ДРОБАРКИ УДАРНОЇ ДІЇ
Робота дробарок ударної дії ґрунтується па принципі руйнування матеріалу, який надходить до дробарки, механічним ударом робочих органів, що обертаються, та подрібнення відкинутих кусків матеріалу об відбійні плити й колосники, встановлені всередині камери подрібнення.
Дробарки ударної дії призначені для крупного, середнього та дрібного подрібнення малоабразивних крихких матеріалів міцністю до 200 МПа (вапняк, доломіт, мармур тощо). Основним вузлом дробарки ударної дії є ротор, який має велику масу (до 20 тис. кг) і колову швидкість (20... ...80 м/с), що забезпечує ефективне подрібнення матеріалу. Основні параметри дробарок — діаметр D і довжина L ротора — входять в умовні позначення їх. Так, роторна дробарка крупного подрібнення з діаметром 2000 мм і довжиною ротора 1600 мм має позначення ДРК20х 16, а молоткова дробарка з D = 2000 мм і L = 2000 мм - М20х20.
Дробарки ударної дії мають просту конструкцію, надійні в роботі, зручні в експлуатації, видають якісний продукт подрібнення за формою зерен. Енергоємність подрібнення в ударних дробарках нижча, ніж у розглянутих раніше. Недоліком цих дробарок є інтенсивне спрацювання робочих органів.
Дробарки ударної дії поділяють на дві групи: молоткові, в яких робочі органи (молотки) шарнірно підвішені на диску-роторі, що обертається з великою швидкістю, та роторні, в яких робочі органи (била) жорстко закріплені па обертовому "роторі; у цьому разі сила удару по матеріалу зумовлена сумарною масою ротора та бил.
Молоткові дробарки бувають з одним і двома роторами, реверсивні та нереверсивні, з колосниковою решіткою та без неї.
Двороторні дробарки можуть бути з паралельним і послідовним розміщенням роторів. При паралельному розміщенні збільшується об'єм дробильного простору, що підвищує продуктивність дробарки, при послідовному — у першій камері відбувається «попереднє» крупне подрібнення матеріалу, а в другій — подрібнення матеріалу до потрібного розміру. У результаті зростають ступінь подрібнення та якість продукту.
Недоліком молоткових дробарок з одностороннім обертанням ротора є швидке спрацювання молотків з одного боку. Реверсивні дробарки дають змогу подовжити термін використання молотків за рахунок спрацювання їх з обох боків і збільшити міжремонтний цикл дробарок. Наявність колосникової решітки сприяє руйнуванню матеріалу, що міститься на ній, обертовими молотками.
Однороторна нереверсивна молоткова дробарка (рис. 3.19) складається з ротора корпусу 2, відбійної плити 6, відбійного бруса 7, двох колосникових решіток — підвісної 8 і висувної 9. Обертання ротора, встановленого в роликових підшипниках 5, забезпечується електродвигуном 4 через пружну муфту 3. Корпус 2 зварний, має рознімання на осі ротора у горизонтальній площині. Рознімні частини — станина і верхня частина — скріплюються між собою болтами. Внутрішні стінки корпусу футеровані змінними плитами, виготовленими із зносостійкого матеріалу. У верхній частині корпусу є два вертикальних рознімання для розкриття передньої та задньої стінок з метою заміни молотків, відбійного бруска і футерувальних плит.
Розрахунок основних параметрів молоткових дробарок складається з послідовного їх визначення.
Діаметр ротора
Dp = 3d + 0,55,
де d — максимальний розмір кусків вихідного матеріалу, м; критичний розмір
Рис. 3.19. Молоткова дробарка
куска, який може зруйнуватися, визначають за формулою
dkp = ,
де sp - границя міцності матеріалу на розтяг, Па; р — щільність подрібненого
матеріалу, кг/м3; vp = 25…55 - швидкість удару, що дорівнює коловій швидкості ротора, м/с. Довжина ротора
Lp = (0.8…1.2)Dp
Довжина молотка (від осі підвісу до бойка)
LM= (0,2.. .0,25) Dp.
Довжина бойка
Lб = 0,5LM
Продуктивність і енергія, затрачена па подрібнення матеріалу, залежать від фізико-механічних властивостей подрібнюваного матеріалу, частоти обертання молотків, їх маси, форми та кількості, а також від ступеня подрібнення.
Продуктивність, м3/с:
• за умови Dp > Lp
П = 1,66D2pn
• за умови Dp < Lp
П = П = 1,66DpL2pn,
де n — частота обертання ротора, об/с; Dр і L — відповідно діаметр і довжина ротора, м.
