10.Расчет частоты вращения эксцентриковой втулки и производительности конусной дробилки.

Определение частоты вращения эксцентрикового вала

Число оборотов эксцентриковой втулки n (с-1) для дробилок крупного дробления определяется из условия равенства времени t1, необходимого на падение материала под действием силы тяжести с высоты h, времени t2 = 1/n отхода конуса назад, в течении которого эксцентриковая втулка совершает половину оборота. Так за время отхода конуса происходит свободное падение материала с высоты h

Определение производительности дробилки

За один оборот вала из дробилки выпадает кольцо материала сечением F, (м³)

где

Размер выпадающего кольца равен диаметру подвижного конуса внизу Dн тогда объем кольца V(м³) z - величина выходной щели, м r - эксцентриситет вала на уровне выходной выходной щели, м и углы образующих дробящих конусов к вертикали, градусы. Производительность - коэффициент разрыхления материала - частота вращения втулки Определение частоты вращения эксцентрикового вала

для дробилок среднего и мелкого дробления.В камере дробления кусок материала скользит по наклонной поверхности дробящего конуса под действием силы тяжести. На рис.10 указаны силы, действующие на кусок в камере дробления.

Составляющие силы тяжести: сила и

Сила трения: - коэффициент трения

Сила заставляющая кусок материала двигаться по наклонной:

11.Валковые дробилки.Принцип работы. Особенности конструкции.

Валковые дробилки применяются для среднего и мелкого дробления материалов высокой и средней прочности (известняк, шамот), а также для измельчения хрупких и вязких материалов (уголь, мел, глина). В этих машинах процесс измельчения осуществляется непрерывно при затягивании кусков материала между параллельно расположенными и вращающимися навстречу друг другу валками или валком и футеровкой камеры дробленияОсновной рабочий орган вращающихся дробилок является цилиндрический барабан, вращающийся на горизонтальной оси. По конструкции валковые дробилки бывают одно-, двух-, трех- и четырехвалковые. В зависимости от вида поверхности валков различают дробилки с гладкими, рифлеными и зубчатыми валками. Дробилки с гладкими и рифлеными валками обычно применяют для среднего и мелкого дробления материалов средней прочности; дробилки с зубчатыми валками – мягких материалов. Размер кусков продукта зависит как от размера вы-ходной щели между валками, так и от типа поверхности рабочих органов.Основными недостатками валковых дробилок являются: неравномерное изнашивание рабочих поверхностей валков при измельчении прочных и абразивных материалов и сравнительно невысокая удельная производительность.Промышленные валковые дробилки характеризуются диаметром D (400-1500 мм) и длиной L валков, при этом L / D = 0,4 ...1,0. Наиболее распространены двухвалковые дробилки (рис.11). Широкое применение валковых дробилок объясняется тем, что они наиболее приспособлены для для измельчения влажных и вязких материалов склонных к налипанию. На валковые дробилки устанавливают специальные очистные скребки, которые во время работы дробилок срезают налипший на Валки 1,2 вращаются на встречу друг другу и дробят попавший между ними кусок материала 3. Измельчения материала происходит посредством раздавливания и частичного истирания. Вал валка 1 опирается на роликовые подшипники, неподвижно закреплённые на станине. Подшипники вала 2 установлены в направляющих станины подвижно и опираются на пружины 4. При попадании в машину недробимого предмета пружины 4 сжимаются, валки расходятся и пропускают недробимый предмет, после этого валок под действием пружин возвращается в исходное положение. Привод валков может состоять: из электродвигателя, клиноремённой передачи, приводного вала и зубчатой передачи с удлиненными зубьями; отдельного электродвигателя для каждого валка; электродвигателя, редуктора и карданных валов.

12.Расчет размера куска, захватываемого валками и производительность валковых дробилок.

Определение размера куска, захватываемого валками

. .

Разделив правую и левую часть уравнения на d, получим

Для рефленых валов

Определение производительности валковых дробилок

Производительность валковых дробилок зависит от длины валков, зазора между валками, скорости движения ленты материала и её разрыхления, учитываемого коэффициентом, который также учитывает степень использование длины валков и неравномерность подачи материала [1].

l – длина валков;

d₁ – зазор между валками;

V – скорости движения ленты материала;

K_р – коэффициент разрыхления.

Скорость движения ленты материала примерно равна окружной скорости поверхности валков,

где n – частота вращения валков, с-1.

Тогда производительность валковой дробилки будет определена следующим образом (м3/ч):

13.Бегуны.Область применения и конструкция.Расчет угла захвата, размера куска и частоты вращения вала бегунов.

