Изучение устройства, принципа действия и исследование рабочего процесса щековой дробилки

Лабораторная работа № 1

Цель работы: изучить устройство и принцип действия щековых дробилок, а также исследовать особенности рабочего процесса.

 

Щековые дробилки

Разрушение материала в щековых дробилках происходит в камере дробления, образованной двумя щеками и боковыми стенками станины. Щеки могут быть как обе подвижные, так и одна подвижная, а вторая неподвижная. По форме траектории движения подвижной щеки различают щековые дробилки с простым и сложным качанием последней (рисунок 1.1).

 

Основными элементами щековой дробилки являются: станина, боковые стенки, ось подвижной щеки, подвижная щека, приводной эксцентриковый вал, шкив, шатун, прокладки для регулировки ширины разгрузочного отверстия, упор, привод, насос гидродомкрата, пружины обратной тяги, гидродомкрат, обратная тяга, задняя и передняя распорные плиты, дробящие плиты подвижной и неподвижной щек.

 

 

а)  б)

Рисунок 1.1 – Кинематические схемы щековых дробилок:

а – с простым качанием подвижной щеки; б – со сложным качанием подвижной щеки (В и b – ширина загрузочного и разгрузочного отверстий соответственно)

 

 

В конструкции щековой дробилки со сложным качанием щеки, основными элементами являются: боковые стенки, неподвижная и подвижная щеки, приводной эксцентриковый вал, шкив, регулировочное устройство, пружина и тяга замыкающего устройства, распорная плита, футеровочные плиты подвижной и неподвижной щек.

Траектория движения щеки дробилки со сложным качанием представляет собой замкнутую кривую, приближающуюся к окружности (эллипсу) в верхней части камеры дробления, а в нижней части камеры дробления траектория представляет собой сильно вытянутый эллипс. При работе дробилки происходит не только сжатие материала, но и его истирание, вследствие большой составляющей вертикального хода подвижной щеки. Однако это приводит к повышенному износу дробящих плит. Горизонтальный ход щеки в верхней части камеры дробления достаточен для интенсивного дробления, а направление движения подвижной щеки вниз способствует лучшему захвату куска породы.

При движении эксцентрикового вала от точки А к точке Б (рисунок 1.4) происходит подъем подвижной щеки в нижней части камеры дробления и при этом она приближается к неподвижной. В этот момент в верхней части камеры дробления подвижная щека отходит от неподвижной. При движении эксцентрика от точки Б к точке В верх и низ подвижной щеки приближаются к неподвижной. При движении от точки В к точке Г верх подвижной щеки продолжает приближаться к неподвижной, а низ начинает отходить. При движении эксцентрика от точки Г к точке А верх и низ подвижной щеки начинают отходить.

 

 

Таким образом дробление материала происходит за ¾ одного оборота эксцентрикового вала, а за ¼ оборота происходит разгрузка. Благодаря этому дробилка со сложным качанием подвижной щеки имеет бóльшую производительность, чем дробилки с простым качанием. Одновременно с этим при дроблении вязких пород данные дробилки менее склонны к налипанию материала.

Конструкция эксцентрикового вала представляет собой: роликоподшипники для опоры вала, роликоподшипники для установки подвижной щеки, стакан, шкив и маховик. На дробилках небольшой мощности шкив выполняет функции маховика.

 

Рисунок 1.3 – Конструкция эксцентрикового вала

 

Рисунок 1.4 - Конструктивные схемы щековых дробилок простым (а) и сложным (б) движением щеки: 1, 2 – неподвижная и подвижная щеки; 3 – маховик; 4 – эксцентриковый (главный) вал; 5 – гнездо упора распорных плит; 6 – пружины замыкающего механизма; 7 – шатун; 8 – распорная плита; 9 – тяга замыкающего механизма; 10 – станина; 11 – ось подвеса подвижной щеки; в – ширина разгрузочной щели (минимальная)

 

К основным технологическим параметрам щековых дробилок относят: угол захвата, скорость вращения приводного вала, производительность, мощность приводного двигателя.

 

Угол захвата определяет интенсивность процесса дробления и должен быть меньше двойного угла трения α < 2φ = 2arctg f, где φ – угол трения, f – коэффициент трения скольжения камня по металлу.

 

Среднее значение коэффициента трения по металлу составляет 0,3, что соответствует углу трения около 16º. Таким образом, угол захвата щековых дробилок может достигать 32º. Фактически у существующих машин среднее значение угла захвата составляет 24º.

 

При выполнении конструктивного расчета щековых дробилок выполняют расчеты шатуна, распорных плит, подвижной щеки, станины и маховика.

Машины, прошедшие обкатку и испытания, допускаются к эксплуатации при соблюдении следующих требований:

- спокойная работа без вибраций;

- биение валов и шкивов не превышает допускаемых значений;

- нагрев подшипников и трущихся поверхностей не превышает 70° С;

- при заданной частоте вращения эксцентрикового вала соблюдается паспортная производительность дробилки.

 

Для обеспечения требуемой производительности при оптимальной частоте вращения необходимо правильно организовать загрузку дробилки измельчаемым материалом. Например, в поступающем материале не должно быть кусков, которые по своим размерам не требуют измельчения на данной стадии. Для их удаления перед дробилкой, как правило, устанавливают неподвижные колосниковые решетки с расстоянием между колосниками 150–200 мм. Наибольший размер кусков материала в питателе для щековых дробилок не должен превышать D = 0,85В, где В – ширина приемного отверстия (рисунок 1.1).

 

Питание дробилки должно быть непрерывным и обеспечивать полную производительность. При возникновении перерывов в подаче материала нарушается режим работы деталей. Простейшая схема подачи материала в щековую дробилку представлена на рисунке 1.5.

 

Если производительность питателя будет неизменной, то в щековой дробилке будет накапливаться материал, т. к. измельчение материала в щековой дробилке происходит неравномерно. В связи с этим необходимо, чтобы частота вращения вала приводного барабана питателя могла изменяться, меняя таким образом скорость подачи материала в дробилку.

Вывод :

В ходе выполнения лабораторной работы мы изучили принцип действия щековых дробилок их устройство и процесс работы.