ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТОНКОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ В ЭНЕРГОНАПРЯЖЕННЫХ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯХ УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ СО ВСТРЕЧНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ НА ИЗМЕЛЬЧАЕМЫЙ МАТЕРИАЛ
Ключевые слова:
разрушение, измельчение, измельчитель, мельница, материал, частица, эффективность, экспериментАннотация
С целью совершенствования измельчительного оборудования для повышения эффективности тонкого измельчения проведен анализ состояния тонкого измельчения материалов, обосновано применение для тонкого измельчения ударного воздействия. Представлено одно из возможных решений задачи интенсификации процесса тонкого измельчения материалов ударным воздействием, разработан измельчитель ударного действия с новой схемой организации работы и повышенной энергонапряженностью. Предлагается эмпирико-теоретическая модель, связывающая выходные и входные параметры процесса измельчения ударом. Приведены результаты сравнительных экспериментальных исследований процесса измельчения ударным воздействием по типовой и по новой схеме организации работы, доказывающие работоспособность и эффективность измельчителя с новой схемой организации работы. Приведены новые конструктивные схемы измельчителей ударного действия со встречным воздействием на материал. Получены новые сведения об одном из способов повышения эффективности процесса тонкого измельчения ударом. Результаты работы являются основой для дальнейших исследований процессов тонкого измельчения ударным воздействием, развития и совершенствования процессов и оборудования для тонкого измельчения.
Использованные источники
- Addess, A., Shilo, D., Acharya, S., Li, F., Rabkin, E., Glass, B., Paskovitch, Y., Burkhardt, C., Voge, L., & Faran, E. (2026). Mechanical ball-milling as a powder pretreatment for additive manufacturing of Ni-Ti shape memory alloy. Progress in Additive Manufacturing, (4), 78–89.
- Aragón, H., Aragón, C., Miranda-Morales, B., & Sanabria-Sandí, F. R. (2023). Characterization and construction of a compact hammer mill for laboratory use to homogenize natural fibers of Elaeis guineensis and Acrocomia sp. Ingeniería, 33(2), 134–152. https://doi.org/10.15517/ri.v33i2.54419
- Azhgalieva, A.S., Borisenko, D.N., Kolesnikov, N.N., & Zhokhov, A.A. (2024). Impact mill. Surface: X-ray, Synchrotron and Neutron Researches, (5), 109–112.
- Baigereyev, S., Guryanov, G., Suleimenov, A., & Abdeyev, B. (2025). New approach to effective dry grinding of materials by controlling grinding media actions. Applied Sciences, 15, 7713. https://doi.org/10.3390/app15147713
- Borg, G., & Scharfe, F. (2015). Improved particle liberation by high-velocity comminution – The new VeRo Liberator. Cuprum – Czasopismo Naukowo-Techniczne Gornictwa Rud, 75, 5–14. https://doi.org/10.3390/min10080710
- Chimwani, N., & Bwalya, M. M. (2021). Milling studies in an impact crusher I: Kinetics modelling based on population balance modelling. Minerals, 11(5), 470. https://doi.org/10.3390/min11050470
- Dey, S., & Das, A. (2013). Comminution features in an impact hammer mill. Powder Technology, 235, 914–920. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2012.12.003
- Gupta, V. K. (2025). Analysis of ball mill grinding kinetics for materials with uncommon breakage characteristics. Advanced Powder Technology, 36(6).
- Guoming, H., Liping, L., Hui, W., & Yu, L. (2010). An experimental study of fine powder comminution in a dual cone impact mill. Advanced Materials Research, 97–101, 1150–1153. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.97-101.1150
- Guryanov, G. A., & Abdeev, B. M. (2020). The applied model of grinding a spherical solid particle with a direct impact on a non-deformable flat surface. PNRPU Mechanics Bulletin, (1), 32–42. https://doi.org/10.15593/perm.mech/2020.1.03
- Guryanov, G. A., Abdeev, B. M., Baigereyev, S. R., Kim, V. A., & Suleimenov, A. D. (2021). The applied mechanical and mathematical model of grinding of a solid particle by static crushing. PNRPU Mechanics Bulletin, (3), 58–69. https://doi.org/10.15593/perm.mech/2021.3.06
- Guryanov, G., Doudkin, M., Kim, A., Vavilov, A., & Vasilyeva, O. (2025). Improving the efficiency of fine grinding of materials in a new inverted impact grinder with enhanced energy-technological performance. Advances in Mechanical Engineering, 17(10), 1–16. https://doi.org/10.1177/16878132251362308
- Hergesell, A., Seitzinger, C., Burg, J., Baarslag, R., & Vollmer, I. (2025). Influence of ball milling parameters on the mechano-chemical conversion of polyolefins. RSC Mechanochemistry, 2, 263–272.
- Hongcheng, L., Shanchen, J., Rong, Z., Jie, G., & Zhiyou, N. (2024). Numerical simulation and analysis of the airflow field in the crushing chamber of the hammer mill. ACS Omega, 9, 32674–32686.
- Johanson, K. (2013). Selecting the proper mill for your product: Understanding breakage behavior is crucial in mills. Chemical Engineering, 120(11).
- Mhadhbi, M. (2023). Effect of milling parameters on DEM modeling of a planetary ball mill. Advances in Materials Physics and Chemistry, 13(4). https://doi.org/10.4236/ampc.2023.134004
- Mokgomola, T. (2021). Investigation of the mechanisms responsible for high speed impact crusher performance [MSc dissertation, University of the Witwatersrand].
- Nied, R. (2007). Rotor impact mills. In Handbook of Powder Technology (Vol. 12, pp. 229–249).
- Rhymer, D., Ingram, A., Sadler, K., & Windows-Yule, C. R. K. (2024). Segregation in binary and polydisperse stirred media mills and its role on grinding effectiveness. Powder Technology, 443.
- Salim, I., Muhpidah, M., Hardinashinta, G., Mubarak, H., Fauzi, R., & Surur, F. (2024). Performance test of disc mill type FFC-23 production of BBPP Batangkaluku. BIO Web of Conferences, 96, 03006. https://doi.org/10.1051/bioconf/20249603006
- Sterling, D., Breitung-Faes, S., & Kwade, A. (2024). Improved energy transfer model for mechanistic scale-up of stirred media mills. Powder Technology, 444.
- Yuhao, Z., Guangchao, H., Qingpeng, G., Wenzhi, Z., & Wei, B. (2024). Experimental investigation longitudinal torsional ultrasonic vibration milling for cortical bone. Journal of Manufacturing Processes, 120, 529–541.