WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 |

«В.Л. Софронов, Е.В. Сидоров МАШИНЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ СЕВЕРСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ Федерального государственного бюджетного ...»

-- [ Страница 1 ] --

СЕВЕРСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ

В.Л. Софронов, Е.В. Сидоров

МАШИНЫ И АППАРАТЫ

ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

СЕВЕРСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

В.Л. Софронов, Е.В. Сидоров

МАШИНЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

Часть II Учебное пособие Северск УДК 66.01. ББК 35. С- Софронов B.J1. Машины и аппараты химических производств: ч. 2: / В.Л. Софронов, Е.В. Сидоров. - Северск: Изд-во СТИ НИЯУ МИФИ, 2010.-212 с.

В учебном пособии кратко изложен курс лекций по дисциплине «Машины и аппараты химических производств».

Пособие предназначено для студентов СТИ НИЯУ МИФИ специальности 240801 - «Машины и аппараты химических производств».

Учебное пособие будет полезным и студентам специальности - «Химическая технология материалов современной энергетики» при выполнении курсовых и дипломных проектов, инженерно-техническим работникам в своей практической деятельности, а также преподавателям при подготовке и проведении занятий как по курсу «МАХП», так и по специальным курсам «Процессы и аппараты химической технологии», «Основы проектирования химического оборудования и производств» и другим.

Пособие одобрено на заседании методического семинара кафедры МАХП (протокол № 4 « 30 » марта 2010г.) Рецензенты: Коробочкин В В., заведующий кафедрой ОХТ ТПУ, профессор, доктор технических наук;

Андриец С.П., директор ОГК ОАО «СХК», кандидат технических наук Печатается по постановлению Редакционно - издательского совета СТИ НИЯУ МИФИ.

Per. № 17/10 от « 5 » мая 2010 г.

ISBN © Северский технологический институт, Содержание Введение 1 Машины для измельчения материалов 1.1 Понятие о процессе измельчения 1.2 Характеристики исходного материала и готового продукта 1.2.1 Физико-механические и физические свойства 1.

2.2 Сыпучие материалы 1.3 Энергоёмкость процесса измельчения 1.3.1 Расход энергии на измельчение 1.3.2 Основные энергетические гипотезы измельчения 1.4 Способы измельчения 1.5 Классификация измельчителей 1.5.1 Принципы классификации измельчителей 1.5.2 Дробилки 1.5.3 Мельницы 1.6 Определение коэффициентов запасов прочности 1.7 Расчет измельчителей 1.7.1 Цель расчетов 1.7.2 Щековые дробилки 1.7.3 Конусные дробилки 1.8 Контрольные вопросы 2 Машины и аппараты для разделения неоднородных систем 2.1 Машины и аппараты для классификации сыпучих материалов 2.1.1 Основные понятия 2.1.2 Классификация машин и аппаратов для разделения сыпучих материалов на фракции 2.1.3 Конструкции просеивающих элементов 2.1.4 Параметрический и прочностной расчёты машин и аппаратов для разделения неоднородных систем 2.2 Аппараты для очистки газов 2.2.1 Классификация аппаратов для очистки газов 2.3 Контрольные вопросы 4.1.1 Области применения машин барабанного типа 4.1.4 Классификация внутренних устройств барабанов 4.1.5 Вращающиеся печи химических производств 4.2.3 Шнековые машины в атомной промышленности 5.1 Технологические трубопроводы и их категоричность 5.2 Трубы, соединительные детали, компенсаторы и опоры 6.1 Требования, предъявляемые к химическим реакторам (ХР)... 6.6 Реакторы с псевдоожиженным (кипящим) слоем катализатора 6.7.2 Жидкофазные реакторы непрерывного действия 6.8.3 Уплотнение валов в реакторах высокого давления 6.10.2 Химические реакторы с электроразрядной плазмой... Развитие атомной и химической промышленностей требует новых высокоэффективных, экономичных, надежных и безопасных в эксплуатации технологических машин и аппаратов. Переработка веществ, обладающих взрывоопасными и вредными свойствами, ведение технологических процессов под большим избыточным давлением или в глубоком вакууме, а также при высокой или низкой температурах обуславливают необходимость детальной проработки всех вопросов расчета и конструирования химического оборудования с целью обеспечения безопасности обслуживающего персонала.

