книги из ГПНТБ / Роторные дробилки исследование, конструирование, расчет и эксплуатация

При испытании в бункер насыпается І кг абразивного мате­ риала, рассеянного на ситах с круглыми отверстиями размером 10; 15 и 20 мм на фракции 10—15 и 15—20 мм и смешанного в равных долях по массе. При этом шибер бункера закрыт. Била-образцы, предварительно изношенные до образования следов износа по всей внешней поверхности, как показано штриховой линией на рис. 122, взвешиваются на аналитических весах с точностью до 0,2 мг и устанавливаются на ротор. Включается электродвига­

тель, и абразивный мате­ риал при быстром открыва­ нии шибера высыпается в камеру дробления, чем до­ стигается стабильность ее заполнения в отдельных

щаются от пыли и взвешиваются. Испытания проводятся 3 раза на скорости 30 м/с и 2 раза на скорости 60 м/с. Для каждого режима испытаний выводится среднее арифметическое значение определяемого показателя.

Для получения показателя абразивности горной породы эта­ лоном служат била-образцы, изготовленные из стали марки 45 по ГОСТу 1050—60, термически обработанные до твердости 28— 32 HRC. Показателями абразивности являются удельные износы нетто в г/т, обозначаемые Я30 и # 00, т. е. при окружных скоростях ротора соответственно 30 и 60 м/с:

#30 (# „„)= - 4 т ,

где Ag — суммарный износ четырех бил-образцов в мг; G — ко­ личество передробленного абразивного материала за один опыт в кг.

При малой абразивности через модель пропускают несколько порций материала по 1 кг, так, чтобы износ каждого била образца был не менее 25 мг. Если требуется пропустить около 100 кг, то для ускорения испытаний можно загрузить в бункер порции по 5 или по 10 кг, пропуская их одновременно. В таких случаях пока­ затели И30 и Иво следует умножить соответственно на поправоч­ ные коэффициенты 1,5 (при порции 5 кг) н 1,6 (при порции 10 кг), так как удельный износ снижается при увеличении массы пор­ ции.

Для получения показателя износостойкости материала бил образцы изготовляют из испытываемого материала, а в качестве эталона используют гранит, показатели абразивности которого И30 = 280 г/т и Иа0 = 900 г/т. Но так как граниты даже одного месторождения могут различаться по абразивности, то перед испытаниями предварительно определяют действительные их по­ казатели (Изоэ и И6оэ) и затем, при вычислении, вносят поправку. Показатели износостойкости для соответствующих скоростей ро­ тора, обозначаемые С30 и С00, в кг/г определяются так:

(см. приложение к ГОСТу 12375—70). В ней строго регламенти­ рованы требования к материалу, билам-образцам и точности вы­ полнения режимов испытаний, обеспечивающих получение пока­ зателей с точностью ±7,5% . По данной методике были определены показатели абразивности различных горных пород и предложена классификация их по категориям абразивности в условиях ра­ боты бил дробилок ударного действия. Предлагается 5 классов и 11 категорий абразивности, отличающихся каждая двухкрат­ ным увеличением от соседней низшей категории (см. табл. 18).

Были исследованы также износостойкости некоторых сплавов. Результаты исследований ВНИИСтройдормаша (табл. 19) пока­ зывают, что значительно увеличить износостойкость по сравнению с широкоприменяемой для рабочих органов дробилок сталью аусте­ нитного класса 110Г13Л, имеющей показатели износостойкости С30 = 5 кг/г и Сво — 1,7 кг/г, весьма трудно. Эта трудность обу­ словливается противоречивыми требованиями: увеличением твер­ дости для повышения износостойкости и повышением ударной вязкости, в то время как ударная вязкость и твердость связаны

между собой обратной зависимостью.

Прибор для исследования износостойкости был использован также для изучения влияния некоторых конструктивных факто­ ров, параметров и режимов дробления с целью получения зави­ симостей, которые можно применить при расчетах.

Категории абразивности горных пород по классификации, предложенной ВНИИСтройдормашем

удельного износа нетто от окружной скорости ротора в интервале скоростей, характерных для промышленных дробилок,

Так как показатели абразивности определялись при двух ок­

Для всех исследованных гранитов н других изверженных пород VII—IX категорий абразивности я = 1,5ч-1,8. Для из­ вестняков он составляет 1,6—2,4. Различие в величине показа­ теля степени для разных материалов показывает неодинаковое влияние окружной скорости на удельный износ бил.

По мере изнашивания головки била изменяется ее форма, что влечет за собой изменение и удельного износа. При этом сохра­ няется следующая закономерность. В начале изнашивания, когда передняя кромка била заострена, наблюдается интенсивный из­ нос, обусловленный высокими удельными нагрузками на кромку била. К моменту, соответствующему точке А (рис. 123, а), удель­ ный износ несколько снижается, далее, по мере увеличения раз-

мера b изношенной внешней поверхности била, снова увели­ чивается приблизительно пропорционально этой величине (рис. 123, б). Аналогичная закономерность наблюдается и в ус­ ловиях эксплуатации.

