Файл: Басов, А. И. Механическое оборудование обогатительных фабрик и заводов тяжелых цветных металлов учебник.pdf

Раскладывая усилие дробления Р и силу трения Е, получим горизонтальные составляющие Р cos а/2 и F sin а/2 = fP sin а/2 и соответственно вертикальные составляющие Р sin а/2 и fP cos а/2.

Из механики известно, что равновесие (неподвижность) дробимого куска возможно только при условии, если сумма проекций всех дей­ ствующих на кусок сил на вертикальную ось координат OY равна

нулю, т. е.

2Р sin ~ — 2fP cos -J- = О,

или

Так как коэффициент трения скольжения равен тангенсу угла трения ср, т. е. / = tg ф, то, подставляя значение /, получим

При коэффициенте трения сухой руды по стали, равном 0,3, угол захвата составит 31°. Учитывая же возможность дробления сырых и влажных материалов и соответствующее уменьшение коэффициента трения, а также увеличение в процессе работы угла захвата вследствие неравномерного износа дробящих поверхностей и сделанные выше допущения при выводе формулы угла захвата, величину его практи­ чески следует принимать в пределах 18—22°.

Из формулы (27) вытекает, что для исключения возможности вы­ талкивания кусков из дробящего пространства наибольшая величина угла захвата должна быть равна двойному углу трения ф между дробимым телом и дробящими поверхностями или быть меньше этого двойного угла

a 2ф.

Производительность щековой дробилки находится в прямой за­ висимости от числа оборотов вала или от числа качаний подвижной щеки. Наивыгоднейшее (оптимальное) число оборотов вала можно теоретически определить при следующих допущениях: щека совер­ шает не качательное, а поступательное движение (рис. 28, б), при котором прямая АВ параллельна А 'В '\ за каждый оборот вала выпа­

дает из рабочего пространства материал в объеме усеченной призмы (на рисунке показано штриховый); боковые поверхности призмы (трапеции) соответственно равны выпускной щели е и сумме размеров

66

выпускной щели и хода щеки е + 5. Высота призмы в этом случае

будет равна катету прямоугольного треугольника

Раздробленный материал выпадает из дробилки за время холо­ стого хода, когда подвижная щека отходит от неподвижной. При п оборотах в минуту время t разгрузки материала определится из фор­

мулы

Путь свободного падения материала за один ход щеки равен высоте трапеции

или

Подставляя в полученную формулу цифровое значение g, опреде­

лим наивыгоднейшее число оборотов валащробилки

Расчет по формуле (28), предложенной проф. Л. Б. Левенсоном, значительно расходится с практическими данными. В. А. Олевский рекомендует следующую формулу:

Эта формула выведена ц. предположении, что разгрузка дробленого материала происходит за половину холостого хода, так как в течение лервой половины хода материал находится под давлением щеки, а поэтому не разгружается. Скорость вращения вала, подсчитанная по формуле (29), в 1,4 раза меньше скорости, определяемой по фор­ муле (28), и более соответствует скоростям, принимаемым заводамиизготовителями. Последние для дробилок с шириной зева В до

1200 мм скорость вращения определяют по простой формуле

п = 310 — 145 В,

адля более крупных дробилок — по формуле

п= 160 — 425 (5 выражена в метрах).

Производительность щековой дробилки зависит от многих фак­ торов: величин загрузочной и разгрузочной щелей угла захвата, числа оборотов вала, высоты дробящего пространства, физико-механиче­ ских свойств дробимого материала, характера движения подвижной щеки и др. Теоретически приближенно производительность дробилки можно определить (по данным проф. Л. Б. Левенсона) следующим образом.

Объем выпавшего раздробленного материала за один ход щеки равняется объему призмы (рис. 28)

При числе оборотов вала а часовая производительность дро­

где р — коэффициент разрыхления материала, принимаемый в пре­ делах 0,4—0,65; размеры е, S и В даны в метрах.

Эта формула носит приближенный характер, так как не учиты­ вает ряд факторов: физико-механические свойства дробимого мате­ риала, величины угла захвата и др. Поскольку надежные теоретиче­ ские расчеты отсутствуют' существует много эмпирических формул для определения производительности дробилки, составленных в пред­ положении, что производительность прямо пропорциональна пло­ щади разгрузочной щели.

При постоянной ширине щели производительность дробилки воз­ растает с уменьшением крупности загружаемого материала, а при постоянной крупности питания снижается с уменьшением выпуск­ ной щели. Исследованиями установлено, что при уменьшении щели до V3 номинальной величины производительность падает прямо про­ порционально этому уменьшению. При дальнейшем уменьшении ширины щели производительность снижается быстрее.

Из эмпирических формул наиболее распространена следующая:

Q = 0,15е,

где е — наибольшая величина разгрузочной щели; В н е указаны

в метрах.

Практически производительность дробилки принимают по ката­ ложным данным заводов-изготовителей с внесением соответствующих поправок на насыпную массу материала и учетом размера наиболь-

68

ших кусков этого материала. Ширина зева дробилки должна быть на 15—20% больше максимального куска.

Как и производительность, мощность, необходимая для раздроб­ ления материала, зависит от многих факторов, большинство ко­ торых пока невозможно учесть. Поэтому нет обоснованной теорети­ ческой формулы для определения мощности двигателя дробилки.

По проф. Л. Б. Левенсону, мощность для дробилок среднего раз­ мера можно приближенно подсчитать по формуле

а для крупных дробилок по следующей формуле, выведенной исходя из сравнительно редкого попадания в дробилку самых крупных кус­ ков материала

Обозначения в этих формулах приведены в сантиметрах.

Щековая дробилка относится к машинам с большими инерцион­ ными массами движущихся частей (шатун, подвижная щека, вал, маховик). Поэтому мощность, необходимая для разгона двигателя, намного превышает мощность, затрачиваемую при установившемся движении (при нормальной работе дробилки). По В. А. Олевскому, мощность установленного двигателя определяется по эмпирической формуле

N = К1К 2 BHSn кВт,

где Кх — коэффициент, учитывающий резерв мощности на разгон

и перегрузки дробилки, равный 1,5; К 2 — опытный коэффициент, выведенный для новых дробилок

с увеличенной высотой (глубиной) рабочего пространства, равный 5;

В — длина зева, м; Н — высота неподвижной щеки, м;

5 — ход щеки в-разгрузочной части, м; п — число оборотов вала в 1 мин.

Механический к. п. д. дробилки, учитывающий потери мощности в приводном и передаточном механизмах, составляет около 0,75; общий к. п. д. машины принимают в пределах 0,37—0,45.

Дробящее усилие достигает наибольшей величины в момент дроб­ ления самых крупных кусков породы, когда они расположены при­ мерно на расстоянии V3 от верха дробящего пространства. По проф.

69