Выбор типа и принципиальной конструкции машины или аппарата, определение их рабочих параметров, основных размеров, марок конструкционных материалов и других, необходимых для проектирования и расчета оборудования на прочность производят проектировщики (инженеры-механики и технологи) на основе выбранного процесса производства, технологических расчетов и особенностей перерабатываемой среды.

В учебном пособии приведены лишь некоторые сведения о наиболее важных технологических процессах, происходящих в химическом оборудовании, знание которых необходимо для качественного его расчета, конструирования. Приведенные конструкции машин и аппаратов, методы параметрических и прочностных расчетов их деталей и сборочных единиц в целом базируются на официальных технических требованиях и нормах.

В учебном пособии в относительно небольшом объёме изложены основные сведения о современном типовом механическом и гидромеханическом оборудовании предприятий химических производств и производств ядерно-топливного цикла (ЯТЦ). При этом в отдельные главы выделены барабанные и шнековые аппараты, широко применяемые на предприятиях ЯТЦ, а так же аппараты для проведения химических процессов, так называемые реакторы химической промышленное™.

В основу распределения материала по главам положена классификация машин и аппаратов по функционально-конструктивному признаку.

В целях исключения повторений при описании типов и конструкций, например, классификаторов, измельчителей, смесителей, барабанного и шнекового оборудования и т.д., последние группируются по конструктивному признаку, независимо от их технологического назначения.

При написании учебного пособия были использованы материалы, опубликованные в отечественной и зарубежной литературе.

1 Машины для измельчения материалов 1.1 Понятие о процессе измельчения Процесс уменьшения размеров упруго-хрупкого тела от первоначальной (исходной) крупности до требуемой путём воздействия внешних сил называется измельчением (дроблением или помолом), а машины, используемые для этих целей, дробилками или мельницами.

Химическая промышленность не имеет себе равных по многообразию измельчаемых материалов, степени измельчения, типам измельчающего оборудования.

Измельчению подвергают природные материалы, полуфабрикаты и товарную продукцию.

В одном случае измельчением вскрывают целевое вещество, заключённое в твёрдой породе, в другом - увеличивают поверхность фазового контакта.

Измельчаемые материалы могут быть твёрдыми, мягкими, хрупкими, вязкими, липкими, термически неустойчивыми, нейтральными, химически активными, вредными, безвредными для окружающих и т.д.

В химической промышленности применяют все виды измельчения, начиная от самого крупного (размер кусков материала достигает 200-1000 мм) и заканчивая коллоидным (размеры измельчённых частиц составляют доли микрона). В широком диапазоне изменяются производительность и размеры измельчителей.

В зависимости от крупности исходного сырья и требований к конечному продукту измельчение производят в один или несколько приёмов по открытому или замкнутому циклу. В первом случае перерабатываемое сырьё не возвращается в измельчитель для дальнейшей обработки.

В зависимости от размера кусков исходного сырья и конечного продукта измельчение делят на несколько классов, классы измельчения приведены в таблице 1.1.

измельчения Дробление:

Помол:

Процесс измельчения характеризуется отношением размера кусков исходного материала к размеру кусков готового продукта.

Это отношение называют степенью измельчения i:

и оно является важнейшим качественным показателем измельчительной машины в отдельности.

Различают также и объемную степень измельчения iv:

~vHДля ориентировочной оценки измельчительной машины ее возможную степень измельчения можно определить по формуле:

где В и b - ширина приемного отверстия и выходной щели машины Поскольку куски и частицы не имеют правильной (симметричной) формы, на практике проводят ситовой анализ, т.е. просеивают сыпучий материал через набор сит и взвешивают каждую полученную фракцию материала.

В каждой фракции находят средний размер частиц сЦ:

где dmax - максимальный размер кусков или диаметр отверстий сита, через которое проходит весь материал данной фракции, м;

dmin - минимальный размер измельченных частиц, м.

Средневзвешанный характерный размер частиц в смеси вычисляется по формуле:

где ai, а2,... а„ - массовые доли (или мае. %) каждой фракции.