Бегуны

Бегуны применяются для мелкого дробления (конечный размер частиц 3...8 мм) и грубого помола (0,2...0,5 мм) извести, глины и других материалов низкой и средней прочности. Бегуны обладают меньшей производительностью, чем валковые дробилки, но выполняют ряд дополнительных функций растирание, гомогенизацию, уплотнение и обезвоздушивание материала.В бегунах материал дробят массивными катками, которые перекатываясь по слою материала, находящемуся на поддоне, измельчают его раздавливанием и истиранием. В зависимости от технологического назначения в бегунах может осуществляться как сухой, так и мокрый способ измельчения материалов. Главной характеристикой бегунов является диаметр D, ширина b и масса m катков. Для мокрого помола выпускают бегуны с размерами D ×b от 1200 ×300 до 1800 ×550 мм с катками массой, соответственно 2...7 т. Для сухого помола изготавливают бегуны с D ×b от 600 ×200 до 1800 ×450 мм. По конструкции бегуны бывают с вращающейся чашей и верхним приводом, с неподвижной чашей и нижним приводом, а также бегуны c вращающейся чашей допускающие работу на высоких скоростях до 0.9 об/c. Бегуны, у которых применяются облегчённые катки при измельчении, необходимая сила нажатия обеспечивается дополнительным пружинным, гидравлическим или пневматическим прижимным устройством. Применение таких катков позволяет значительно снизить металлоемкость машины. Для мокрого измельчения применяются бегуны с неподвижной чашей и нижним приводом (рис. 15) При вращении вертикального вала 1 к которому шарнирно закреплены кривошипы осей 2 катков 3 и 4, которые перекатываются по неподвижной чаше 5 и одновременно вращаются вокруг собственных осей. Шарнирное крепление осей к валу, позволяют каткам подниматься или опускаться в зависимости от толщины слоя материала на чаше и преодолевать недробимые предметы. Катки устанавливают на разных расстояниях от вертикального вала, чтобы они перекрывали большую площадь. Дно чаши укладывают плитами, имеющими овальные отверстия размером от 6×30 до 12×40 мм. Измельченный материал продавливается сквозь отверстия в поддоне и попадает в разгрузочный лоток. К валу 1 прикреплены поводки со скребками, которые очищают борта и поверхность чаши от налипшего материала и равномерно направляют его под катки. Вертикальный вал получает вращение от двигателя и редуктора через зубчатую коническую передачу 6.Для сухого измельчения применяются бегуны с вращающейся чашей и верхним приводом (рис.16) Катки 3, 4 расположены на горизонтальной оси 2 (коромысло) и вращаются на ней, увлекаемая силами трения при вращении чаши 5. Концы горизонтальной оси катков находятся в направляющих 7, по которым ось с катками может перемещаться вверх и вниз в зависимости от слоя материала в чаше или при попадании под каток недробимого тела.[2] В верхней части ведущего вала 1 расположена зубчатая коническая передача 6, получающая вращение от двигателя и редуктора. Под катками дно чаши выложено сплошными плитами, а по краям чаши укладывается кольцевое сито 8. У бегунов (рис. 15, рис.16) частота вращения вертикального вала составляет об/с, что приводит к низкой производительности Конструкция бегунов c вращающейся чашей допускающая работу на более высоких скоростях до 0.9 об/c применяется для сухого измельчения (рис.17).

Оси цилиндрических катков 3,4 соединены тягами 2 с поперечиной 3, которая через пружину опирается на раму. Если в чаше нет измельчаемого материала, то зазор между катком и дном чаши (регулируемый кольцевой зазор) составляет 8-10 мм. При работе бегунов катки поднимаются, освобождая пружину и раму от нагрузки. Привод катков может быть верхний и нижний. Такая конструкция подвески катков облегчает пуск машины и снижает нагрузки на оси катков. Измельчаемый материал выгружают под действием центробежных сил в зазор между дном и бортом чаши 1 (регулируемый кольцевой зазор). Ширина зазора Δl зазор между дном и бортом чаши, регулируемый кольцевой зазор регулируется. Частицы, величина которых больше чем зазор, подаются скребками снова под катки. [2]

Определение угла захвата

Углом захвата у бегунов называют угол между плоскостью чаши и плоскостью, касательной к поверхности катка в точке касания с куском материала, удерживаемого силами трения Nf, возникающими под действием раздавливающих сил N. Для надёжной работы бегунов этот угол не должен превышать двойного угла трения, как и во всех рассмотренных выше дробильных машинах. Определение угла захвата у бегунов аналогично определению угла захвата у щековых дробилок.

Из схемы (рис. ) захват куска материала катком возможен при условии

где N – сила давления катка на материал, направленная перпендикулярно к

касательной

N₁ – сила реакции от действия силы N.

f – коэффициент трения.

Из условия равновесия куска, при проектировании на вертикальную ось всех действующих на него сил, получим

Подстав N₁ в выражение, когда захват куска материала возможен, получим

Разделив обе части уравнения на ^N

т.к ,

где φ – угол трения, то

угол захвата у бегунов не должен превышать двойного угла трения.

Соотношение между диаметром поступающего куска и диаметром катка

Соотношение между диаметром катка и диаметром поступающего куска можно определить из схемы

16.Расчет угловой скорости барабнных мельниц.

Критическая угловая скорость, l/c

ωкр=√g/R

Оптимальная угловая скорость

ωопт=2.38/√R

Расчет основных параметров барабанной мельницы:

1)При малой угловой скорости мелющие тела и измельченный материал циркулирует в нижней части барабана, поднимаясь на некоторую высоту, а затем скатываясь параллельными слоями вниз, такой режим работы наз. Каскадным.

