 |
Расчет технологических параметров
|
|
|
|
Введение
Щековые дробилки в промышленности строительных материалов чаще всего применяются для крупного и среднего дробления кусковых материалов. Они отличаются простотой и надежностью конструкции и несложны в обслуживании. Дробление материала в щековых дробилках происходит между подвижной и неподвижной щеками путем периодического нажатия подвижной щеки на материал.
Щековая дробилка является универсальной машиной для дробления материалов. Применяется на горных породах любых прочностей, на шлаках, некоторых металлических материалах. Применение невозможно на вязкоупругих материалах, таких как древесина, полимеры, определенные металлические сплавы. Щековые дробилки имеются во всех классах дробления: крупном, среднем и мелком. Их классифицируют по конструктивным признакам и принципу действия на следующие типы: щековые, конусные, валковые, молотковые, роторные. Наибольшее применение в строительстве имеют щековые, конусные и роторные дробилки.
Теоретическая часть
Щековая дробилка является универсальной машиной для дробления материалов. Применяется на горных породах любых прочностей, на шлаках, некоторых металлических материалах. Применение невозможно на вязкоупругих материалах, таких как древесина, полимеры, определенные металлические сплавы. Входная крупность достигает 1500 мм. Крупность готового продукта для небольших дробилок составляет до 10 мм. Щековые дробилки имеются во всех классах дробления: крупном, среднем и мелком.
В строительстве ежегодно потребляется очень большое количество нерудных каменных материалов: щебня, гравия и песка.
Современное оборудование позволяет проводить измельчение самых разнообразных твердых тел от глыб объемом до 2 м3 до частиц коллоидных размеров 0,1 мкм.
|
|
|
Измельчение - это процесс деления (разрушения) твердого тела на более мелкие части. Здесь преодолеваются силы межмолекулярного притяжения в измельчаемом теле за счет приложения внешних сил и образуются новые свободные поверхности. Процесс измельчения характеризуется степенью измельчения (дробления) i:
i = 
где D и d - соответственно средний размер куска материала до измельчения и после.
Степень измельчения изменяется в широких пределах: при дроблении - от 2 до 50, а при помоле достигает 1000.
Основным сырьем для получения нерудных строительных материалов являются горные породы: изверженные - гранит, диорит, базальт, диабаз и др.; осадочные - песчаники, валуны, гравий, известковые туфы, известняки, ракушечники; метаморфические - гранито-гнейсы, мрамор.
Цель теории измельчения - получить зависимости между расходуемой энергией и отдельными характеристиками измельчаемого материала. Известны теории дробления П. Риттигера и Кирпичева В.Л. - Кика Ф.
Щековые дробилки в промышленности строительных материалов чаще всего применяются для крупного и среднего дробления кусковых материалов. Они отличаются простотой и надежностью конструкции и несложны в обслуживании. В них куски материала высокой и средней прочности размером до 1,5 м дробятся под действием раздавливания, раскалывания и истирания на куски размером 0,1 - 0,3 м.
Все существующие типы щековых дробилок можно классифицировать по следующим конструктивным признакам:
Рабочий процесс происходит в камере дробления - замкнутом пространстве, образованном подвижной и неподвижной щёками при вращении эксцентрикового вала.
В зависимости от кинематических особенностей дробилки делят на две группы: 1 - с простым движением (качанием) подвижной щеки; 2 - со сложным движением подвижной щеки.
|
|
|
Преимущества первой группы:
– срок работы дробящих плит в несколько раз больше дробилок второй группы;
– выигрыш в силе в верхней части камеры дробления (важно при дроблении прочных и больших размеров кусков горной породы).
Недостатки их:
– малый ход сжатия в верхней части камеры дробления.
Дробилки второй группы проще по конструкции, компактнее и менее металлоемки.
На рисунке представлена кинематическая схема щековой дробилки с простым качанием щеки:
Кинематическая схема щековой дробилки с простым качанием щеки: 1 - неподвижная щека; 2 - подвижная щека; 3 - шкив; 4 - распорные плиты; 5 - шатун; 6 - сменные плиты; 7 - эксцентриковый вал; 8 - тяга; 9 - ось; 10 - упор.
Расчет технологических параметров
Определение угла захвата
Угол захвата (α)- угол между неподвижной и подвижной щеками.
Расчетная схема усилий, действующих на щековую дробилку: 1 - неподвижная щека; 2 - подвижная щека(АБ); 3 - кусок материала; 4 - раздробленный материал
Если угол α велик, то куски материала выталкиваются вверх из рабочего пространства, снижая производительность дробилки. Если он мал - мала степень измельчения материала.
Коэффициент трения скольжения f равен углу трения φ, поэтому tgφ 
tgα/2, откуда 2φ 
α.
Следовательно, дробление куска возможно, когда угол захвата α равен или меньше двойного угла трения φ (α 
2φ). Среднее значение f каменных материалов по металлу равно 0,3, что соответствует углу 16º40´. Отсюда угол захвата щёковых дробилок может достигать α=33º. В реальных условиях применяют равным 15º-25º.
Обосновываем величину α в зависимости от вида измельчаемого материала, дробящего усилия Р, реакции Р1, сил трения F и F1.
Для прочного гранита при плотности 2800 кг/м3 и коэффициенте трения скольжения материала по металлу щек f =0,3 принимается α = 190
|
|
|
