Практичне заняття №1 щокові дробарки

1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ дробарки застосовують для первинного (грубого) дроблення матеріалів твердих і середньої твердості. У щокових дробарках подрібнення матеріалів здійснюється роздавлюваням (рис. 4, а), роздавлюваням і стиранням (рис. 4, б) при періодичному наближенні рухомої щоки 2 до нерухомої 1.

Щокові дробарки відрізняються великою різноманітністю конструкцій і класифікуються* за наступними основними ознаками:

за характером руху рухомої щоки - з простим (рис. 3 і рис. 4, а, в, г, ж), складним (рис. 4, б і е) і комбінованим (рис. 4, д) рухом;

за підвісу рухомої щоки - з верхнім (рис. 4, а, б г, д, е, ж) і нижнім підвісом (рис. 4, в);

за кількістю завантажувальних отворів - з одним (рис. 4, а-е) і двума- спарена (рис. 4, ж). Встановлено, що продуктивність спареної дробарки менше двох звичайних, оскільки нексправність однієї викликає зупинку іншою, ускладнюється технологічна схема і процес обслуговування. Деяка економія металу не компенсує експлуатаційні недоліки;

за конструкцією механізму, передавального рух рухомій щоці, - з ексцентриково-шатуним (рис. 4, а, б в, д, е, ж), кулачковим (рис. 4, г) та ін.

* * За даними Б. В. Клушанцева, повна класифікація містить більше 30 різних кінематичних схем щокових дробарок.

Рис. 3. Схема щокової дробарки з простим рухом рухомої щоки

Найбільшого поширення набули щокові дробарки з простим і складним рухом рухомої щоки, з ексцентриково-шатуним механізмом з двома (рис. 4, а) і однією (рис. 4, б) плитою розпору, на розгляді яких ми і зупинимося.

Рис. 4. Кінематичні схеми щокових дробарок

2. Конструкції щокових дробарок

Дробарки з простим рухом рухомої щоки мають суцільнолиту (див. рис. 3) або збірну станину (рис. 5). Остання складається з коробчатих литих сталевих бічних стінок 19 і торцевих стінок 1 і 11, сполучених стяжними болтами. До стінки 1 болтами, а у дробарки на рис. 3 і 9 клинами 3 кріпиться ребриста робоча плита (щока) 2. Рухома щока 6 з плитою, що дробить, 4 надіта на вісь 5, змонтовану в підшипниках 21 (рис. 5).

Плити, що дроблять, виготовляють з марганцевистої сталі (з вмістом 12-14% Мn) або вибіленого чавуну, в більшості складені з криволінійної поверхні і паралельної зоною внизу. Криволінійна поверхня плит сприяє створенню кращих умов для руйнування матеріалу, збільшенню продуктивності дробарок на 10-20% і подовженню терміну служби плит, а паралельна зона підвищує однорідність продукту дроблення. Рифлення плит характеризується відношенням висоти зуба до кроку (відстані між вершинами гребенів) і приймається від 1:4 до 1:2. Чим менший крок зубів, тим дрібніше і однородніше дроблення. Зуби однієї плити повинні знаходитися проти западин інший, що забезпечує згин матеріалу.

Приводний вал 8 в сучасній дробарці змонтований в підшипниках кочення 20. На ексцентрикову частину цього валу надіті підшипники кочення, що охоплюються голівкою шатуна 9, а на виступаючі за підшипники кінці - маховики 7, один з яких є і шківом. Маховики сполучені з ексцентриковим валом багатодисковими фрикційними муфтами (рис. 5, б). Призначення цих муфт полягає в тому, щоб, не вимикаючи двигуна, що обертає шків, можна було плавно включити ексцентриковий вал 8 дробарок.

Ведучі диски 27 муфт мають шліцьове з'єднання з втулкою 26, скріпленою болтами з маховиком, а ведені диски 25 мають шліцьове з'єднання з втулкою 23, яка шпонкою сполучена з ексцентриковим валом 8. Передача обертання від шківа валу здійснюється під дією сили тертя, яка виникає між ведучими 27 і веденими 25 фрикційними дисками під дією шести пружин 29, що чинять на них тиск через шайбу 28.

При подачі масла під плунжер 24 останній переміщається і віджимає шайбу 28, при цьому порушується сила зчеплення між дисками, і ексцентриковий вал зупиняється. Ексцентриковий вал виготовляють із спеціальних сталей - хромонікелевою, хромомолібденовою або ванадієвою, а для невеликих машин - із Ст5. Регулювання ширини розвантажувальної щілини здійснюють клинами 12 і 15 (див. рис. 3 і 9) або зміною прокладень між стінкою 11 і клином 15 (рис. 5), що віджимається болтами 10, і фіксується клином, який затягується болтом 12. При підйомі клину 12 (див. рис. 3 і 9) болтами 10 розвантажувальна щілина зменшується.

