленными от их углов, что приводит к откалыванию мате-
риала вдоль боковых граней. В образцах этой же серии при 24,0=Sf первона-
чально образуются трещины между вершинами разреза и противоположными
углами образцов, а после смыкания берегов разреза происходит диагональное
разрушение образовавшихся отдельностей.
Из описания картин разрушения можно сделать два основных вывода отно-
сительно разрушения образцов с начальным разрезом, имитирующем трещину:
1) увеличение трения между контактирующими поверхностями образцов и пли-
тами пресса приводит к развитию диагонального разрушения образцов в сече-
нии YOZ; 2) разрушение начинается с образования трещин между вершинами
разреза и противоположными гранями образцов или их углов.
Первый вывод можно объяснить тем, что при наличии трения между кон-
тактирующими поверхностями затрудняется поперечная деформация образца в
плоскости XOZ вблизи нагруженных граней. Вместе с этим проявляется из-
вестная зависимость призменной прочности от соотношения ah / [3], состоя-
щая в том, что прочность высокого образца ниже прочности широкого. Это
приводит к тому, что разрушить образец по диагональным или близким к ним
плоскостям в сечении YOZ легче, чем в сечении XOY.
Для объяснения второго вывода рассмотрим нижнюю часть образца с разре-
зом, ориентированным под некоторым углом α , как показано на рис.5a. В этой
части образца ABCDEFA имеется участок поверхности CD, свободный от на-
грузки, что позволяет условно выделить две части образца, подверженных сжа-
тию нагрузкой )(xσ : ABCHA высотой 1h и GDEFG высотой 2h , ( 21 hh < ), у ко-
торых кроме угловых точек A и F, граничащих со свободными поверхностями,
имеются еще такие же точки C и D. Однако, поскольку эти точки являются
вершинами разреза CD, образованного свободными поверхностями, концентра-
ция напряжений в них выше, чем в точках A и F. Кроме того, часть образца
GDEFG выше части ABCHA ( 21 hh < ), то есть прочность части GDEFG ниже
прочность части ABCHA [4]. Поэтому, полагая, что трещина развивается из уг-
ловой точки образца по траектории максимальных эффективных касательных
напряжений (ТМЭКН) [3, 5], в рассматриваемом случае трещина будет разви-
ваться из точки D по траектории DF’.
238
a) b)
Рис. 5 – Схема образования трещин в образцах с начальной трещиной
Рассмотрим нижнюю часть образца с разрезом, ориентированным под углом
2/πα = , как показано на рис.5b. В этой части образца ABCC’F’FGHA также
имеется участок поверхности C’F’, свободный от нагрузки, что позволяет ус-
ловно выделить две одинаковых части образца, подверженных сжатию нагруз-
кой )(xσ : ABCDA и FGHEF, у которых кроме угловых точек A и H, гранича-
щих со свободными поверхностями, имеются еще такие же точки C и F. Одна-
ко, поскольку эти точки являются вершинами разреза CC’F’F, концентрация
напряжений в них выше, чем в точках A и H. Поэтому, по прежнему считая, что
трещина развивается из угловой точки образца по ТМЭКН, в рассматриваемом
случае развитие трещин равновероятно из точек C и F по траекториям CA’ и
FH’, соответственно.
Предложенное объяснение того, что при одноосном сжатии разрушение об-
разцов с начальным разрезом начинается с образования трещин между верши-
нами разреза и противоположными гранями образцов или их углов, находится в
полном соответствии с экспериментальными данными. Их отличие от результа-
тов, полученных в работе [6] численным моделированием для углов ориента-
ции трещины 4/πα = и 3/πα = , обусловлено, по-видимому, в первую оче-
редь отсутствием в используемой численной модели зависимости призменной
прочности от соотношения ah / .
Основываясь на приведенных выше рассуждениях, можно дать качествен-
ное объяснение зависимостей прочности vσ образцов серий S1 и S3, рассчитан-
ной на их действующее сечение, от угла наклона трещины α и коэффициента
трения f , приведенных на рис.1. Сразу отметим, что прочность образцов се-
рии S3 выше, чем прочность образцов серии S1, по причине большей временной
выдержки их до проведения испытаний (хорошо известна временная зависи-
мость прочности материалов на основе цементных растворов).
Рассмотрим зависимости прочности vσ образцов серий S1 и S3 от угла на-
клона трещины α при коэффициенте трения 035,0=Ff (рис.1a). При введении
в образцы разреза под углом 6/πα = становится затруднительным разрушение
239
по диагоналям вертикальных сечений YOZ, параллельных свободным боковым
граням образца (диагональное разрушение). Разрушение таких образцов проис-
ходит, прежде всего, по схеме, представленной на рис.5a. При введении в об-
разцы разреза, во-первых, уменьшается высота воспринимающей нагрузку час-
ти образца ( hh <2 ), что приводит к росту разрушающей нагрузки, и, во-вторых,
уменьшается действующее сечение dS образца. В результате прочность образ-
цов при введении в них разреза под углом 6/πα = увеличивается от 29,3 МПа
до 38,8 МПа для серии P1 и от 31,2 МПа до 42,8 МПа для серии P3.
При дальнейшем увеличении угла наклона трещины α неизменной длины
происходит уменьшение величин 2h и dS , однако, при 4/πα < действующее
сечение dS уменьшается медленнее, чем высота воспринимающей нагрузку
части образца 2h . Вместе с тем, с уменьшением dS растет концентрация на-
пряжений в вершине разреза, что в итоге приводит к снижению прочности об-
разца, рассчитанной на их действующее сечение dS , с увеличением угла α .
