Порядок виконання роботи. При виконанні лабораторної роботи можна досліджувати впливу часу розмелу, кількості завантаженого матеріалу і тіл ( за вказівкою викладача).

При виконанні лабораторної роботи можна досліджувати впливу часу розмелу, кількості завантаженого матеріалу і тіл ( за вказівкою викладача).

При визначенні впливу часу розмелювання у барабан млина з розмельними тілами завантажують певну кількість вихідного матеріалу (за вказівкою викладача) і розмелюють протягом 5, 15 і 30 хв. Після кожного режиму млин розвантажують і визначають характеристики та властивості отриманого порошкового продукту таким же чином як і при дослідженні процесу розмелювання у кульових млинах.

При дослідженні впливу ступеня завантаження барабану вихідним матеріалом його беруть у кількості 50, 100 і 120 % від оптимального і розмелюють 30 хвилин. Отриманий продукт аналізують як і у попередньому випадку. Отримані результати заносять у таблицю 2.1.

Варіант 3. Дослідження умов одержання порошків у планетарних млинах

Планетарні млини використовуютьдля швидкого та тонкого подрібнення крихких матеріалів. Будова млина дозволяє обертати барабан з матеріалом і розмельними тілами по колу та водночас навколо своєї осі. За своєю конструкцією ці млини бувають з горизонтальним (рис.2. 3) та із вертикальним розміщенням барабанів (рис. 2.4). При цьому центри барабанів можуть отримувати прискорення від 20 до 40g. Під час руху барабана біля його стінки утворюється масив куль, у якому кожна куля обертається навколо своєї осі і навколо осі барабана. Такий складний характер руху розмельних тіл дозволяє інтенсивно подрібнювати матеріал. При цьому розмельні тіла чинять переважно стиральну дію на подрібнювальний матеріал. Інтенсивність подрібнення матеріалу в планетарних млинах у сотні раз вища, ніж у кульових. Корпус - шків являє собою зварну конструкцію з центральною віссю, навколо якої розташовані шість гнізд для підшипників обойм і три для закріплення проміжних зубчастих коліс. На кінцях осей обойм розташовані зубчасті колеса, які з'єднані з проміжними зубчастими колесами і противаги, які забезпечують більш рівномірний розподіл навантажень на підшипники. Вісь корпусу шківа вставлена в сідло на нерухомому стакані центрального підшипника. На шпонці цього стакана закріплене нерухоме зубчасте колесо.

1 – опори; 2 – кожух; 3 – корпус-шків з обоймами та барабанами;

4 – основа; 5 – електродвигун;

Рисунок 2.5 – Схема планетарного млина з горизонтальним

розміщенням барабанів

1 – опори; 2 – кожух; 3 – корпус-шків з обоймами та барабанами;

4 – основа; 5 – електродвигун;

Рисунок 2.6 – Планетарний млин з вертикальним розміщенням

барабанів

Вісі проміжних зубчастих колес також закріплені в корпусі шківу нерухомо. Кожне проміжне колесо з'єднане із зубчастими колесами двох сусідніх обойм і передає їм обертання від центрального нерухомого колеса. Обертання на барабан передається від електродвигуна через клиноремінну передачу, корпус - шків, вісі проміжних зубчастих колес і обойми. Закріплені в обоймах барабани обертаються разом з корпусом - шківом і одночасно навколо своєї осі.

При русі барабана розмельні тіла розміщуються в ньому по сегменту, форма і положення якого не змінюється з часом. В сегменті відбувається циклічний рух. При русі барабана біля його стінки утворюється рухома маса куль. Крім того, кожна куля рухається по колу, центром якого є вісь барабана. При досяганні зони "відриву" шари починають перекачуватися в сегменті і обертатися навколо центрів, що спричиняє подрібнення матеріалу стиранням.

"Відрив" у планетарних центробіжних млинах можливий при дотриманні нерівності

чи ,

де R – відстань від осі ведучого валу до осі робочого барабану;

Ω – кутова швидкість ведучого валу;

r–радіус робочого барабану;

ω–кутова швидкість обертання барабану;

g– прискорення сили тяжіння;

К – передатне число.

У наближенні останню нерівність можна записати у вигляді

Визначальними параметрами в цій нерівності є R, r і К. Зміна R і r призводить до зміни прискорення центрів барабана, відсотка заповнення і ваги завантаження, тому для визначення конструкції експериментально підбирають оптимальне передаточне число К.

Найбільш інтенсивний розмел відбувається за умови, коли спостерігається протилежно направлене обертання. У цьому випадку нерівність приймає вигляд:

.

Таким чином, при правильному підбиранні R, r і Кможна виконувати розмел у планетарному млині при будь-яких значеннях кутової швидкості валу, що дозволяє теоретично необмежено прискорити процес розмелу. Необхідно враховувати, що процес подрібнення в планетарних млинах супроводжується значним намелюванням матеріалу куль, яке може складати декілька відсотків. Тому, при необхідності, проводять відмивку заліза кислотами. Намелювання можна значно зменшити, якщо внутрішні стінки барабану футерувати зносостійким матеріалом а розмельні кульки виготовляти з твердих сплавів. Крім того, в процесі подрібнення матеріал може розігріватися і окиснюваться. У планетарному млині можна здійснювати розмел у захисних середовищах (спирт, ацетон, чотирьохлористий вуглець). При проведенні мокрого розмелу вивантаження барабану слід виконувати тільки при повному охолодженні.