Исследование влияния числа бил на удельный износ показы­ вает, что между этими величинами' существует линейная зависи­ мость, которую можно в отно­ сительных единицах предста­ вить следующими данными:

водит к повышению удельного износа. Поэтому нужно стремиться делать била минимальной толщины, допускаемой его прочностью. Существенное снижение удельного износа бил (приблизительно в 1,5—Зраза) может быть обеспечено, если ударную кромку била поддерживать закругленной путем своевременного применения электронаплавки ее износостойкими сплавами и выдерживать оптимальный радиус закругления г «=* 0 ,0 Ш р так, чтобы все остальные точки внешней поверхности била не выступали за окружность, описываемую точкой А била (см. рис. 123, а). При определении удельного износа нетто в производственных условиях при кратковременных экспериментах нужно учитывать влияние формы головки била на износ.

Исследования влияния средней величины кусков D загружае­ мого материала в пределах крупности 0,03 ==£ ô ^ 0,22, где

ô - FT- , показали, что между удельным износом бил и разме-

ир

рами кусков существует иочтп прямая пропорциональность:

s

где е = Ж

ный в долях диаметра ротора.

Степень заполнения первой камеры дробления, определяемая коэффициентом использования максимальной производитель­ ности Kq (см. § 2, гл. Ill), также влияет на удельный износ бил. Минимальный износ соответствует наибольшему заполнению ка­ меры (KQ = 1). Если принять этот износ за единицу, то для дру­ гих значений KQ удельный износ выразится следующими цифрами:

нос бил, одновременно повышают и степень дробления или вели­ чину удельной, вновь образованной поверхности, которая харак­ теризуется показателем вновь образованной поверхности. Для выяснения зависимости удельного износа бил от величины АF во ВНИИСтройдормаше проводились исследования, при которых вновь образованная поверхность изменялась различными сред­ ствами: изменением окружной скорости бил ротора, ширины вы­ ходных щелей, степени заполнения камеры дробления, крупности загружаемых кусков и числа бил. Результаты исследований по­

Опыты показали, что для исследованных горных пород вели­ чина J.I составляет 0,6— 1,6. Она может быть подсчитана по фор­ муле

//о.

/О,

lg /ііо

130

если при определении показателен абразивности по описан­ ной выше методике вычислены показатели степени дробления

и /зо соответственно на окружных скоростях 60 и 30 м/с (Усо/оо) = = г'бодзо) — 1 при соответствующей скорости).

Для определения коэффициента использования материала бил представляют практический интерес данные для построения про­ филя изношенного била. Формирование этого профиля подчи­ няется определенным закономерностям, что позволяет его зара­ нее спроектировать. Модельные исследования формы износа головки била-образца показывают, что кривые наружного про­ филя у бил дробилок разных размеров приблизительно сохра­ няют подобие при одинаковых условиях изнашивания. Можно

(табл. 18) и окружной скорости 30 м/с профиль изношенной го­ ловки очерчивается кривой, радиус кривизны которой умень­ шается от задней кромки била примерно от = 1,5b до г2 =

“ 0,65b (рис. 125, a). Упрощенно головку можно описать двумя дугами, что близко соответствует профилю изношенного била промышленных дробилок (рис. 125, о).

При работе на скоростях более 30 м/с радиус г1 увеличивается, а радиус г2 уменьшается и головка била приобретает более поло­ гую форму, как показано на рис. 125, а штриховой линией. Ли­ нейный износ по высоте била lh, измеренный в середине ширины внешней поверхности, в 5 раз превышает линейный износ по тол­ щине lh, измеренный в средней части высоты била, оставшейся после износа. Величина допустимого износа по высоте била за­ висит от требований к качеству продукта, а также от начальной высоты била, но в среднем она может составлять 30—40% на­ чальной высоты била.

3. РАСЧЕТ СРОКА СЛУЖБЫ БИЛ

Для определения срока службы бил по формулам (8.3) или (8.4) необходимо знать массу комплекта бил g в г, коэффициент использования материала бил /С1ІС, среднюю эксплуатационную производительность Q и удельный износ бил нетто

Масса бил обычно указывается в технической документации, прилагаемой к дробилке заводом-изготовптелем. Так как кон­ струкция бил может изменяться, эти сведения следует получать для конкретной машины непосредственно от завода-нзготовнтеля.

Коэффициент использования материала бил необходимо опре­ делять путем построения профиля нового била по его чертежу и наложения на него профиля изношенного била, построенного на основе рекомендаций, изложенных в § 2, гл. VIII.

Средняя эксплуатационная производительность принимается по плановой месячной пли годовой производительности, прихо­ дящейся на дробилку с учетом циркуляционной нагрузки, если дробилка работает в замкнутом цикле с грохотом. Если при пла­ новой производительности на дроблении высокоабразивных ма­ териалов срок службы окажется менее недели, то придется оста­ навливать дробилку среди рабочей недели. В таких случаях мо­ жет оказаться экономически оправданным уменьшить произво­

расчета износа нетто по объективным показателям, предлагаются два метода сравнения с износом на однотипной дробилке того же размера, работающей на дроблении материала с показателями абразивности И’2й и .Яф при окружной скорости ѵ'р, выходной щели первой камеры дробления е', средней крупности кусков загружаемого материала б' на билах с показателями износостой­ кости материала С30 и Си при коэффициенте использования максимальной производительности K Q-

Здесь и далее знак' относится к величине, характеризующей дробилку и условия ее работы, принятой для сравнения.

По первому методу удельный износ в г/т на новой дробилке можно определить, если известны условия ее работы, характери­ зуемые показателями /730 и //„„, С, 0 п С00, ир, е, б и KQ:

«и = и'п - г - k - j l j î &k 0 .

ЛС

В этой формуле поправочные коэффициенты определяются следующими выражениями.

Коэффициент абразивности при Up — 20н-40 м/с