Потужність двигуна, кВт, визначають за емпіричною формулою
Р = (350...540)Пі,
де П — продуктивність, т/с; і — ступінь подрібнення.
Роторні дробарки для крупного (ДРК), середнього (ДРС) та дрібного (ДРД) подрібнення відрізняються кількістю відбійних плит і співвідношенням розмірів ротора. Камера подрібнення у ДРК утворюється ротором і двома відбійними плитами, у ДРС — ротором і трьома плитами. Одну з найпоширеніших ДРК показано на рис. 3.20.
Вихідний матеріал надходить по лотоку 1 у зону обертання ротора 6, де ударяється билами. Камера подрібнення, утворена ротором, верхньою 3 і нижньою 5 відбійними плитами, облицьована змінними плитами 4. Для регулювання ступеня подрібнення відстань між нижніми кромками відбійних плит і билами змінюється за допомогою підпружинених тяг 2, які одночасно є механізмами захисту машини від поломок при потраплянні в дробарку матеріалів, що не дробляться. Верхня частина корпусу рознімна і складається з передньої і задньої частин. За допомогою домкрата 7 задня частина рухається на шарнірі, який з'єднує корпус із рамою 8, що відкриває доступ до робочих органів для їх огляду і ремонту.
Рис. 3.20. Однороторна дробарка для крупного подрібнення:
а — розріз; 6 — зовнішній вигляд (з відкритим корпусом)
Розрахунок основних параметрів роторних дробарок. Методика визначення їх подібна до визначення параметрів молоткових дробарок. Проте за рахунок жорсткого кріплення бил і через те, що сила удару зумовлюється сумарною масою бил і ротора, діаметр ротора може бути значно меншим порівняно з молотковими.
Так, діаметр ротора Dр = 1,25d + 0,2 м; довжина ротора Lp = (0,8... 1,5)Dp м.
Для первинної стадії подрібнення доцільно застосовувати важкі дробильні ротори, а для вторинного та дрібного — дрібні багатобильні (4 — 6 бил) ротори. Продуктивність роторних дробарок, м3/год:
П =
де k0 — коефіцієнт, що залежить від фізико-механічних властивостей подрібнюваного матеріалу, його крупності, кута нахилу відбійних плит, форми та розміру бил (k0 =480); k0 — коефіцієнт, що залежить від кута нахилу відбійної плити (при опущеній плиті kb = 1,3, а при піднятій kb — 5,2); х = 1...2 — показник степеня діаметра ротора, що залежить від форми камери подрібнення; vp — колова швидкість ротора (для роторних дробарок v = 20...50 м/с); Z — кількість бил; т, g — показники степеня, що залежать відповідно від форми робочої камери та часу проникання всередину робочого кола ротора (змінюються від 0 до 1).
Потужність приводу роторної дробарки, яка витрачається па руйнування матеріалу, визначається на основі оцінювання енергії, що витрачається при ударі.
При зіткненні жорстко закріпленого на роторі била з подрібнюваним тілом частина кінетичної енергії ротора передається матеріалу, спричинюючи його руйнування. Закон збереження енергії
E0 =E1+ Е2,
де E0 — кінетична енергія ротора до зіткнення з матеріалом; Е1 — те саме,
після зіткнення; E2 — кінетична енергія, що витрачається на руйнування матеріалу при зіткненні.
Кінетична енергія ротора до зіткнення з матеріалом, Дж:
E0 = ,
де I — момент інерції об ротора, кг м2; w — кутова швидкість ротора до удару, рад/с.
Кінетична енергія ротора після зіткнення, Дж:
E0 = ,
де w1 — кутова швидкість ротора після удару, рад/с.
Кінетична енергія ротора, що витрачається на руйнування матеріалу, Дж:
E0 = ,
де m — маса матеріалу, що подрібнюється, кг; vk — швидкість руху куска після зіткнення, м/с.
Ураховуючи, що в момент зіткнення кутові швидкості ротора та подрібнюваного матеріалу приблизно однакові, і виражаючи vk Через w1 дістанемо
vk = w1R,
де R — радіус ротора в точці удару, м.
Отже, закон збереження кінетичної енергії
звідки
.
Кінетична енергія, що витрачається па руйнування матеріалу:
E2 = E0-E1= .
Отже, потужність, що витрачається на відновлення первісної енергії Р = l,55E2wZ Вт, де Z — кількість бил на роторі.
Дата добавления: 2015-12-16; просмотров: 2899;