1.2 Характеристики исходного материала и готового продукта 1.2.1 Физико-механические и физические свойства При выборе способа и оборудования для измельчения учитывают физико-механические свойства продуктов: прочность, хрупкость, абразивность, крупность кусков, а также их физические свойства:

влажность, плотность, порозность, взрыво- и пожаробезопасноть, воспламеняемость и температура плавления.

Прочность - свойство материала сопротивляться разрушению при возникновении внутренних напряжений, появляющихся в результате какого-либо нагружения (например, механическом сжатии).

Качественными показателями этого свойства служат пределы прочности на сжатие стсж и на растяжение о р.

Оба показателя можно определить экспериментально с помощью пресса на нормализованных образцах кубической формы с ребром 50 мм или цилиндрической формы, используя соотношение:

где Р - разрушающее усилие, МН;

F - площадь сечения образца в плоскости, перпендикулярной разрушающему усилию, м2.

Исходя из предела прочности на сжатие 0СЖ, измельчаемые материалы разделяют на категории [24, 31]:

- особопрочные (очень прочные) более 250 МПа;

Хрупкость - свойство материала разрушаться без заметных пластических деформаций.

Существуют различные методы количественной оценки хрупкости.

При испытании строительных материалов часто используют методику, по которой хрупкость материала определяют по числу ударов гири массой 2 кг, падающей каждый раз с высоты, превышающей предыдущую на 0,01 м, до разрушения образца.

Испытание проводят на нормальных образцах цилиндрической формы. По числу ударов, выдерживаемых образцами, материалы разделяют на следующие типы:

Абразивность - способность перерабатываемого материала изнашивать рабочие органы машин.

Абразивность материалов важно знать при определении рациональной области использования оборудования для переработки.

По методике, ВНИИстройдормаша, абразивность выражают в граммах износа эталонных бил, отнесённых к 1 т передробленного материала. По абразивности материалы разделяют на 10 категорий, шкала абразивности приведена в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Шкала ВНИИстройдормаша для оценки абразивности материалов абразивности зивности зивности абразивности Крупность кусков материалов характеризуют линейными размерами - длиной а, шириной b и толщиной с или оценивают по его диаметру d. Диаметры кусков определяют разными способами:

- как среднеарифметическое их линейных размеров - среднегеометрическое этих величин:

- как диаметр окружности, описанной вокруг ширины и толщины куска:

- или эквивалентным диаметром:

где Sy - удельная поверхность частицы, равная отношению поверхности S к её массе т.

1.2.2 Сыпучие материалы Под сыпучим материалом (или сыпучим телом) подразумевают дисперсную систему, состоящую из твёрдых частиц произвольной формы, находящихся в контакте.

Пространство между частицами заполнено газом, а иногда, частично, и жидкостью.

В зависимости от диаметра d частиц сыпучий материал может быть в следующих состояниях:

Гигроскопичностью называют свойство сыпучего материала сорбировать парообразную воду из воздуха, её определяют по формуле:

где W - максимальная гигроскопичность, %;

т в, т с, т 6 - масса, соответственно, пробы влажного материала с бюксой, бюксы с высушенной пробой материала и бюксы.

Плотностью р материала называют массу единицы объёма вещества.

Её определяют пикнометрическим методом.

Насыпной плотностью рн сыпучего материала называют массу единицы его объёма при свободном засыпании в измерительный стакан.

Для сыпучих материалов р„ изменяется в широком диапазоне (от 0,2 до 4 г/см3) в зависимости от дисперсного состава частиц, их формы, плотности и способа засыпки в ёмкость.

Порозностью слоя сыпучего материала называют отношение:

где V, - свободный объём пространства между частицами в слое сыпучего материала объёмом V0.

Величина s зависит от формы и размера частиц, а также от других факторов.

Значения е, р и р„ связаны зависимостью:

Изменение структуры слоя под действием сжимающей нагрузки характеризируют коэффициентом уплотнения:

где рпр, рн - насыпная плотность порции сыпучего материала после Взрыво- и пожароопасность. Горючие сыпучие материалы при определённых условиях могут самовозгораться, а в смеси с воздухом - взрываться.

Взрыв аэровзвеси сыпучих горючих компонентов происходит только в том случае, если их концентрация в воздухе находиться в диапазоне между нижним и верхним переделами воспламенения.

