В настоящее время определение мощности выброса твердых взвешенных веществ с единицы площади поверхности техногенного массива при различных параметрах ветрового потока описано недостаточно. Анализ мирового опыта исследователей показал, что существующие лабораторные установки обладают различными конструктивными особенностями, не позволяющими корректно определить массу взметаемой и переносимой пыли. На основании результатов анализа разработана концепция инновационной лабораторной установки для исследования пылящих поверхностей. Она учитывает влияние аэродинамичеких теней, детурбулизацию искусственно создаваемого потока воздуха, возможность регулирования не только скоростного режима потока, но и создания разряжения или возмущения в области размещения образцов, а также формирования определенного угла атаки ветрового потока относительно поверхности. В концепции заложена возможность определения объемов выброса пыли по значениям потерянных масс пыли в образце и по значениям концентраций пыли в выходящем потоке. Проведен расчет основных базовых элементов установки с применением программного пакета ANSYS FLUENT. Разработана и рассчитана модель и компоновка аэродинамической трубы, определены основные геометрические параметры и функциональные элементы для возможности использования в научной работе. Для практического использования эмпирического показателя шероховатости подстилающей поверхности рекомендованы его значения в широких пределах – от нуля для водной поверхности до 0,44 для крупных городов с высокими зданиями и небоскребами.
На примере стали 110Г13Л как материала зубьев ковшей экскаваторов показано, что механическое упрочнение является эффективным средством повышения (до 10 раз) износостойкости деталей, контактирующих с абразивными средами, например мрамором, уступающим данной стали в состоянии наклепа по твердости. В случае изнашивания по породам (гра-нит, габбро) с твердостью, превышающей твердость стали, влияние наклепа практически не сказывается. Обнаружено, что высокотемпературная термомеханическая обработка стали 35ХГСА как материала державок поворотных резцов (деформация при 900 С, закалка в во-де, отпуск при 230 С) приводит к существенному повышению твердости (на 23 %) и изно-состойкости (на 38 %) по сравнению с типовой термической обработкой, используемой при изготовлении резцов на заводах-изготовителях.
Рассмотрены закономерности абразивного износа стали 110Г13Л при значительных нагрузках на образец и ударном воздействии. Обнаружено, что повышение нагрузки до значений, при которых напряжения на поверхности образца достигают истинного разрушающего напряжения материала, не приводит к повышению износостойкости стали. Ударное воздействие и, как следствие, наклеп не оказывают существенного влияния на скорость износа стали при ее работе по твердым породам (гранит, габбро). В случае мягких пород (мрамор) сопутствующее ударное воздействие повышает износостойкость материала. Разработано заключение о целесообразности изготовления элементов горно-добывающего и обогатительного оборудования из стали 110Г13Л в зависимости от твердости разрушаемой породы.
