Файл: Силенок, С. Г. Механическое оборудование предприятий строительной индустрии учеб. для студентов вузов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 102
Скачиваний: 0
§ 3. Валковые |
дробилки |
43 |
Принципиальные схемы наиболее распространенных валковых |
||
дробилок (и вальцов) приведены на |
рис. 1-19. |
|
Для дробления каменных пород средней и малой прочности используют дробилки, показанные на рис. 1-19, а. Для лучшего захвата кусков один из балков выполняют рифленым. Число обо ротов валков одинаковое: пх = пг.
На рис. 1-19, б представлена схема дробилки для измельчения хрупких материалов (например, угля), а также сухих глин. Оба валка зубчатые, что позволяет значительно увеличивать размеры
кусков, поступающих на дробление. Число оборотов валков оди
наковое: пх = я 3 .
Одновалкрвая зубчатая дробилка для измельчения вязких по род средней и малой прочности (мергель, глина и др.) показана на рис. 1-19, е. Валковая дробилка (вальцы) с гладкими валками для обработки глин представлена на рис. 1-19, г. Число оборотов вал ков одинаковое (пх = п2) или разное (nx Ф п2 ). Для измельчения глин применяют валковые дробилки, валки которой благодаря особому устройству не только вращаются, но и совершают воз вратно-поступательные движения вдоль оси, что способствует луч шей обработке глины (рис. 1-19, о). Число оборотов валков одина ковое (пх = п2 ), диаметры одинаковые или разные.
На рис. 1-19, е представлена валковая дробилка (вальцы), в ко торой оба валка дырчатые или один из них гладкий, другой дырча-
44 Глава 3. Оборудование для дробления
тый. Дробилка предназначена для обработки глин. Валки этой дробилки прижаты друг к другу (е = 0).
В процессе измельчения глина продавливается через отверстия внутрь валков и отводится через открытые торцы дырчатых вал ков; недробимые включения, раздвигая валки, падают вниз в спе циальный бункер. Число оборотов валков одинаковое.
На рис. 1-19, ж представлена схема дезинтеграторных (камневыделительных) вальцов: п большого валка составляет 35—50 об/мин, п малого ребристого 400—500 об/мин. Применяются для измельче ния глин при одновременном удалении недробимых включений. Выделение камней происходит по схеме, показанной на рисунке. Под ударами ребер / малого валка глина деформируется, вследствие чего поглощается значительная часть энергии удара и глина с не большой скоростью отбрасывается на большой (тихоходный) ва лок 2 и далее затягивается в зазор между валками. При попада нии камня 3 большая часть энергии удара превращается в уско рение движения камня, который, ударяясь о большой валок, от скакивает от него и поступает в бункер отходов.
На рис. 1-19, д представлена схема камневыделительных вальцов, в которых один из валков гладкий, а другой имеет винтовую поверх ность (правую и левую нарезку). Глина затягивается в зазор между
валками, а камни винтовыми |
выступами |
отводятся на |
стороны |
|
в отвал. |
|
|
|
|
На рис. 1-20 показаны |
схемы |
наиболее |
распространенных при |
|
водов валковых дробилок. |
Чтобы не нарушить передачи |
вращения |
при отходе одного из валков (при проходе недробимых включений), применяют шестерни с удлиненным зубом (схемы а и в); индиви дуальные, независимые друг от друга приводы (б); удлиненные валы с шарнирами Гука — Кардана (г) или замкнутую плоскоре менную передачу (д), обеспечивающую вращение обоих валков одним ремнем.
Одновалковая зубчатая дробилка. Одновалковые дробилки отли чаются многообразием конструктивных решений. На рис. 1-21 приведена схема одновалковой зубчатой дробилки для крупного измельчения вязких пород средней % малой прочности (мергель, глина и др.), а также угля.