Согласно нормам, принятым в России, нижний предел воспламенения служит основным критерием взрывоопасности аэровзвесей.

Взрывоопасными принято считать пылевоздушные смеси, нижний концентрационный предел воспламенения (НКПВ) которых меньше или равен 65 г/м Пылевоздушные смеси с НКПВ, превышающим 65 г/м3, считают пожароопасными.

Аутогезия. Между частицами сыпучего материала существуют силы взаимодействия различной природы. Эти силы объединяют термином - «аутогезия», которая охватывает все виды и формы связи между частицами независимо от числа и свойств взаимодействующих частиц.

Помимо этого основного термина в технической литературе применяют и другие термины: адгезия, когезия, агломерация, агрегация, слёживаемость.

Адгезия частиц - взаимодействие частиц и твердой поверхности стенок аппарата, рабочих органов аппарата и т.д.;

- когезия - это связь между молекулами, приводящая к образованию единого твёрдого тела (возникает в месте контакта тел);

- агломерация - процесс укрупнения частиц в процессе спекания;

- агрегация - самопроизвольное укрупнение частиц;

- слёживаемость - возникновение сил взаимодействия между частицами в результате появления кристаллизационных мостиков между частицами или капиллярных сил.

Силу аутогезии можно представить в виде суммы нескольких составляющих: сил Ван-дер-Ваальса и сил когезионного взаимодействия, имеющих молекулярную природу, а также сил электрических, механического сцепления частиц и капиллярных (для влажных сыпучих материалов).

Для оценки поведения сыпучего материала под действием внешней нагрузки используют несколько характеристик:

- угол естественного откоса а, - начальное сопротивление сдвигу т0, - угол внутреннего трения ф, - коэффициент внутреннего трения f, - коэффициент внешнего трения fBH, - коэффициент размалываемости Кр, - коэффициент бокового давления - коэффициент текучести Кт.

Модуль деформации Е рассчитывают по результатам испытаний сыпучего материала на приборах одноосного сжатия по формуле:

где к - постоянный для данного прибора коэффициент, зависящий от формы, размеров, жёсткости штампа и коэффициента Пуассона, v, м"1;

Р - нагрузка на подошву штампа, Н;

А - изменение высоты слоя сыпучего материала, м.

Коэффициент Пуассона приближённо можно рассчитать по коэффициенту бокового давления Коэффициент бокового давления при условии одноосного сжатия без возможности бокового расширения равен отношению:

где а„ - боковое давление в слое сыпучего материала;

oz - нормальное давление на сыпучий материал.

При относительно малых давлениях сжатия (0,2-4,2 МПа) коэффициент бокового давления для большей части порошков имеет постоянное значение, практически не зависящее от размеров частиц и равное 0,3-0,4.

Способность сыпучего материала вытекать из отверстий в стенках машин и аппаратов оценивают коэффициентом текучести Кт, который определяют по времени истечения т порошка из калиброванной воронки:

где г - радиус воронки в цилиндрической части, мм m - масса порошка засыпаемого в воронку, г.

В расчётах процессов измельчения используют коэффициент размалываемости:

где U - энергия, затрачиваемая на измельчение, Дж;

SH - вновь образованная удельная поверхность сыпучего материала, м2;

Кр - коэффициент размалываемости, Дж м"2.

Слёживаемостью называют свойство сыпучего материала терять свою текучесть при длительном хранении.

Причиной слёживания сыпучих материалов может быть увеличение либо плотности упаковки частиц, либо влажности, что приводит к появлению кристаллизационных мостиков между частицами или капиллярных сил.

1.3 Энергоёмкость процесса измельчения 1.3.1 Расход энергии на измельчение Подсчитано, что на измельчение (дробление и помол) ежегодно тратится не менее 5 % всей производимой в мире энергии, включая энергию двигателей внутреннего сгорания.

Это подчёркивает важность процессов измельчения в жизнедеятельности человека. Однако, значительная часть энергии затрачивается непроизводительно вследствие несовершенства измельчающих машин и их приводных систем и т.д. [21, 31].

Установочная мощность электродвигателя измельчающей машины существенно отличается от определенной по существующим методам расчёта, поэтому мощности двигателей дробилок и мельниц часто назначают на основе практических данных.

