Лабораторна робота

Дослідження щокової дробарки

Основні завдання дослідження

1. визначення конструкції та принципу дії дробарки.

2. Визначення кута захоплення α.

3. Визначення ступеня подрібнення і

4. встановлення продуктивності машини залежно від числа подвійних коливань та ступеня розділення.

5. Визначення витрат енергії на роздрібнення при зміні основних технологічних характеристик .

6. Порівняння дійсних значень виміряних величин з розрахунковими за теоретичними формулами та пояснення причин відхилення.

7. Проведення ситового аналізу готового продукту.

Теоретична частина.

При роздрібненні затрачається робота на подолання внутрішньо кристалічних сил взаємного зачеплення часток твердої речовини, величина яких може бути розрахована, а вплив міжкристалічних сил та всіх факторів, що послаблюють міцність кусків (куски представляють собою сукупність кристалів), не піддається обліку.

Тому немає точних теоретичних формул для визначення витрат енергії, продуктивності машин, у формули вносять поправки, які враховують природу та структуру кристалів, дефекти у кристалічній структурі, макро- та мікро тріщин, конструктивні особливості машин.

В промислових дробарках кінцевий розмір кусків роздрібненого матеріалу приблизно 200 мм. в малих лабораторних дробарках цей розмір може відрізнятися на порядок, у зв’язку з чим звичайні розрахункові формули потребують введення коефіцієнтів, що враховують масштабний фактор.

До основних технологічних характеристик, що визначають роботу машини, відносяться кут захоплення, число коливань рухомої щоки, продуктивність витрати енергії.

Кут захоплення α визначає умову втягування матеріалу в пащу дробарки. З конструктивної точки зору це кут між двома щоками:

, де р – кут тертя ; f=tg ρ – коефіцієнт тертя (для матеріалів середньї твердості 0,3). Звичайно для щокових дробарок α = 15…25.

Число коливань рухомої щоки визначається частотою обертання ексцентрикового валу виходячи з умов випадання матеріалу при відході рухомої щоки.

З урахуванням сил тертя між щокою та матеріалом число подвійних коливань (теоретичне) дорівнює числу обертів ексцентрикового волу (для даної дробарки), визначається за формулою, об/хв.:

(2)

Де S – хід щоки, см.

Продуктивність дробарки для машин промислового типу (при повному завантаженні матеріалом) визначається за формулою, т/год.

(3).

де μ коефіцієнт розпушування матеріалу, d – середній розмір випадання кусків, м; b,s – ширина та хід щоки, м; ρm – густина матеріалу, т/м^3

Витрати потужності на роздрібнення. В даний час немає повного аналітичного рішення задачі, об’єднуючою характеристикою роздрібнення матеріалу та витрат енергії на роздрібнення. Така задача розв’язана тільки для абсолютно пружних матеріалів постійного технологічного складу . У зв’язку з відсутністю надійної теорії розділення теоретичні формули для розрахунку витрат енергії відсутні, а теоретичні формули, відбудовані на основі об’єктивної гіпотези роздроблення, не враховують всіх діючих факторів і не дають правильних результатів. Найбільш надійним методом для визначення витрат енергії експериментальний, коли потужність визначається за допомогою вимірювальних приладів для даної машини. Максимально можливі витрати енергії можуть бути розраховані на основі об’ємної гіпотези розділення, кВт:

(5)

Де Еі – енергетичний показник, залежний від фізико-хімічних властивостей матеріалу (Еіmax=8 кВт*год(т); Км – масштабний фактор, обирається за графіком

Gc – продуктивність дробарки (підставляють розрахункове теоретичне значення або значення обержене експериментально, кг/с) ; і – ступінь роздроблення; dm – середньозважений розмір кусків, визначений ситовим аналізом.