На валу / (рис. 1-21) насажены диски с закрепленными на них зубчатыми сборными бандажами 2. На шарнире 3 закреплена под веска 4, прижимаемая к валку тягами 5 и пружинами 6. В паз подвески 4 закладывается съемная плита 7. Исходный материал загружается через воронку 8.
Угол захвата одновалковой зубчатой дробилки примерно в два раза меньше, чем у двухвалковой при одинаковом диаметре валков. Поэтому в этой дробилке легко захватываются крупные куски. Степень измельчения, достигаемая на одновалковой зубчатой дро билке, 15 и выше.
§ 3. Валковые |
дробилки |
45 |
46 |
Глава 3. |
Оборудование для |
дробления |
|
Основные |
расчеты валковых |
дробилок |
Определение угла захвата и соотношения между диаметром валка и размером поступающего куска. Рассмотрим условия, при которых поступающий кусок материала, считаемый нами ус ловно шаром диаметром 2r = d (рис. 1-22), будет втянут в прост ранство между валками. На рис. 1-22 условно показаны силы, дей ствующие на кусок только от одного валка.
В момент втягивания валками куска на него действуют силы давления Р, направленные нормально к касательным, проходящим через точку соприкосновения дробимого куска с поверхностью валков; сила давления вызывает силу трения скольжения F = Pf, где / — коэффициент трения скольжения дробимого куска о валки.
|
|
Сила |
трения |
F направлена |
по |
||||||
|
|
касательной |
|
к |
точке приложе |
||||||
|
|
ния |
давления |
Р. |
|
|
|
|
|||
|
|
Давление |
|
Р |
разлагаем |
по |
|||||
|
|
двум |
взаимно |
перпендикуляр |
|||||||
|
|
ным |
направлениям: |
на |
верти |
||||||
|
|
кальную |
составляющую Р sin а |
||||||||
|
|
и горизонтальную |
Р cos а. Та |
||||||||
|
|
ким |
же |
образом |
разлагаем |
и |
|||||
|
|
силу трения F на составляю |
|||||||||
|
|
щие |
F cos а |
и F sin |
а. |
|
|
||||
Р и с 1-22. Схема определения угла за- |
Очевидно, |
|
для |
|
того |
чтобы |
|||||
хвата |
валковой дробилки |
кусок дробимого материала был |
|||||||||
|
|
втянут |
валками, |
должно |
быть |
||||||
соблюдено |
условие: 2F cos а 2s 2Р sin а или, |
|
подставляя |
значе |
|||||||
ние F, получаем 2Pf cos a Ss 2Р sin а. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Делим |
обе части неравенства |
на 2Р cos а: |
|
|
|
|
|
|
|
||
a так как коэффициент трения / = |
tg <р (где ф — угол трения), то |
||||||||||
tg a sg; tg <р или угол захвата a «s; ср. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Если углом захвата назвать угол ß = 2а, |
то |
он будет |
равен |
||||||||
удвоенному углу трения или меньше его, т. е. ß ^ |
2ф. |
|
|
|
Для сухих твердых материалов коэффициент трения о металл f принимается равным 0,3—0,35, поэтому угол захвата а в среднем
должен составлять |
18°. Соответственно для влажных |
материалов |
||
(глины) / » |
0,45 и а ^ 24°; |
|
||
Кусок |
в |
момент |
захвата его валками измельчается |
усилиями |
Р cos а и |
/ Р sin а, |
действующими в горизонтальной |
плоскости. |
Соотношение между размерами поступающего на дробление куска и диаметрами гладких валков, при которых кусок может быть втянут валками, определяют по формуле
Я + £ = +г) cos а,
§ 3. Валковые |
дробилки |
47 |
откуда
R (1 —cos а ) + е cos а
Зная, что d = 2г, можно записать
2r «s 2^(1—cosK) + 2e cos а
Очевидно, что в худшем случае, т. е. при сдвинутых валках (2е = 0), получаем
2г |
2R (1 —cosa) |
|
cos a |
||
|
При угле захвата a = 18°
2Г- |
2R{\-cos |
18°) ^ 2R (1 - 0,951) |
1 |
|
cos 18s |
0,951 |
20 2 R - |
||
|
(1-36)
(1-37)
вплотную
(1-38)
(1-39)
|
Следовательно, |
диаметр валков |
должен |
быть |
приблизительно |
||||||
в |
20 раз больше |
поперечного |
размера |
куска, |
поступающего |
на |
|||||
дробление. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для глин |
карьерной влажности |
(/ « |
0,45 и угол |
захвата a |
= |
|||||
= |
24°) получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
_ 2 f l ( l - c o s 2 4 ° ) _ |
2/? (1—0,913) |
^ |
1 |
2R. |
(1-40) |
||||
|
|
|
cos 24s |
|
0,913 |
|
|
10 |
|
|
|
На практике вследствие колебаний коэффициента трения от ношение диаметра гладкого валка к поперечнику дробимого куска
обычно составляет для сухих твер-
.?/?