1.3.2 Основные энергетические гипотезы измельчения Основным вопросом гипотез измельчения является установление связи между затратами энергии и размерами конечных и начальных кусков материала, их формой, физико-механическими свойствами и т.п.

Многофакторность изучаемого явления затрудняет анализ, в связи с чем существующие гипотезы измельчения характеризуют энергозатраты лишь в общем виде [17, 21, 24, 42].

В 1867 г. П. Риттингер выдвинул гипотезу о том, что работа при измельчении материала А, Дж, пропорциональна площади вновь образованной поверхности AS, м2 (первая гипотеза измельчения):

где Ki - коэффициент пропорциональности.

Площадь вновь образованной поверхности можно выразить через начальные или конечные размеры кусков измельчаемого материала.

Пусть куски имеют кубическую форму с размерами рёбер dH до измельчения и после измельчения, как показано на рисунке 1. Рисунок 1.1 - Схема к расчету вновь образованной Следовательно, с учётом общего числа вновь образованных частиц:

найдём:

Если дроблению подвергают объём V, м3, материала со средним размером кусков dH, то общее число измельчаемых частиц составит V/dH3 и работа дробления в соответствии с формулой (1.1):

При массе измельчаемого материала т м, кг, окончательная формула, выражающая закон Риттингера, имеет вид:

где р - плотность материала, кг/м ;

KR - коэффициент пропорциональности между затраченной работой и вновь образованной поверхностью.

Определить коэффициент пропорциональности между затраченной работой и вновь образованной поверхностью весьма трудно, что снижает практическое значение этой формулы.

Кроме того, гипотеза Риттингера не учитывает изменения формы тел при измельчении и поэтому плохо описывает процессы дробления в случаях, когда продукты измельчения имеют малые удельные поверхности.

В 1874 г. В.Л. Кирпичёв и в 1885 г. Ф. Кик предложили считать, что энергия, необходимая для одинакового изменения формы подобных и однородных тел, пропорциональна их объёмам (вторая гипотеза измельчения).

Действительно, в соответствии с законом Гука работа упругих сил при одноосной деформации тела:

где Р - усилие, вызывающее деформацию, Н;

t и S - длина и площадь поперечного сечения деформируемого элемента соответственно, м и м2;

о и Е - напряжение и модуль продольной упругости, МПа;

V = Sf - объём элемента, м3.

Приняв его форму в виде куба с ребром dH, получим:

где К2 - коэффициент пропорциональности.

Если измельчению подвергают т м, кг, материала, то общее количество измельчаемых кусков а составит:

и работа измельчения из формулы (1.3):

В случаях, когда степень измельчения i достигается за п стадий дробления и в каждой стадии степень измельчения j неизменна, то i=f.

В соответствии с формулой (1.4) работа измельчения на всех стадиях одинакова, т. е.:

и суммарная работа:

поскольку:

ТО:

где П.А. Ребиндер в 1940 г. И Ф. Бонд в 1951 г. предложили определять энергетический расход при дроблении с учётом работы как деформации кусков, так и образования новых поверхностей (третья гипотеза измельчения):

где К4 и К5 - коэффициенты пропорциональности.

Работа дробления по Бонду пропорциональна диаметру исходного куска в степени 2,5.

Гипотеза Бонда занимает промежуточное положение между гипотезами Риттингера и Кирпичёва - Кика, по которым А пропорциональна соответственно квадрату и кубу диаметра исходного куска.

Если, как и в предыдущих случаях, перейти от дробления единичного куска к массе кусков с определённой производительностью и степенью дробления, то окончательная формула, выражающая гипотезу Бонда, будет:

В 1954 г. А.К. Рундквист (институт «Механобор») предложил общую формулу, по которой элементарная работа дробления одного куска материала пропорциональна элементарному изменению некоторой степени его размера dH:

где Kd - коэффициент пропорциональности;

4-п - показатель степени, определяемый экспериментально.

Принимая в данной формуле степень п равной 2; 1,5; 1, можно получить соответственно выражение гипотез Риттингера, Бонда, Кирпичёва-Кика.

