1.Вступ

Валкові дробилки застосовують для середнього і дрібного подрібнення матеріалів високої (_СТ > 50 МПа) та середньої (_СТ = 10…50 МПа) міцності, а також для подрібнення пластичних та крихких матеріалів.

В залежності від типу поверхні валків розрізняють дробилки з гладкими, рифленими і зубчастими валками. Дробилки можуть бути одно-, двох- та багато валковими.

В одновалкових дробинках (з зубчастими валками) куски матеріалу подаються в простір між валком, що обертається та нерухомою подрібнювальною плитою; вони подрібнюються роздавлюванням, розколюванням і, частково, стиранням.

В двохвалкових дробинках з гладкими валками подрібнюваний матеріал подається зверху на валки однакового діаметру, які обертаються назустріч один одному. Шматки матеріалу захоплюються під дією сил тертя. Подрібнювання відбувається, головним чином, роздавлюванням та, частково, стиранням; ступінь подрібнення і = 3…5. Для збільшення стираючої дії при обробці вологих або в’язких матеріалів валкам надають різну кутову швидкість; для видалення налиплих шматків на валки встановлюють скребки.

Багатовалкова, наприклад чотирьохвалкова, дробилка являє собою сполучення в одному агрегаті двох двохвалкових дробилок; подрібнення матеріалу відбувається послідовно.

Рифлені та зубчасті валки дозволяють подрібнювати більші шматки, ніж гладкі валки.

В валкових дробинках відбувається однократне стискання матеріалу, що дозволяє уникнути зайве здрібнення початкового матеріалу.

Типорозмір валкових дробилок визначається діаметром та довжиною валків. Виготовляють двохвалкові дробилки ДГ з гладкими валками для середнього та дрібного, сухого та мокрого подрібнення матеріалів з границею міцності на стискання до 350 МПа; двохвалкові дробилки ДР з рифленими валками для подрібнення матеріалів з границею міцності на стискання до 250 МПа; двохвалкові дробилки ДГР з гладкими та рифленими валками; чотирьохвалкові дробилки Д4Г для дрібного подрібнення коксу.

1. Конструкція дробилки

Двохвалкова дробилка з гладкими або рифленими валками (рис. 3.1) складається із станини 1 рамної конструкції, яка може бути зварена із прокатного профілю, або вилита із чавуну чи сталі. Валок 8 встановлюється на підшипниках, розміщених в роз’ємних корпусах 9, які нерухомо закріплені на станині. Корпуси 5 підшипників іншого валка встановлені на направляючих 4 і можуть пересуватися по ним вздовж станини. Для регулювання ширини випускної щілини (зазору між валками) призначений набір прокладок 10, встановлених між корпусами нерухомих і рухомих підшипників. Рухомий валок притискується до нерухомого системою верхніх і нижніх тяг з пакетом пружин 3. Попередній натяг пружин, створений гайками 2, забезпечує сумарне зусилля на валок. Це і забезпечує подрібнення матеріалу. при потраплянні неподрібнюваного шматка рухомий валок відходить від нерухомого, пропускаючи цей шматок. валки зовні захищені кожухом з прийомною воронкою 7, яка закріплена до повздовжніх балок станини. На внутрішніх бокових стінках воронки закріплені два рухомих щитка, які закривають щілину між його стінками та поверхнею рухомого валка при зміщенні останнього у випадку зміни величини зазору між валками.

Рис. 3.1. Схема двохвалкової дробилки

Валки є робочими органами дробилки (рис. 3.2), їх виконують збірними: ступицю виливають із чавуну, а змінний бандаж – із вуглецевої або високомарганцевистої сталі. Для закріплення бандажу до ступиці використовують шпонки, стяжні шпильки або гвинти.

Рис. 3.2. Валок Така конструкція забезпечує швидку і зручну заміну бандажу. Бандаж відливається із високомарганцовистої сталі, яка погано піддається механічній обробці, але має гарну рідкотекучість при виливанні. У зв’язку з цим бандаж має просту геометричну форму, яка забезпечує його фрикційне зчеплення зі ступцями. Затяжка, що забезпечує відсутність провертання бандажу відносно ступиці, здійснюється за допомогою шпильок 4. Для попередження осьового зміщення бандажа вздовж валу достатньо закріпити в осьовому напрямку одну з ступить, наприклад за допомогою бурта на валу і розпірної втулки 5. Іншим способом кріплення бандажу можуть служити спеціальні секторні вкладиші 1 (рис. 3.3), які встановлюються між бандажем

Рис. 3.3. Кріплення бандажу до і однією із ступиць.