Шатун 9, пов'язаний з одного боку з рухомою щокою 6, а з протилежного боку - з клином 15 плитами розпорів 16, передає рух рухомій щоці. Плита розпору 16 при попаданні в завантажувальний отвір дробарки металевого предмета повинна зламатися(чи зріжуться запобіжні болти - див. рис. 3 і 9) раніше, ніж інша головніша деталь дробарки. Щоб плити розпорів не випадали, рухома щока 6 відтягується за вісь 18 тягою 17 з пружиною 14, стискуваними гайками 13. Стяжною гайкою 22 центрується в провушині тяга 17, що запобігає її від зносу. Великі дробарки обладнали централізованою автоматичною системою густих і рідких мастил. Включення дробарки здійснюють з центрального пульта управління. При обертанні ексцентрикового валу, коли шатун рухається вгору, кут між плитами розпорів збільшується, рухома щока, описуючи дуги кола, переміщається до нерухомої і дробить матеріал роздавленням. При русі шатуна вниз кут між плитами розпорів зменшується, рухома щока під дією власної маси і відтяжного пристрою відходить від нерухомої і роздроблений матеріал випадає з дробарки.

У щокових дробарках матеріал дробиться тільки протягом однієї половини обороту ексцентрикового валу. Для вирівнювання роботи щокової дробарки служать маховики, які накопичують енергію під час відходу щоки і віддають її в період дроблення. Дробарки з верхнім підвісом і простим рухом рухомої щоки дають неоднаковий продукт дроблення. Проте у цих дробарок на ексцентриковому валу виникають навантаження менші, ніж у дробарок інших конструкцій.

Найбільше зусилля дроблення (див. рис. 4 і 9, а) виникає у верхній частині завантажувального отвору дробарки, куди завантажують великі шматки.

За законом важеля другого роду можна написати:

;

тут , що полегшує роботу дробарки і зменшує навантаження на привідний ексцентриковий вал.

У дробарках із складним рухом рухомої щоки 12 (рис. 6) остання насаджена на підшипники ексцентрикової частини валу 4, який шийками встановлений в радіально-сферичних підшипниках, змонтованих в корпусах 2. У дробарці є одна плита розпору 11, яка упирається в рухому щоку 12 і в клин 10 регулювального пристрою.

Що нагвинчують на болти 3 зірочки 5 утримуються від вертикального переміщення гвинтами <5; зірочки охоплені ланцюгом, і при їх поверненні забезпечується підйом або опускання болтів 3 разом з клином 9. При цьому клин 10 переміщається і змінює ширину розвантажувальної щілини. Регулювальний пристрій, що виключає згин клинів, показаний на рис. 6, б. При поверненні гвинта 3 клини 9 віддаляються або зближуються. У останньому випадку клин 10 посуває плиту розпору 11 з рухомою щокою 12 і ширина розвантажувальної щілини зменшується. Щока 12 відтягується тягою 6, на яку надіта пружина 7, стискувана гайкою, що оберігає від випадання плиту 11. На кінцях валу 4 закріплені крутні 1, один з яких є і шківом.

У дробарці із складним рухом точки поверхні рухомої щоки описують в середній частині замкнуті еліпси, у верхній частині - криві, близькі до кіл, а в нижній частині - дуги, близькі до прямих ліній. Тому в таких дробарках матеріал подрібнюється не лише роздавлюваням, але і стиранням. Повздовжнє переміщення рухомої щоки сприяє просуванню матеріалу вниз і збільшенню продуктивності дробарки. Ці дробарки мають менші габаритні розміри і масу, чим дробарки з простим рухом щоки при однаковій продуктивності. Наприклад, дробарка з простим рухом щоки і розміром завантажувального отвору 400230 мм має масу 4500 кг, тоді як дробарка із складним рухом щоки і із завантажувальним отвором 400250 мм має масу всього 2500 кг, продуктивність же першої - до 7 м³/год, а другий - до 8 м³/год.

Рис. 6. Схема щокової дробарки із складним рухом рухомої щоки : а - загальний вигляд; би - регулювальний пристрій

Дробарки з комбінованим рухом рухомої щоки (див. рис. 4, д) мають два ексцентрикові вали; на один надіта рухома щока, а на інший - шатун. Рухома щока отримує не лише складні рухи, як у дробарок (див. рис. 6), але і коливальні рухи, має великий хід як у верхній, так і в нижній частинах дробарки, що чинить істотний вплив на збільшення її продуктивності.

Б. В. Клушанцевим встановлене, що дробарки з комбінованим рухом щоки за інших рівних умов мають: а) продуктивність на 40-50% вища; б) вертикальну проекцію ходу рухомої щоки, визначальну інтенсивність її зносу в 2,5-3 рази менше; в) питому продуктивність приблизно на 25% більше. Щокові дробарки з комбінованим рухом рухомої щоки рекомендовані для застосування в промисловості.

У таблиці. 2 приведена характеристика найбільш поширених щокових дробарок.