Р.А. Родиным предложено следующее математическое выражение расхода работы на дробление единичного куска правильной формы с изотропными свойствами:

где ор - предел прочности разрушаемого куска при расколе, МПа;

Кф - коэффициент формы в зоне контакта, пределы изменения Кв - коэффициент пропорциональности;

осж.к - предельное (контактное) напряжение при сжатии, МПа;

tgq - коэффициент трения;

г - радиус разрушаемого куска, м.

В заключение можно сказать, что ни одна из рассмотренных гипотез не даёт достаточно удовлетворительных результатов при теоретическом определении затрат энергии на измельчение даже в узкоограниченных случаях, например, при разрушении одиночных кусков изотропного материала заданной формы лабораторными методами.

Поэтому мощности приводов измельчителей в основном определяют по эмпирическим формулам.

1.4 Способы измельчения Твёрдый материал можно разрушать и измельчать раздавливанием, раскалыванием, разламыванием, истиранием, ударом, резанием, распиливанием и различными комбинациями этих способов.

Раздавливание - способ измельчения, при котором тело под действием внешней нагрузки деформируется во всём объёме, когда же внутренние напряжения в нём превысят предел прочности на сжатие, оно разрушается.

В результате такого разрушения получаются частицы различного размера и формы (рисунок 1.2, а).

Раскалывание - способ измельчения, при котором тело разрушается на части в местах концентрации наибольших нагрузок.

Получающиеся при этом частицы более однородны по размерам и форме. Способ раскалывания по сравнению с раздавливанием позволяет лучше регулировать крупность получаемых частиц, как показано на рисунке 1.2, б.

Разламывание - способ измельчения, при котором тело разрушается под действием изгибающих сил. Размер и форма получающихся частиц примерно такие же, как при раскалывании, как показано на рисунке 1.2, в.

а - раздавливание; б - раскалывание; в - разламывание;

г - истирание; д - стесненный удар; е - свободный удар Рисунок 1.2 - Схема способов измельчения Истирание - способ измельчения, при котором тело измельчается под действием сжимающих, растягивающих и срезающих сил. При этом получается мелкий порошкообразный продукт, как показано на рисунке 1.2, г.

Удар - способ измельчения, при котором тело распадается на части под действием динамической нагрузки.

Различают разрушение тела стеснённым, как показано на рисунке 1.2, д, и свободным ударом, как показано на рисунке 1.2, е.

При сосредоточенной нагрузке (стеснённый удар) наблюдается эффект, подобный раскалыванию, а при распределённой раздавливанию.

Резание и распиливание - способы измельчения, при которых тело делят на части заранее заданных размеров. Эти процессы полностью управляемы.

Выбор того или иного способа механического воздействия зависит от крупности и прочности материала. В зависимости от механической прочности (предела прочности) материалы можно разделить на три группы,приведённые в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Предел прочности материалов группы Твердые (гранит, диабаз, базальт, медные Средней твердости (сланцы, известняк, песчаник, антрацит, каменная соль) Мягкие (уголь, торф, глина, свинцовый Для природных материалов характерны большие колебания их механических свойств.

Эти материалы анизотропные, т.е. обладают различными свойствами в разных направлениях, что является следствием их слоистости, наличия трещин, инородных включений, пористости, влажности, масштабного фактора, дефектов в строении твёрдого тела.

Поэтому механические свойства измельчаемых материалов изменяются в широких приделах.

Обычно при измельчении материала комбинируются те или иные способы воздействия на материал, например, раздавливание и удар, истирание и удар.

Раздавливание применяют главным образом при крупном и среднем дроблении. Рекомендуемые способы измельчения в зависимости от физико-механических свойств материалов приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 - Зависимость способа измельчения от физико-механических свойств материала Хрупкий, средней твердости Вязкий, средней твердости Истирание или истирание и удар Дробление материалов обычно осуществляют сухим способом, тонкое измельчение - мокрым (с использованием воды). При мокром измельчении не наблюдается пылеобразование и облегчается транспортировка материалов.

В последние годы широко начали применять новые способы измельчения: пневматический, электрогидравлический, ультразвуковой, гравитационный, метод быстро меняющихся низких и высоких температур и т.д.