Вкладиші шпильками (по дві на кожен сектор) приєднуються до іншої ступиці. Для зручності збирання бандаж і ступиця додатково з’єднуються стопорною планкою 2, яка гвинтами прикріплюється до ступиці.

Опори валу валка виконуються на підшипниках ковзання або кочіння. Якщо використовуються підшипники ковзання, то площина роз’єму корпуса розташовується під кутом до горизонту таким чином, щоб нормаль до площини роз’єму співпадала з напрямком сили подрібнення, прикладеної до валу.

На рис. 3.4. представлено приклад установки в опорах валу рухомого валка. Корпуси лівого та правого підшипника можуть переміщуватися в направляючих рами дробилки; підшипники є такими, що самі встановлюються.

Для попередження утворення рівчаків на поверхні валків інколи передбачено можливість повздовжнього пересування одного з валків (за звичай з нерухомими опорами) (рис. 3.5). За допомогою регулювального гвинта 1, який ввернуто в гайку на кришці підшипника, здійснюється осьове переміщення вала. Приєднання гвинта до валу виконується через конічні роликові підшипники. Переміщення виконується один-два рази за зміну приблизно на 1/3 діаметра початкового шматка подрібнюваного матеріалу.

Рис. 3.4 Варіант виконання опори рухомого валка

Рис. 3.5 Пристрій для осьового переміщення

При встановленні вала на опорах кочіння використовують роликові підшипники, двохрядні, такі, що самі встановлюються (рис. 3.6). Вузли тертя захищають від пилу поєднанням лабіринтного та манжетного ущільнювачів.

Рис.3.6. Встановлення підшипника кочіння в корпусі

Привід валків може здійснюватися від одного електродвигуна (рис. 3.7, а) через клиноремінну 1 і зубчасту 2 передачі, які надають обертання валку 2 з нерухомими опорами, та через зубчасту передачу 3 з подовженими зубцями, яка обертає валок з рухомими опорами. Передача 3 забезпечує зберігання зчеплення зубчастих коліс як при регулюванні ширини щілини, так і при потраплянні між валками неподрібнюваного шматка.

а б в

Рис.3.7. Схеми приводу двохвалкової дробилки

Застосовують і інші види приводу: через редуктор з карданними валами (рис. 3.7, б), від індивідуальних електродвигунів для кожного валка (рис. 3.7, в).

Всі зубчасті передачі розміщені в запобіжних кожухах, які одночасно служать картерами для заливання в них масла.

Запобіжний пристрій захищає найважливіші частини машини від перевантаження при потраплянні між валками матеріалу, що не подрібнюється, і одночасно служить для регулювання зусилля подрібнення. Останньому відповідає сумарне зусилля попереднього натягу пружин. Зазор між валками регулюється незалежно від натягу пружин.

В наведеному прикладі запобіжного пристрою (рис. 3.8) величина зазору регулюється набором прокладок, які встановлюються між корпусами підшипників рухомих та нерухомих опор.

Рис. 3.8. Запобіжний пристрій валкової

дробилки

ступиці

Відстань а вибирається таким чином. Щоб в крайньому правому положенні спеціальної гайки 3 можна було б зняти пружину 4, не демонтуючи весь вузол. Пружини запобіжного пристрою розраховують за умови проходження недробимого шматка, який має розмір, що дорівнює максимальному для даного матеріалу, тобто d_П, поскільки вважається, що матеріал в дробинку подається після грохочення. Товщина шайби визначається за умови її зрізування при перевищенні максимального зусилля подрібнення на 10 – 15 %.

Рама (станина) виконується звареною з листового і профільованого прокату. Вона є несучою конструкцією. В ній або на окремих її елементах відбувається замикання зусиль технологічного опору (зусиль подрібнення), які на фундамент машини не передаються. На рамі закріплюються пилонепроникні кожухи, що захищають валки дробилки.

Фундамент дробилок проектується з урахуванням коефіцієнту динамічності, яки приймається 1,6…1,8. Дробилки до фундаменту прикріплюються 4 – 6 болтами М20 – М48.

Завдання до курсової роботи:

d_К=0,004м, d_П=0,03м_, =800 кг/м³ , Е=250 МПа, _СТ=1,5МПа, µ=0,3 f=0,32 D=0,6 м L=0,4 м