Материал: Проектирование щековой дробилки

Щековые дробилки применяются для крупного и среднего дробления пород высокой и средней прочности (s_в≤250 МПа). Дробилки с простым качением щеки предназначены для дробления неабразивных горных пород.

Дробилка с простым качением щеки имеет цельносварную станину. У дробилок щека подвешена на валу щеки, а в нижней части шарнирно соединена с распорной плитой, что обеспечивает точкам ее поверхности движение по замкнутым траекториям.

Подвижная щека, выполненная в виде стальной отливки, установлена в двурядных сферических подшипниках на валу. Щека получает движение посредством шатуна, с которым соединена через распорную плиту. Вращение вала осуществляется шкивом-маховиком от электродвигателя с помощью клиноременной передачи. В нижней части щеки имеется паз, куда вставляется упор распорной плиты, и выступ для установки тяги замыкающего устройства. Подвижная и неподвижная щеки футеруются дробящими плитами.

Для предотвращения вылета кусков материала из камеры дробления под приемным отверстием дробилки установлен защитный кожух. Регулировка ширины выходной щели производится клиновым механизмом. Предохранительными элементами могут быть распорная плита или рычажно-пружинный механизм.

1. Обзор основных конструкций щековых дробилок

Процесс уменьшения размеров упруго-хрупкого тела от первоначальной (исходной) крупности до требуемой путем воздействия внешних сил называется дроблением или помолом, а машины, применяемые для этих целей, дробилками или мельницами.

В зависимости от конечной крупности кусков материала различают следующие основные виды этого процесса:

крупное дробление (100 - 350 мм);

среднее дробление (40 - 100 мм);

мелкое дробление (5 - 40 мм);

помол (менее 5 мм).

Наиболее распространенными строительными материалами, получаемыми в результате измельчения горных пород, являются щебень, гравий и песок. Для дорожного строительства предусмотрены следующие фракции щебня по крупности:

крупный (40 - 70 мм);

средний (20 - 40 мм);

мелкий (10 - 20 мм);

клинец (5 - 10 мм).

ГОСТ 8267-93 предусматривает следующие фракции щебня и гравия: 5 - 10, 10 - 15, 10 - 20, 15 - 20, 20 - 40, 40 - 80, смесь 5 - 20, а также по заказу предприятий 80 - 120 и 120 - 150.

Для обеспечения эффективности дробления материала от исходной до конечной крупности этот процесс осуществляется в большинстве случаев в несколько приемов, то есть последовательно на нескольких дробилках.

Каждая отдельная дробилка выполняет часть общего процесса, называемую стадией дробления.

Одним из основных типов дробильных машин являются щековые дробилки. Они применяются для крупного и среднего дробления горных пород средней и большой прочности. При дроблении в несколько стадий щековые дробилки обычно осуществляют первую стадию дробления, хотя нередко применяются и на последующих стадиях.

Процесс дробления характеризуется отношением размера кусков исходного материала к размеру кусков готового продукта. Это отношение называют степенью дробления i. Существуют разные оценки степени дробления. Например, ее можно выразить как отношение размера максимального куска в исходном материале к размеру максимального куска в готовом продукте

= D_max/d_max

или как отношение средней крупности

= D_cp / d_cp.

Наиболее точно степень дробления определяется соотношением средневзвешенных размеров кусков исходного и конечного материалов

i = D_c_в / d_c_в,

Для ориентировочных расчетов степень дробления можно определить по формуле

где B - ширина приемного отверстия дробилки, м;- ширина выходной щели камеры дробления дробилки, м.

Число стадий дробления назначается, исходя из требуемой степени дробления. Заданная степень дробления дробилки равна =7.

Принцип работы щековой дробилки заключается в следующем. В камеру дробления, имеющую форму клина и образованную двумя щеками, из которых одна в большинстве случаев является неподвижной, а другая подвижной, подается дробимый материал. Благодаря клинообразной форме камеры дробления куски материала располагаются по высоте камеры в зависимости от их крупности: более крупные - вверху, менее крупные - внизу. Подвижная щека периодически приближается к неподвижной, причем при сближении щек (ход сжатия) куски материала дробятся, при отходе подвижной щеки (холостой ход) куски материала продвигаются вниз под действием силы тяжести, выходя из камеры дробления, если их размеры стали меньше наиболее узкой части камеры, называемой выходной щелью, или занимают новое положение, соответствующее своему новому размеру. Затем цикл повторяется.

Характер движения подвижной щеки зависит от кинематических особенностей механизма щековых дробилок. За время применения этих дробилок для переработки различных материалов было предложено большое количество самых разнообразных кинематических схем механизма дробилок. Все они могут быть разделены на две большие группы: дробилки с простым движением подвижной щеки (ЩДП), у которых траектории движения точек подвижной щеки представляют собой прямые линии или части дуги окружности, и дробилки со сложным движением подвижной щеки (ЩДС), траектории точек подвижной щеки которых представляют собой замкнутые кривые, чаще всего эллипсы.

Несмотря на большое многообразие схем, большинство выпускаемых в мире щековых дробилок выполнены по первоначальным схемам, предложенным более 100 лет назад (рисунки 1 и 2). В России щековые дробилки выпускаются согласно ГОСТ 7084-85. Основные параметры и размеры дробилок должны соответствовать ГОСТ 27412-93. В нашей стране выпуском щековых дробилок занимаются такие предприятия, как ЗАО «Автокомпозит» (торговая марка «Дробмаш», г. Выкса), ОАО «Волгоцеммаш» (г. Тольятти), машиностроительная корпорация «Уралмаш» (г. Екатеринбург) и, в меньших масштабах, другие предприятия.

