Частота вращения эксцентрикового стакана

Наивыгоднейшей называется такая частота вращения эксцентрикового стакана конусной дробилки крупного дробления, при которой достигается максимальная производительность дробилки. Аналогично случаю щековой дробилки, такую частоту имеем, если время половины оборота эксцентрикового стакана равно времени свободного падения куска дробленого продукта с горизонта A₁N₁(рис. 4.3) до уровня разгрузочного отверстия AN, т. е. с высоты h.

С одной стороны, время t половины оборота эксцентрикового стакана

 

где n - частота вращения эксцентрикового стакана, об/мин.

С другой стороны, время t должно равняться времени свободного падения куска с высоты h, т. е.

Откуда                                  

Рис. 4.3 Разгрузка дробленого продукта из конусной дробилки

крупного дробления при наивыгоднейшей частоте вращения

эксцентрикового стакана

Высоту h находим из геометрических соотношений. Проводим из точки К, которую займет точка N поверхности дробящего конуса, когда он придет в крайнее правое положение, линию KN₁ параллельную AA₁, и проводим плоскость A₁N₁, с горизонта которой куски дробленого продукта должны еще выпасть из дробилки при отходе конуса. Из треугольника NN₁K получим

 

 

где γ₁ и γ₂  - углы между образующими поверхностей дробящего конуса и на­ружной чаши с вертикалью.

Пользуясь свойством производной пропорции можно написать

                                  

где S - ход дробящего конуса на горизонте разгрузочного отверстия, равный двойному эксцентриситету, м.

Конусные дробилки крупного дробления работают с числом оборотов, которое приблизительно в 2 раза меньше, чем по теоретической формуле (4.1). Отклонение можно объяснить тем, что при выводе формулы не учтены различ­ные сопротивления, которые встречает материал при выходе из дробилки. Для практических расчетов частоты вращения эксцентрикового стакана пользуются формулой

Промышленные испытания показывают, что с увеличением частоты вра­щения эксцентрика (в некоторых пределах) производительность дробилки рас­тет, по-видимому, сказывается повышение скорости прохождения материала при повышении частоты колебаний конуса. Поэтому при проектировании дро­билок частоту вращения эксцентрика назначают из условий обеспечения на­дежной работы подшипникового узла эксцентрикового стакана, а также учиты­вают уравновешенность дробилки на фундаменте.

В современных конусных дробилках крупного дробления эксцентриситет на уровне разгрузочной щели составляет 13-25 мм в зависимости от размера дробилки. Дробилки одного размера могут иметь разные эксцентриситеты. Анализ конструктивных размеров дробилок показывает, что средний ход кону­са на горизонте выходной щели (двойной эксцентриситет) связан с шириной приемного отверстия В прямолинейной зависимостью S = 0,02В + 0,01, где В и S приняты в метрах.

Подставив в формулу (4.1) найденное значение S и численные значения тангенсов углов наружной чаши и дробящего конуса получим

Производительность

Определим объем V дробленого продукта, выпадающего из дробилки за один оборот эксцентрикового стакана, работающей с наивыгоднейшей частотой вращения (см. рис. 4.3). Куски, расположенные выше плоскости A ₁N₁, не вый­дут из рабочего пространства дробилки, так как их размер больше максималь­ной ширины выходной щели. За один оборот эксцентрикового стакана из дро­билки выпадает дробленый продукт, занимающий объем кольца с трапецеи­дальным поперечным сечением AA₁N₁N. Это кольцо представляет собой про­странство, получающееся при вращении трапеции AA₁N₁N вокруг оси корпуса дробилки OO₁. Согласно теореме Гульдена объем такого пространства равен произведению площади фигуры, вращение которой образует кольцо, на длину окружности, описываемой центром тяжести фигуры вокруг оси вращения, т. е.

V = F2πR,                                                                              (4.3)

где F - площадь трапеции AA₁N₁N;

R - расстояние от оси вращения  OO₁ до центра тяжести трапеции, который расположен на линии, соединяющей середины оснований трапеции на расстоя­нии h_c (по перпендикуляру) от ее большого основания. Из теоретической механики известно, что

Где b₂  - максимальная ширина выходной щели, м; b₁ - минимальная ширина выходной щели, м.

Как видно из рис. 4.3,

Подставив в уравнение (4.3) найденное значение F, получим

Воспользовавшись приведенными в предыдущем параграфе конструк­тивными соотношениями между основными размерами камеры дробления ко­нусных дробилок крупного дробления, шириной В приемного отверстия (см. рис. 4.3) и формулой (4.1), получим для средних значений ширины выходной щели

F = 0,0056В² + 0,0026В - 0,0001, R = 0,83В. Подставив значения F и R в равенство (4.3), получим

V = (0,0056В² + 0,0026В - 0,0001)- 2-3,14- 0,83В,

V = 0,0292В³ + 0,0136В² - 0,0005В.

Умножив последнее равенство на наивыгоднейшее число оборотов экс­центрикового стакана по формуле, получим объемную производительность дробилки:

, м³/час,

Массовая производительность дробилки выражается формулой

                  

                 

где к - коэффициент разрыхления; к= (0,25-0,75);

 - плотность дробимого материала, т/м³ (на примере магнезита ))

Формула дает результаты, отклоняющиеся от данных заводов-изготовителей. Можно предполагать, что заводы указывают производитель­ность не на тщательно отгрохоченном материале, действительно требующем дробления, а пропускную способность, включая в производительность и ме­лочь, проходящую через дробилку без дробления. Вывод формулы (4.4) пока­зывает влияние различных параметров на производительность дробилки. На­пример, очевидно, что производительность дробилки прямо пропорциональна длине хода дробящего конуса и зависит от ширины приемного отверстия. Каж­дый типоразмер конусных дробилок для крупного дробления в настоящее вре­мя может быть поставлен с разной величиной эксцентриситета, которая согла­суется с шириной выходной щели.

Мощность электродвигателя

Потребляемую конусной дробилкой мощность рекомендуют определять по формуле:

N= 85 D ²,

N= 80*1,27²=137КВт

Для конусных дробилок крупного дробления можно так же рассчитать тех­нологические параметры по эмпирическим зависимостям.

Число качаний подвижного конуса в минуту (частота вращения эксцен­трика, об/мин) по формуле Механобра

n = 200 - 80В,

n=200-80*0.5=160, об/мин

 где В ширина загрузочного отверстия (окна), м;

Размер среднего по крупности куска в разгрузке дробилки, м

d_cp=b + 0,5S≈ l,36e,

где S - ход подвижного конуса в плоскости разгрузочного отверстия, м

S = 2e

или

S≈ 0,02В+ 0,014.

 

где b ширина разгрузочной щели в фазе сближения профилей (на закрытой стороне), м;

Ширина разгрузочного отверстия в фазе раскрытия профилей (на откры­той стороне)

А = b + S

Коэффициент закрупнения

К_зп ⁼ d_max/b,

где d_max - размер наибольше­го куска в разгрузке дробилки, м.

 

Здесь f_n - коэффициент крепости руды по шкале М. М. Протодьяконова; для руд средней крепости (f_n = 10 ÷ 14) K_N = 18,5 ± 1,5; для крепких руд

(f_n=15÷20) K_N = 24;                                                                                                  

K_n - коэффициент мощности, учитывающий крепость руды.

Потребляемая мощность (по эмпирической формуле Механобра)

N_потр = K_ND²en.   

N_потр = 24*1,27² 0,012*160=74,32

Установленная мощность (по формуле Механобра)

N_дв=l,5N_потр≈ 36D²en.

N_дв=36*1,27²*0,012*160=111,48

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: