2. Дробильные машины

2.1. Классификация и назначение машин

Для строительства железных дорог требуется щебень, по­лучаемый после дробления горных пород. Техническими усло­виями установлено несколько сортов и размеров щебня (табл. 3).

Таблица 3

Наименование материала	Размер фракции, мм
Щебень крупный	40-70
Щебень средний	25-40
Щебень мелкий	15-25
Клинец	10-15
Каменная мелочь	3(5)-10
Высевка	Мельче 3(5)
Гигантский щебень	80-150 для осадочных пород
Гигантский щебень	70-120 для изверженных пород

При дроблении из загруженных больших камней со средним размером D_ср получают камни с меньшими размерами d_ср.

Отношение первого размера ко второму называют степенью измельчения или дробления i,

i=D_ср/d_ср.

При этом различают дробильные машины крупного дроб­ления (i = 5 ... 8) и мелкого, среднего дробления (i=8 ... 12). После крупного дробления получают материал размером 70...300 мм, при среднем — 20 ... 70 мм, после мелкого дробления — 1 ...20 мм. Измельчение материала до разме­ров сотых долей миллиметра — это тонкое дробление или помол.

В зависимости от способа дробления дробилки бывают щековые, конусные, молотковые, роторные, валковые (рис. 1).

Для помола применяют мельницы – шаровые, стержневые, вибрационные.

В щековых дробилках процесс дробления заключается в раздавливании (расклинивании) камня движением подвиж­ной щеки на неподвижную.

В конусных дробилках процесс размельчения связан с раз­давливанием и расклиниванием материала, зажатого между двумя коническими поверхностями. Причем ось вращающего­ся конуса (внутреннего) смещена относительно неподвижно­го за счет его наклона в вертикальной плоскости. Поэтому поверхности конусов эксцентричны. Материал силами трения транспортируется в зону сжатия и там раздавливается.

В молотковых дробилках измельчение производится молот­ками, насаженными на вращающийся ротор.

В валковых дробилках камень дробится двумя валками (гладкими или рифлеными), вращающимися навстречу друг другу.

В мельницах материал дробится за счет ударов между со­бой, шарами или стержнями при вращении или вибрации ба­рабана.

Рис. 1. Схемы дробильных машин: а - щековые; б - конусные; в - валковые;

г - молотковые; д – роторные

Щековые дробилки делятся на два вида: с простым качани­ем щеки и со сложным качанием щеки (рис. 2).

Рис. 2. Схемы щековых дробилок: а — с простым качанием щеки; б — со сложным кача­нием щеки

В первом случае любая точка подвижной щеки движется по радиусу. Во втором случае все точки подвижной щеки имеют два движения – по радиусу и вдоль щеки (точка подвеса имеет вращательные движения).

2.2. Определение основных геометрических размеров дробилки

Определение угла захвата и размеров загрузочного зева дробилки

Углом захвата называют угол α (рис.3), образованный щеками дробилки при подходе подвижной щеки к неподвижной. Угол захвата должен быть равен двойному углу трения или быть меньше его. При f=0,3, tgα=16º40’, тогда α=33º20. На практике угол α принимают равным не более 22…24º для дробилок с простым качанием щеки и не более 20…22º - со сложным.

Рис. 3. Схема для определения угла захвата, щековой дробил­ки

Определение размеров загрузочного отверстия

Ширина загрузочного отверстия (щели) b, м, составляет D_н/ 0,85, (D_н — наибольший размер куска породы, кото­рый может быть принят зевом дробилки, м).

Длина загрузочного окна l, м, составляет:

а) для дробилок со сложным качанием щеки

l=(1,4... 1,6)b; (1)

б) для дробилок с простым качанием щеки

l=(1,5... 3,5) b. (2)

Ширина разгрузочной щели b', м:

b' = b/i. (3)

Глубина зева дробилки Н, м, определяется по форму­ле

H=(b-(b'+S))/tgα (4)

где S — ход щеки, м.

По рекомендациям ВНИИстройдормаша ход щеки в мм для дробилок с простым качанием щеки S = 8+0,26d; со сложным качанием S = 7+0,1d; значение d берется в мм.