На рисунке 1 изображена дробилка с простым движением подвижной щеки. Она состоит из: станины 1, в боковых стенках которой закреплены коренные подшипники эксцентрикового вала 6. На эксцентричной части вала подвешен шатун 7, в нижней части которого имеются пазы для установки сухарей, являющихся опорными поверхностями для передней и 13 и задней 12 распорных плит. При вращении эксцентрикового вала шатун получает качательное движение, которое с помощью распорных плит передается подвижной щеке 4. Щека получает маятниковое движение с центром в оси 3 подвеса. Силовое замыкание звеньев механизма привода подвижной щеки обеспечивается тягами и пружинами 9. На один конец эксцентрикового вала насажен шкив-маховик 5, на другой - маховик. На неподвижной и подвижной щеках закреплены неподвижная 15 и подвижная 14 дробящие плиты (футеровки). Часть боковых стенок станины облицована боковыми плитами 2. Ширину выходной щели регулируют путем установки между упором 11 и задней стенкой станины дополнительных прокладок 10 различной толщины.

Для облегчения этой операции предусмотрен гидравлический домкрат 8. Другим вариантом изменения ширины выходной щели является замена задней распорной плиты более длинной или короткой.

Рисунок 1 - Дробилка с простым качанием щеки

Дробилка со сложным движением щеки (рисунок 2) состоит из подвижной щеки 9, которая представляет собой стальную отливку, расположенную на эксцентричной части приводного вала 3. В ее нижней части имеется паз, куда вставлен сухарь для упора распорной плиты 8. Другим концом распорная плита упирается в сухарь регулировочного устройства 5 с клиновым механизмом. Замыкающее устройство состоит из тяги 7 и пружины 6. Натяжение пружины регулируется гайкой. В нижней части подвижной щеки имеется выступ, на который установлена дробящая плита 10. Неподвижная дробящая плита 11 снизу опирается на выступ станины 1, а с боковых сторон зажата боковыми футеровками, выполненными в виде клиньев.

Регулировка выходной щели осуществляется с помощью электродвигателя.

Для предотвращения вылета дробимого материала предусмотрен кожух 2. Предохранительным устройством обычно является распорная плита 8. Ее делают либо с искусственно ослабленным сечением, либо составной из двух частей, скрепленных болтами (заклепками). При превышении допустимой нагрузки распорная плита ломается, предотвращая тем самым выход из строя более ответственных и дорогих узлов дробилки.

Рисунок 2 - Дробилка со сложным движением щеки

Направление вращения эксцентрикового вала 3 в дробилках со сложным движением щеки должно обеспечивать затягивание дробимого материала между дробящими плитами 10 и 11.

У каждого из двух основных типов щековых дробилок есть свои достоинства и недостатки.

Преимуществами дробилок с простым качанием щеки являются: возможность дробления высокопрочных пород, сравнительно малый износ дробящих плит; недостатком - большая металлоемкость по сравнению с дробилками со сложным качанием щеки, а также большая неравномерность получаемой фракции. Дробилки со сложным качанием щеки более производительны по сравнению с аналогичными дробилками с простым качанием щеки, но из-за трения дробимого материала о дробящие плиты они подвергаются быстрому изнашиванию.

Для изготовления дробилок используют следующие материалы. Станины чаще всего делают из стали марки 35Л или Ст3. Подвижную щеку изготавливают из стали 35Л, дробящие плиты (футеровки) отливают из высокомарганцовистой стали 110Г13Л. Эксцентриковый вал и ось подвижной щеки делают из стали 40Х, оттяжную пружину - из стали 60С2, шатун - из стали 25Л, клин и ползун регулировочного устройства - из стали 25ГЛ. Распорные плиты и маховики дробилок отливают из чугуна марок СЧ-18-36 или СЧ-24-34.

2. Определение геометрических параметров дробилки

К основным кинематическим и конструктивным параметрам относятся: ширина B и длина L загрузочного отверстия, высота камеры дробления H , номинальная ширина выходной щели b, угол захвата α, ход подвижной щеки S , частота вращения эксцентрикового вала n, производительность П, работа дробления A, мощность привода N, максимальное усилие дробления Q_max, маховый момент маховика mD².

.1 Параметры камеры дробления

Ширина загрузочного отверстия камеры дробления B определяется по максимальному размеру кусков исходного материала

В свою очередь, по данным эксплуатационных организаций при дроблении рядовой горной массы без предварительного отсева мелочи

Таким образом, ширина загрузочного отверстия щековой дробилки равна

Принимаем В = 1500 мм.

Длина загрузочного отверстия L определяется в последующих разделах расчетов из условия обеспечения заданной производительности дробилки, либо предварительно принимается по прототипу (приложение 1).

Высота камеры дробления H определяется из формулы

Примем Н = 3000 мм.

Номинальная ширина выходной щели b определяется из формулы

при заданной степени дробления.

Дробилки в зависимости от области применения комплектуют дробящими плитами различных конфигураций и размеров рифлений. Рифления отечественных дробилок по результатам исследований ВНИИстройдормаша приняты треугольными или трапециедальными (рисунок 3). Рифления трапециедальной формы применяют для предварительного дробления в дробилках с приемным отверстием шириной 250 и 400 мм. Треугольные рифления используют для предварительного дробления в дробилках с приемным отверстием шириной 600 мм и более. Для окончательного дробления в дробилках всех типоразмеров применяют рифления треугольной формы.

Источник: https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=897726

Смотрите также:







Анализ эффективности инвестиций предприятия на примере ООО «СпецПримСтрой»
Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления
_-___-~1
_1-тема-СтрМетал