1.5 Классификация измельчителей 1.5.1 Принципы классификации измельчителей Существует два принципа классификации измельчителей:

1) по крупности получаемого продукта;

2) по способу измельчения.

По крупности получаемого продукта измельчители подразделяют на дробилки и мельницы.

По способу измельчения машины бывают:

1) раскалывающего и разламывающего действия;

2) раздавливающего действия;

3) истирающе-раздавливающего действия;

4) ударного действия;

5) ударно-истирающего действия;

6) коллоидные измельчители.

Оба принципа классификации не учитывают конструктивный признак машин, что является их недостатком.

Избежать же этого недостатка практически невозможно, так как существует большое разнообразие измельчителей как по конструкции и способам разрушения материала, так и по величине конечной крупности готового продукта.

Большее представление о назначении и конструкциях измельчителей дает первый принцип классификации, который используется в дальнейшем изложении.

На рисунке 1.3 приведена схема классификации измельчителей с учётом крупности получаемого продукта и основных конструктивных признаков.

Каждый из указанных на данной схеме видов измельчителей имеет несколько конструктивных разновидностей.

Крупного Среднего Мелкого Рисунок 1.3 - Схема классификации измельчителей 1.5.2 Дробилки Дробилки применяют для измельчения крупных кусков материала (начальный размер от 20 до 1000 мм, конечный от 1 до 20 мм).

Имеются дробилки крупного, среднего и мелкого дробления (см.

рисунок 1.3).

Щековые дробилки (ЩД). Эти дробилки относятся к измельчителям раздавливающего и раскалывающего действия и их используют для крупного дробления и получения кускового материала с минимальным выходом мелочи.

Принцип действия ЩД. Измельчаемые куски подают в камеру дробления, образованную неподвижной и подвижной щеками и боковыми стенками дробилки.

Подвижная щека периодически приближается к неподвижной и удаляется от неё. При сближении щёк материал дробится, при расхождении - под действием сил тяжести материал продвигается вниз;

измельчённые куски, диаметр которых меньше ширины разгрузочной щели, выпадают из камеры дробления.

Наиболее распространены щековые дробилки с простым (ЩДП) и сложным (ЩДС) движением щек, как показано на рисунках 1.4, а;

1.4, б; 1.4, в.

В дробилке ЩДП подвижная щека подвешена в основном на неподвижной оси. При верхнем креплении (подвесе) наибольший размах совершает нижний конец подвижной щеки (см. рисунок 1.4, а).

Ширина щели во время работы изменяется, размер кусков выходящего материала различен. Траектории точек щеки являются дугами окружности.

Ведущее звено шарнирного механизма дробилки - эксцентриковый главный вал, вращающийся в подшипниках стойки.

Рычажный механизм позволяет получить большой выигрыш в силе: в верхнем положении шатуна распорные плиты образуют с горизонталью малые углы р, вследствие чего сравнительно небольшим моментом на ведущем звене преодолеваются значительные силы сопротивления на подвижной щеке, возникающие при дроблении.

1 - щека неподвижная; 2 - щека подвижная; 3 - вал эксцентриковый;

Рисунок 1.4, а - Конструктивная схема ЩДП (с верхним подвесом щеки и простым ее качанием) Усилие дробления при такой схеме непосредственно на эксцентриковый вал не передаётся.

Следует отметить условность кинематических схем дробилок;

реально распорные плиты образуют с сопряжёнными звеньями не шарниры, а открытые, геометрически незамкнутые кинематические пары качения.

Опора D распорной плиты может смещаться в горизонтальном направлении, изменяя ширину разгрузочной щели.

В ЩДП материал измельчается в основном раздавливанием, поскольку на подвижной и неподвижной щеках установлены дробящие плиты с рифлениями в продольном направлении.

Подвижную щеку можно укрепить и снизу (см. рисунок 1.4, б).

В таком случае наибольшие качания совершает её верхний конец. Ширина выходной щели не изменяется, поэтому получаемый продукт более однороден по гранулометрическому составу.

Однако в этом варианте возможно образование застойных зон в нижней части дробилки, что затрудняет выход материала, снижается производительность и увеличивается расход энергии на дробление.

Щековые дробилки с нижней опорой подвижной щеки изготавливают небольшой производительности и применяют в основном для исследовательских целей.