Теперь рассмотрим зависимости прочности vσ образцов серий S1 и S3 от
угла наклона разреза α при коэффициенте трения 24,0=Sf (рис.1b).
Для сплошных образцов серий S1 и S3 увеличение коэффициента контакт-
ного трения повышает прочность образцов, причем тем больше, чем выше
прочность образцов.
Для образцов серии S1 зависимость vσ от угла наклона разреза α качест-
венно повторяет аналогичные зависимости для образцов серий S1 и S3 при ко-
эффициенте трения 035,0=Ff . Для ее объяснения также можно применить
рассуждения, приведенные выше, относительно зависимости vσ от α при ко-
эффициенте трения 035,0=Ff , добавив, что снижение значений vσ при
24,0=Sf относительно значений vσ при 035,0=Ff происходит за счет реали-
зации диагонального разрушения вследствие, как было сказано выше, сдержи-
вания контактным трением поперечной деформации образца в плоскости XOZ
вблизи нагруженных граней и проявлением зависимости призменной прочно-
сти от соотношения ah / .
Для образцов серии S3 их прочность vσ при коэффициенте трения 24,0=Sf
с увеличением угла наклона трещины α до 3/π практически остается постоян-
ной (рис.1b). Причина этого состоит в том, что прочность образцов серии P3
выше, чем прочность образцов серии P1, и реализация диагонального разруше-
ния в этом случае оказывается менее чувствительной к ориентации начального
разреза при углах 3/πα < . При 2/πα = первоначально образуются трещины
между вершинами разреза и противоположными углами образцов, и только по-
сле смыкания берегов разреза происходит диагональное разрушение образо-
вавшихся отдельностей, что и является причиной значительного возрастания
прочности образцов серии S3 при 2/πα = .
В заключение следует отметить, что зависимость прочности и характера
разрушения образцов с начальной трещиной от ее ориентации при одноосном
сжатии в значительной степени зависят от величины контактного трения, проч-
240
ности материала образцов, соотношения их размеров с длиной трещины и зави-
симости призменной прочности от соотношения размеров образцов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Костандов Ю..А. Исследование предельного состояния хрупких тел с трещинами при одноосном сжатии
/ Ю.А. Костандов, В.С. Медведев // Заводская лаборатория. – 2011. - №3. - С. 54-57.
2. Пат. 45121 Україна, Спосіб визначення коефіцієнта тертя / Ю.А. Костандов; заявник і патентовласник
Таврійський національний університет - №200905365; заявлене 28.05.2009; опубл. 26.10.2009, Бюл. №20.
3. Васильев Л..М. Дифференциальное уравнение предельного состояния деформируемого твердого мате-
риала с учетом внутреннего и внешнего трения / Л..М. Васильев, Д.Л. Васильев // Геотехническая механика. –
2003. - Вып.41. - С. 145-152.
4. Баженов Ю..М. Технология бетона: Учеб. пособие для технол. спец. строит. вузов. 2-е изд. / Ю..М. Ба-
женов. - М. : Высшая школа, 1987. - 415 с.
5. Костандов Ю.А. Влияние контактного трения на предельное напряжение в образце горной породы и вид
траектории разрушения при сжатии / Ю.А. Костандов, Л.Я. Локшина // Физико-технические проблемы горного
производства. – 2010. - №13. – С. 42-47.
6. Костандов Ю.А. Компьютерное моделирование разрушения хрупких образцов при сжатии / Ю.А. Кос-
тандов, И.Е. Шиповский // Материалы XХІІ Межд. науч. школы им. С.А. Христиановича «Деформирование и
разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках». – Симферо-
поль: ТНУ, 2012. - С. 165-170.
УДК 622. 742:621. 926:621.3. 06
Канд. техн. наук А.И. Шевченко
(ИГТМ НАН Украины)
ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГРОХОЧЕНИЯ
И ОБЕЗВОЖИВАНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ
НА ВИБРАЦИОННЫХ ГРОХОТАХ
Експериментальним методом досліджено шляхи збільшення ефективності грохочення та
зневоднювання мінеральної сировини на вібраційних грохотах. Наведено результати проце-
сів грохочення та зневоднювання матеріалів різної крупності за допомогою дезінтегруючих
елементів при різних питомих навантаженнях і режимах. Встановлено вплив на показники
розділення і вологи амплітуди і частоти віброзбудження при імпульсному впливі на просіва-
ючу поверхню.
WAYS OF INCREASE OF EFFICIENCY OF SCREENING
AND DEHYDRATION OF MINERAL RAW MATERIALS
ON VIBRATING SCREENS
The experimental method investigated ways of increase of efficiency a screening and dehydra-
tion of mineral raw materials on vibrating screens. Results of processes of a screening and dehydra-
tion of materials of a various size by means of disintegrate elements are given at various specific
loadings and modes. Influence on indicators of division and humidity of amplitude and frequency
of a vibroexcitation is established at pulse impact on a sifting surface.
При тонком и сверхтонком грохочении мокрого минерального сырья разде-
ление материалов по крупности и удаление жидкости требует существенных
энергозатрат, поскольку этому процессу препятствуют силы поверхностного
натяжения, которые значительно превосходят силу тяжести [1-3].
Традиционные способы грохочения позволяют в зависимости от крупности
материала снижать его влажность только до 18-25 % [1, 2].
Эффективное разделение по крупности обеспечивается при размере частиц
более 1 мм. Грохочение материалов крупностью менее 1 мм традиционными
методами не дает высоких результатов, а при размере частиц менее 0,2 мм
|