дых |
пород |
= y я« 25 и для влаж |
1Г |
|
|
||||||
ной |
глины |
примерно |
12. |
Отношение |
pi |
|
|
||||
Y для рифленых валков |
принимают |
|
|
|
|||||||
равным |
10—12 и для зубчатых 2—6. |
|
-1 и |
|
|||||||
Определение |
производительности |
E |
|
||||||||
валковых |
дробилок. |
Производитель |
|
||||||||
ность дробилки |
с гладкими валками |
Рис. 1-23. |
Схема определения |
||||||||
можно определить по объему непре |
|||||||||||
производительности |
валковой |
||||||||||
рывной |
ленты |
раздробленного |
про |
дробилки с |
гладкими |
валками |
|||||
дукта, выходящей в единицу вре |
|
|
|
||||||||
мени из разгрузочного отверстия со |
скоростью, |
соответствующей |
|||||||||
окружной |
скорости валков. |
|
|
|
|
||||||
Площадь поперечного |
сечения ленты (рис. 1-23) |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
F = |
L-2e, |
|
|
|
где L—длина валка (ширина ленты); 2е — ширина разгрузочного отверстия (толщина ленты).
48 Глава 3. Оборудование для дробления
Производительность валков |
|
Я = 3600/4^ = 36001-2«;fi м3/ч, |
(1-41) |
где F — площадь поперечного сечения ленты в м2; ѵ — окружная |
скорость вал |
ков в м/сек; ѵ = ~^~'> I я — коэффициент разрыхления, в среднем равный 0,2—0,3
для пород средней прочности и 0,5—0,6 для влажных и вязких материалов (глин); D — диаметр валков в м; п — число оборотов в 1 мин.
Подставив значение окружной скорости в формулу (1-41), полу
чим |
|
п = 3600L • 2тѲщ = m ^ n L D , 2 е м3/ч. |
(1-42) |
При работе дробилки валки раздвигаются, а это ведет к увели чению ширины разгрузочного отверстия, которое в среднем прини мают равным:
Принимая ширину щели |
между |
валками |
2е |
= d, где d — раз |
|||
мер |
куска продукта дробления |
в поперечнике, |
и вводя поправку |
||||
|
|
валков р = |
2е |
d |
|
|
|
на |
раздвижение |
-j = |
-^, |
получаем |
|
||
Я = Ш,А\тЮ |
(d + p) = \88A\mLD |
(d-\-j) |
= 235,5p,rcLDd м3/ч. |
Здесь все линейные размеры выражены в м.
При обработке пластичной глины сопротивления раздавлива нию невелики и валки раздвигаются только при попадании твердых включений. Поэтому производительность можно подсчитать по формуле
|
П = \88A\mLDd м31ч. |
(1-43) |
|
Из формул видно, что производительность |
валковых дробилок |
с |
гладкими валками пропорциональна числу оборотов валков |
|
в |
1 мин. Однако это положение справедливо |
до определенной ок |
ружной скорости, выше которой куски не будут захватываться валками и вследствие этого уменьшится производительность и увеличится мощность двигателя.
