Конструкционные материалы деталей и сборочных единиц щековых дробилок.
Станина – сталь 25Л; ВСт3;
эксцентриковый вал, ось неподвижной щеки – сталь 45; 40Х;
шатун и подвижная щека – сталь 35Л; 35ГЛ;
дробящие и боковые футеровочные плиты – сталь 110Г13Л;
распорные плиты, шкив, маховик – чугун СЧ18;
сменные части распорных плит – чугун СЧ25;
сухари – сталь 45; 35ГЛ;
тяга – Ст3; замыкающая пружина – сталь 60С2; 65;
ползун и клинья регулировочного устройства – сталь 35Л; 35ГЛ.
Некоторые расчеты щековых дробилок
Условие захвата (невыбрасывания) материала.
Рассмотрим схему приложения сил к куску измельчаемого материала при его захвате.
Угол α между неподвижной и подвижной щеками (угол захвата) определяют исходя из условия недопущения выбрасывания материала из дробильной камеры под действием щек. Проекция выталкивающих сил на вертикаль:
2·Р·sin(α/2).
Проекция удерживающих сил трения куска материала о дробильную плиту на вертикаль:
2·Р·f·cos(α/2) ,
где ƒ – коэффициент внешнего трения дробимого материала о поверхность щек, обычно f = (0,29÷1,00).
Условие захвата (невыбрасывания) куска дробимого материала:
2·Р·f·cos(α/2)≥ 2·Р·sin(α/2) , откуда f = tgφ ≥ tg(α/2) ,
где φ – угол трения.
Например: при ƒ=0,32, tgφ=0,32; φ=17°40′, α≤35°.
В щековых дробилках обычно α=18÷22°
Определение числа оборотов.
Число оборотов эксцентрикового вала n[об/сек] определяется по условию выгрузки измельчаемого материала из дробилки. Рассмотрим движение материала в камере дробления:
Обозначим: а – расстояние между дробящими плитами в нижней точке при их максимальном сближении;
Sн – ход подвижной щеки в нижней точке;
b – ширина выходной щели в нижней точке при максимальном расхождении дробящих плит;
b = а + Sн
При ходе подвижной плиты из крайне левого в крайне правое положение, измельченный материал, заключенный в объеме призмы трапецеидального сечения под действием сил тяжести выпадает из камеры дробления. Это возможно при условии, что время падения с высоты h (равной высоте призмы) не превышает времени перемещения щеки из левого положения в правое. Из схемы I определяем h:
Sн=К+С; К/h = tgα1; C/h = tgα2 , тогда
Sн= h·tgα1 + h·tgα2 = h·(tgα1 + tgα2) , откуда:
Ход щеки в одну сторону совершается за время t равное времени половины оборота эксцентрикового вала, т.е. t = 0.5·(1/n) , где n – число оборотов вала[об/сек].
За это же время происходит свободное падение материала с высоты h, тогда:
С учетом сопротивления трения движению материала при разгрузке, упругости кусков и других факторов, принимают на практике nраб = (0,7÷0,9)n (или используют эмпирические рекомендации).
4. Производительность дробилки.
Производительность щековой дробилки рассчитывают по объему призмы измельченного материала выпадающий за один двойной ход щеки (или за один оборот, т.е. за полный цикл Т эксцентрикового вала).
Обозначим: V – объем призмы материала, выпадающего за один двойной ход щеки [м³];
F – площадь поперечного сечения призмы материала [м²]:
L – длина камеры дробления [м].
Средняя объемная производительность [м³/сек]:
Q = V·n·µ ,
где n – число оборотов [об/сек];
µ - коэффициент разрыхления сыпучего материала в камере дробления (аналог порозности); µ≈0,4÷0,6 ,
тогда:
при α2 = 0 (вертикальная неподвижная щека)
Массовая производительность дробилки:
Qm = Q·ρ , [кг/см] ,
ρн – начальная плотность материала.
Конусные дробилки.