2)Оптимальной угловой скоростью считается такая, при которой шар имеет максимальную высоту падения и двигается по параболе. Такое движение обеспечивает наиболее интенсивное измельчение материала, в основном ударом падающих шаров. Такой режим называется водопадным и он обладает наибольшей эффективностью.

3)При слишком большой угловой скорости шары под действием центробежных сил будут прижаты к поверхности барабана и будут просто вращаться не отрываясь от стенки барабана. Такую угловую скорость называют критической.

17.Расчет мощности барабанных мельниц.

N=1.514*m*g*R*Nопт.*z/Кр кВт

m-масса загрузки

g-ускорение силы тяжести

R-внутр. Радиус мельницы

Nоп-оптимальная частота вращения мельницы

z-число циклов перемешивания за один оборот барабана

Кр-КПД привода мельницы

18. Схемы помольных установок.

19.Мельницы с повышенной скоростью движения: шаровые кольцевые, валковые, ролико-маятниковые

Шаровые кольцевые мельницы используют преимущественно для помола глин, мела, талька, извести, угля и приготовления минеральных красок. Данные мельницы применяются для помола материалов малой и средней прочности. Основными рабочими органами шаровых кольцевых мельниц являются кольца и шары (ролики). Ролики (или шары) катятся по одной из поверхностей кольца и измельчают материал.Измельчаемый материал прижимается вращающимися шарами к неподвижному или вращающемуся кольцевому вкладышу и измельчение происходит путем раздавливания и истирания материала. Все виды шаровых кольцевых мельниц имеют дополнительное нажатие на шары от давления пружин или центробежных сил так как масса самих шаров не велика. По конструкции шаровые кольцевые мельницы бывают как вертикальными, так и горизонтальными. Шаровая кольцевая мельница состоит из желобчатого кольца 1 с дорожкой для шаров, приводимого во вращение от электродвигателя через редуктор 11 и шаров 9, свободно уложенных в желоб кольца. Шары прижимаются к вращающемуся кольцу пружинами 3 через неподвижное кольцо 2. Сжатие пружин регулируется винтовым механизм для поджатия пружин 4. Измельчаемый материал питателем 8 по лотку 12 подается на направляющий конус кольца и попадая в желоб с помещенными в нем шарами, попадая под шары измельчается.Измельченный материал подхватывается воздухом подводимым через патрубок 10 и уносится в воздушный сепаратор 6 из которого крупные частицы требующие доизмельчения возвращаются на домол по трубе 7, а готовый продукт через трубу 5 уносятся в осадительное устройство.Валковые среднеходные мельницы.Мельницы предназначены для размола до пылевидного состояния каменных углей, тощих углей и некоторых отходов обогащения в системах топливоприготовления на тепловых электростанциях и клинкера в цементной промышленности.Достоинствами валковых мельниц являются сравнительно малые габариты установок, простота монтажа, высокая приспособленность к автоматизации, низкий уровень шума. Валковые мельницы характеризуются более низкими удельными энергозатратами по сравнению с шаровыми, малым износом размольных элементов, занимают меньше места на единицу мощности и требуют значительно меньших капиталовложений. Эти мельницы работают в замкнутом цикле с воздушным сепаратором, легко перестраиваются на требуемую тонкость помола и почти всегда используются в качестве помольно-сушильных комплексов с пневмотранспортом готового продукта. [4]На рис.29 приведена конструкция валковой мельницы, состоящей из вращающейся тарелки 2, вращающейся от двигателя через редуктор 1 и валков 4. Для обеспечения необходимого давления на материал валки установлены на осях, на рычагах 5, стягиваемых пружинами 6.. Материал загружается через воронку на распределительный конус тарелки. При вращении тарелки под действием сил трения также вращаются валки вокруг собственных осей и перекатываются по тарелке. Материал затягивается под валки и измельчается под валками раздавливанием и истиранием.Через канал для подачи воздуха измельченный материал выносится потоком воздуха в сепаратор.Валковые мельницы изготовляют с тарелкой диаметром 0,6…1,7 м, скорость вращения которой около 3 м/с.Ролико-маятниковая мельница применяется для измельчения мягких пород и пород средней прочности (глины, гипса, мела). Её применяют в электроугольном производстве для размола коксов, куличей первых стадий, а так же в силикатной промышленности.Ролико-маятниковые выпускаютя с диаметром размольного кольца 600-1800 мм и диаметром роликов 300-700 мм.Роликомаятниковая мельница (рис.30) состоит из роликов 2, закрепленных на маятниках, шарнирно подвешенных к центральному валу-крестовине 3. Крестовина 3 закреплена на вертикальном валу 6.Под действием центробежной силы, развивающейся при вращении вала  с крестовиной вместе с маятниковыми осями 4, ролики 2 прижимаются к неподвижному кольцу 1  и размалывают попадающие между ними куски материала. Материал загружается в мельницу барабанным питателем.Вал-крестовина должен вращаться с такой скоростью, чтобы обеспечить возникновение центробежной силы роликов, достаточной для создания удельного усилия их прижатия к кольцу не менее Р = 0,1…0,25 МН/м.