Статья:

Технологический анализ конструкции конусных дробилок среднего дробления

Конференция: XXIX Студенческая международная научно-практическая конференция «Технические и математические науки. Студенческий научный форум»

Секция: Технические науки

Выходные данные
Ефимов Д.А. Технологический анализ конструкции конусных дробилок среднего дробления // Технические и математические науки. Студенческий научный форум: электр. сб. ст. по мат. XXIX междунар. студ. науч.-практ. конф. № 6(29). URL: https://nauchforum.ru/archive/SNF_tech/6(29).pdf (дата обращения: 29.03.2024)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Технологический анализ конструкции конусных дробилок среднего дробления

Ефимов Денис Александрович
студент, Санкт-Петербургский горный университет, РФ, г. Санкт-Петербург

 

Рассмотрен анализ конструкций конусных дробилок среднего дробления, изучены усилия и нагрузки возникающие в процессе дезинтеграции руды в дробилке, технологические характеристики (угол захвата, частота вращения эксцентрикового стакана, ход конуса, производительность, потребная мощность электродвигателя), произведена сопоставительная характеристика конусных дробилок отечественного и иностранного производства.

Продукция горнорудной промышленности активно используется в разных сферах жизнедеятельности. В 95% добытая крупнокусковая порода (содержащая полезный компонент), направляется на обогатительные фабрики. До непосредственного обогащения руды и выделения ценного компонента, руда дезинтегрируется в рудоподготовительных итерациях. Для уменьшения размера кусков на первых стадиях рудоподготовки наиболее целесообразно использовать конусные дробилки.

По способу монтажа и передвижению дробилки принято подразделять на:

  • Стационарные (устанавливаются непосредственно в производственных цехах и помещениях, в которых осуществляется дезинтеграция горной породы). Дробилки в производственных условиях характеризуются высокой мощностью привода, высоким моментом на передаточном валу, и высокой производительностью.
  • Мобильные (легко перемещаются, в основном устанавливаются на бортах карьеров, в рудниках или шахтах). Их габариты, мощности и технологические характеристики весьма вариативны, и зависят от конкретных условий эксплуатации.

Конусная дробилка это рудоподготовительный аппарат, предназначенный для дробления крупнокусковой горной породы в пространстве между двумя коническими поверхностями.

Конусные дробилки это машины непрерывного действия, способные работать под завалом. Питание конусных дробилок, осуществляющееся при помощи думпкаров или конвейеров, может быть непрерывным.

Как отмечается в работе [4] работа под завалом для некоторых конусных дробилок это обязательное условие, необходимое для реализации принципа дробления «камень о камень» и получения кубообразной фракции на выходе. Заключается это условие в том, что в пространстве рабочего органа реализуется двухосное сжатие материала (непосредственно от конических поверхностей и от трения частиц друг о друга).

Технологические характеристики конусных дробилок

Угол захвата

Угол между образующими внутренней поверхности наружной неподвижной конической чаши и внешней поверхности подвижного дробящего конуса – угол захвата.

Условие равновесие куска в камере дробления достигается тогда и только тогда когда угол захвата меньше или равен двойному углу трения. Практическое значение угла захвата 18 градусов.

Стоит отметить, что режим трения на холостом ходу оказался нестационарным: имеет место полусухое, граничное и псевдожидкостное трение [2].

В результате эксцентрик оказывается под действием нестационарной системы сил, вращающейся с угловой скоростью эксцентрика и которая вызывает колебание его. О таких колебаниях эксцентрика есть упоминание в работе [3], хотя в ней дается совершенно другое толкование причин возникновения этих колебаний [4,5].

Частота вращения эксцентрикового стакана

Наивыгоднейшей частотой называется такая частота эксцентрикового вала при которой достигается максимальная производительность.

Исходя из геометрии конструкции (рис.1) имеем: время половины оборота эксцентрикового стакана равно времени свободного падения куска дробленого продукта с горизонта A1N1 до уровня разгрузочного отверстия AN, то есть с высоты h.

С одной стороны, время половины оборота эксцентрикового стакана равно:

,

где n частота вращения эксцентрикового стакана.

 

Рисунок 1. Геометрия конструкции конусной дробилки

 

С другой стороны, время t должно равняться времени свободного падения куска с высоты h. 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 КN1, параллельную АА1, и плоскость А1N1, с горизонта которой куски дробленого продукта должны еще выпасть из дробилки при отходе конуса.

Из треугольника NN1K получим

 ,

где углы – углы между образующими поверхностей дробящего конуса и наружной чаши с вертикалью.

Из свойства производной пропорции, имеем:

где s – ход дробящего конуса.

Производительность

Теоретическую производительность можно рассчитать из допущений: если обозначить продвижение материала в рабочей зоне за один оборот эксцентрика через х, то из дробилки выпадает кольцо материала объемом:

где n – ширина выходной щели, D- диаметр окружности, описываемый центром тяжести прямоугольника на стороне конуса.

Сравнительная характеристика дробилок типажных рядов КСД и TP

В таблице 1 представлена сопоставительная характеристика дробилок двух типажных рядов.

Таблица 1

Сопоставительная характеристика дробилок

Параметр\Тип дробилки

КСД

TP

Внешний вид

Принцип дробления

За счет движения эксцентрикового стакана двигается эксцентриковый вал и конус

Движение производится самим конусом

Гидросистема

Регулирование разгрузочной щели производится с помощью механизмов фиксации и поворота регулирующего кольца. Осевая фиксация регулирующего кольца производится путем вытяжки его предварительно сжатыми пружинами, установленными на фланце резьбового кольца. Снятие фиксирующего усилия перед регулированием щели осуществляется гидроцилиндрами.

Гидросистема снабжена встроенными средствами защиты, такими как предварительно заправленные аккумуляторы и предохранительные клапаны, которые обеспечивают безопасность оператора и сохранность узлов и механизмов оборудования.

Стадия дробления

Среднее дробление

Вторая, третья, четвертая стадии дробления

 

Таким образом, в предложенной реферативной работе рассмотрен анализ конструкций конусных дробилок среднего дробления, изучены общие сведения конструкции типажного ряда конусных дробилок, усилия и нагрузки возникающие в процессе дезинтеграции руды в дробилки, технологические характеристики угол захвата, частота вращения эксцентрикового стакана, ход конуса, производительность,

Произведена сопоставительная характеристика конусных дробилок отечественного (КСД) и иностранного производства (TP). По сравнительной характеристике можно сделать вывод о том, что дробилка типа TP, обладает более автоматизированной конструкцией, и имеет высокую производительность, с малыми энергетическими затратами, в отличии от дробилок КСД.

 

Список литературы:
1. Андреев Е.Е., Тихонов О.Н. Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению. Санкт-Петербургский горный университет. СПб, 2007. 439 с.
2. Муйземнек Ю.А. О конструкции эксцентрикового узла конусных дробилок с консольным валом. В сб. Исследование рабочих параметров и совершенствование конструкций дробилок, мельниц и грохотов, выпускаемых Уралмаш-заводом. Труды ВНИИМЕТМАШ. М. 1998. 
3. Быков В. И. Разработка научных основ формирования нагрузок в изнашивающихся узлах дробильно-размольного оборудования. Автореферат дисс. д-р. техн. наук. 1994.
4. Беренов Д.И. Дробилки, мельницы, питатели. Машгиз. 1984.