3. Расчет основных параметров щековой дробилки щдс-4х9.

Ширина загрузочного отверстия В должна обеспечивать свободный прием кусков максимальной крупности, поэтому должно быть соблюдено условие

Ширина выходной щели b связана с максимальной крупностью кусков в готовом продукте зависимостью

Рисунок 4. Схема для определения параметров щековой дробилки:

а – рационального угла  захвата; б – частоты вращения эксцентрикового вала; в – производительности.

Для определения высоты рабочей камеры дробилки вычисляют угол  между подвижной и неподвижной дробящими плитами. Этот угол называют углом захвата и должен быть таким, чтобы материал, находящийся между щеками, при сжатии щеками разрушался, а не выталкивался вверх.

Определение угла захвата.

На кусок материала, зажатый между щеками (рис.4), действуют усилия F и равнодействующая этих усилий R, причем

Силы трения, вызванные сжимающими усилиями, равны fF и действуют на кусок материала против направления выталкивающей силы, поэтому при выталкивании куска материала они направлены вниз, где f коэффициент трения скольжения твердой породы по металлу f=0,3. Вертикальная составляющая силы трения Ffcos(a/2) направлена в сторону, противоположную действию сил, выталкивающих кусок из дробилки. Усилие F дробления раскладывается на вертикальную fsin(a/2) и горизонтальную Fcos(a/2) составляющие. Исходя из условия равновесия куска материала в дробилке под действием

или

Из курса теоретической механики известно, что f=tga(здесь a – угол трения), получаем

или

Из формулы следует, что дробление возможно, когда угол захвата равен или меньше двойного угла трения. На практике a принимается равным 18…22⁰. Принимаем угол захвата a равным 18⁰.

О

Рисунок 5. Схема разгрузки щековой дробилки.

пределение частоты вращения эксцентрикового вала.

Дробленый материал из рабочей камеры выпадает под действием силы тяжести при отходе щеки в крайнее правое положение. За время отхода подвижной щеки от неподвижной кусок под действием силы тяжести должен успеть опуститься на расстояние h (рис.5) и выйти из камеры дробления, т.е. частота вращения эксцентрикового вала должна быть такой, чтобы время t отхода подвижной щеки из крайнего левого положения в крайнее правое было равно времени, необходимому для прохождения свободно падающим телом h

Ширина выходной щели b=e+s_H, где е – расстояние между дробящими плитами в момент их максимального сближения ; s_H – ход подвижной щеки в нижней точке камеры дробления

Время отхода щеки равно

,

где n – частота вращения эксцентрикового вала, мин^-1.

Путь h, пройденный телом за время t, может быть определен по формуле

Из рисунка 5 следует, что

тогда , откуда

окончательно частота вращения вала

Кроме того, имеются следующие эмпирические зависимости для расчета частоты вращения вала щековых дробилок:

при В  600 мм n = 17 b^-0,3

при В  900 мм n = 13 b^-0,3, где b в мм.

Производительность щековых дробилок. За один оборот эксцентрикового вала из рабочей камеры выпадает некоторый объем материала V (м³), заключенный в призме высотой h (на рис. 4 заштрихованный участок).

Производительность дробилки (м³/с)

,

где  – коэффициент, учитывающий разрыхление материала в объеме призмы и равный 0,4…0,45.

Объем призмы ,

где А – площадь трапеции, определяемая

; ,

тогда ,

где L – длина призмы, равная длине камеры дробления.

Окончательно получим объемную производительность

массовая производительность щековой дробилки

,

где  – плотность материала, кг/м³.

Мощность электродвигателя.

Формула Олевского В.А для расчета мощности щековой дробилки со сложным движением щеки

где: H, L – высота и длина камеры дробления, L=0,9м;

n – частота вращения эксцентрикового вала, об/с;

Рисунок 6. Схема определения мощности привода щековой дробилки.

r – эксцентриситет вала, r = 0,02 м.