3.4 Кинематические и энергосиловые режимы работы мельниц.
При работе мельниц поведение дробящих тел зависит от скорости вращения барабана и степени заполнения его объема. Различают три вида измельчения. Водопадный режим работы характеризуется значительным подъемом дробящей загрузки выше оси барабана и ее последующим свободным полетом до падения. При этом измельчение материала создается в основном ударным воздействием дробящих шаров. При каскадном режиме дробящая загрузка после подъема отрывается от стенок барабана и скатывается в исходное положение по руде без свободного полета.
Аналитический расчет параметров движения отдельного дробящего тела можно осуществить по Коосана.
В
общем случае на дробящее тело действует
центробежная сила:
,
тангенциальная сила инерции:
.
Сила трения:
.
Сила тяжести:
Рис. 13 Распределение сил на дробящее тело
.
,
где
- кориолисовое
ускорение,
.
В этих зависимостях:
- коэффициент трения движения;
- масса загрузки;
- угловая скорость
проскальзывания загрузки по барабану;
- угловое ускорение
проскальзывания загрузки по барабану;
- радиус барабана;
- угловая скорость
барабана.
Для общего случая угловая скорость барабана по исследованиям Кокана определится через угол α0 и будет равна:
.
Коэффициент трения |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,47 |
Угловая скорость
|
0 |
0,497 |
0,757 |
0,927 |
0,993 |
1 |
Угол отрыва
|
0 |
14,2 |
35 |
59,1 |
79,5 |
90 |
Частота вращения барабана:
,
где
- коэффициент
трения покоя;
- диаметр барабана, м.
Связь коэффициента трения скольжения и покоя устанавливается:
.
Координаты точки отрыва загрузки от стенок барабана определяется:
;
.
Степень заполнения дробящей загрузкой барабана определяет возможный режим работы мельницы и является одним из важнейших факторов, от которых зависит выбор мощности привода агрегата.
Момент трения в опорах мельницы определится:
,
где
- масса барабана и загрузки;
- масса шаров;
- коэффициент
трения на опорных поверхностях;
- диаметр барабана.
Мощность привода мельницы определится:
при коэффициенте
загрузки шарами φ = 0,475.
при φ = 0,41.
Часовая производительность мельниц вычислится:
,
где
- опытный коэффициент,
зависящий от шаровой загрузки.
Работа измельчения пропорциональна кинетической энергии дробящей загрузки:
,
где
- проекция на ось
у начальной скорости отрыва V
загрузки;
- высота падения
данной загрузки.
4.Конструкция и расчет механического оборудования для грохочения.
4.1Общие сведения.
Грохочением называют процесс разделения сыпучего материала на классы точности.
В зависимости от назначения грохочение подразделяют на:
- самостоятельное – для выделения продуктов заданной крупности, являющиеся товарной продукцией;
- подготовительное – для разделения материала на два и более классов, которые перерабатываются отдельно;
- вспомогательное – для разделения в процессах дробления или измельчения мелких классов, чтобы не подвергать их дальнейшему переизмельчению;
- обезвоживующие – для удаления воды у продуктов обогащения или обесшламливания материала при последующем его обогащении.
Грохочение осуществляется с помощью просеивающих поверхностей, составленных из колосников, листовых решет и проволочных сит.
По способу контакта с материалом грохоты подразделяются на с неподвижной и подвижной просеивающей поверхностью, которая в свою очередь выполняется плоской, выпуклой, цилиндрической и конической. По назначению грохоты разделяются для грохочения легких, средних и тяжелых материалов.
По конструкции на валковые, барабанные, качающиеся, инерционные, резонансные.
Обозначение грохотов.
1-я буква – грохот;
2-я – конструктивные особенности:
И – инерционный; С – самобалансный; Р – резонансный; Ц – цилиндрический.
3-я – назначение грохотов:
Л – легкий; С – средний; Т – тяжелый.
4 (цифры) – первая цифра характеризует ширину хобота:
3 – 1250 мм., 4 – 1500 мм., 5 – 1750 мм., 6 – 2000 мм., 7 – 2500 мм., вторая цифра указывает на число сит, т.е. одно сито в маркировке.