Для определения расходуемой валковыми дробилками мощности теоретических или достаточно проверенных эмпирических формул нет. Обычно мощность двигателя подбирают по удельным расходам мощности либо по данным каталогов. Удельный расход мощности в валковых дробилках составляет: при дроблении прочных пород (разгрузочное отверстие 30—100 мм) 0,92—1,1 кет •чіт; клинкера, известняка и шлаков (отверстие 5—6 мм) 1,5—2,2 кет • ч/т; гипса, мела и кокса (отверстие 5—6 мм) 0,89—1,03 кет-ч/т; глины (от верстие 2—3 мм) 0,7—0,9 кет -ч/т..
§ 4. Молотковые |
дробилки |
49 |
§ 4. Молотковые дробилки
Общие сведения и классификация
Молотковые дробилки применяют для дробления пород мягких
исредней прочности (известняк, мел, сухие глины, каменный уголь
ит. п.), а также для вторичного дробления известняков и мергелей высокой и средней прочности. Ограниченное применение они нахо дят и для крупного дробления прочных пород.
Для измельчения вязких или липких материалов, а также ма териалов с содержанием влаги свыше 15% обычные молотковые дробилки не пригодны. Для материалов липких или содержащих глину, т. е. материалов, забивающих колосниковые решетки, при меняют молотковые дробилки с подвижной плитой.
Дробление в молотковой дробилке осуществляется: ударами быстро вращающихся молотков непосредственно по кускам мате риала и ударами кусков друг о друга; ударами кусков материала о дробящие плиты, на которые они отбрасываются молотками; между молотками и дробящими плитами; между молотками и ко лосниковой решеткой. Наиболее эффективно дробление кусков уда рами на лету.
Молотковые дробилки можно классифицировать по следующим
конструктивным |
признакам. |
|
|
|
По количеству |
валов или роторов: |
о д н о в а л ь н ы е или о д - |
||
н о р о т о р н ы е , |
у которых диски с молотками насажены на один |
|||
вал, расположенный |
горизонтально; д в у X в а л ь н ы е |
или д в у х - |
||
р о т о р н ы е с двумя |
горизонтальными, |
параллельно |
расположен |
ными валами с молотками, вращающимися навстречу друг другу.
По способу крепления молотков с ротором: д р о б и л к и |
с ш а р - |
н и р н о п о д в е ш е н н ы м и м о л о т к а м и — собственно |
м о л о т |
к о в ы е , применяемые для крупного, среднего и мелкого дробления
пород |
мягких |
и средней прочности; д р о б и л к и |
с ж е с т к о |
з а |
|||||
к р е п л е н н ы м и |
у д а р н ы м и |
д е т а л я м и |
(молотками, |
билами), |
|||||
применяемые |
для |
мелкого |
дробления мягких пород, а также для |
||||||
помола |
мела, |
гипса и т. п.; |
в этом случае такие |
молотковые |
дро |
||||
билки |
называют |
молотковыми |
мельницами |
(аэробильные и др.). |
|||||
По расположению молотков в роторе: о д н о р я д н ы е , |
когда |
все |
|||||||
молотки (3—6) |
расположены в одной плоскости вращения; |
м н о г о - |
р я д н ы е , когда молотки расположены в несколько рядов (по длине ротора).
По направлению вращения ротора: н е р е в е р с и в н ы е |
и |
р е |
в е р с и в н ы е . В реверсивных дробилках ротор вращается |
в |
обе |
стороны, что позволяет использовать рабочие поверхности молот ков (без перестановки их на 180°).
Отечественные машиностроительные заводы изготовляют молот ковые дробилки с колосниковыми решетками и без них.