Рисунок 1.4, б - Конструктивная схема ЩДП (с нижним креплением щеки и простым ее качанием) В дробилках ЩДС рычажный механизм имеет более простую схему (см. рисунок 1.4, в).

Эксцентриковый вал непосредственно соединён с шатуном, являющимся подвижной щекой дробилки. Распорная плита имеет регулируемую опору D.

Щека совершает сложное движение, и составляющие перемещения точек её поверхности направлены как по нормали к поверхности щеки, так и вдоль неё. Траектории точек по форме напоминают эллипсы.

Вследствие этого в ЩДС материал измельчается как раздавливанием, так и истиранием, что облегчает процесс дробления вязких материалов.

Износ дробящих плит в этих дробилках значительный; усилие, развиваемое при дроблении, частично передаётся на эксцентриковый вал. Однако конструкция дробилки в целом более проста и менее металлоёмка по сравнению с ЩДП.

эксцентриковый; 4 - плита распорная; 5 - тяга; 6 - пружина Рисунок 1.4, в - Конструктивная схема ЩДС (с верхним подвесом щеки и сложным ее качанием) Типоразмеры дробилок определяются шириной (В) приемного отверстия камеры дробления и её длиной L; размер сечения приёмного отверстия BxL - главный параметр ЩД.

Ширина выходной щели - наименьшее расстояние между дробящими плитами.

ГОСТ 7084 - 80 устанавливает основные параметры и размеры дробилок, технические требования, предъявляемые к ним: правила приёмки, испытания и другие параметры.

Для защиты дробилки от повреждений при попадании в камеру недробимого тела служат предохранительные элементы или устройства.

Таким элементом в машине служит распорная плита, которая разрушается при нагрузке, превышающую допустимую.

Однако замена плиты связана с простоем машины и является трудоёмким процессом - необходимо очистить камеры дробления, подтянуть подвижную щеку к неподвижной и т.д.

В новых конструкциях дробилок используют неразрушающиеся предохранители, например, муфты предельного момента.

Привод дробилки состоит из электродвигателя и клиноремённой передачи, ведомым шкивом которой является один из маховиков.

Дробилки крупного дробления иногда оснащают вспомогательным приводом малой мощности.

Такая конструкция позволяет осуществить пуск щековой дробилки на малой скорости даже "под завалом", т.е. с материалом в камере дробления.

Дробящие плиты конструируют и изготовляют в соответствии с ГОСТ 13757 - 80; шаг t и высоту h рифлений трапецеидальной или треугольной формы рекомендуется выбирать в соответствии с шириной выходной щели:

Конструкционные материалы для деталей ЩД:

- станина, тяга - сталь 25J1, СтЗ;

- эксцентриковый вал, ось подвижной щеки, сухари - сталь 45, 40Х, 5ХНВ;

- шатун, подвижная щека и клинья регулировочного устройства сталь 35Л, 35ГЛ;

- футеровочные плиты - сталь 110Г1ЗЛ;

- распорные плиты, шкив, маховик - чугун СЧ18;

- замыкающая пружина - сталь 60С2, 65Г.

Конусные дробилки. Конусные дробилки относятся, как и щековые, к дробилкам раздавливающего и разламывающего действия, представленные на рисунках 1.4, г -1.4, и.

Конусные дробилки делят на:

- дробилки крупного дробления (ККД), которые обеспечивают степень измельчения i = 5-8;

- дробилки среднего (КСД) и мелкого дробления (КМД) (степень измельчения i до 20-50) (см. рисунок 1.4, и).

Эти машины отличаются высокой производительностью.

Рабочими органами дробилки являются неподвижный усечённый конус, футерованный износостойким материалом, и расположенный внутри него подвижный конус, ось которого отклонена на угол гирации у от оси неподвижного конуса и совершает относительно неё гирационное движение.

Камеру дробления образует объём между коническими поверхностями. Дробящий конус осуществляет раздавливание и излом материала, так как имеет кривизну.

По конструктивному признаку - способу крепления вала дробящего конуса - различают дробилки:

- с эксцентриковым креплением обоих торцов оси конуса (см.

рисунок 1.4, г);

- с эксцентриковым креплением только нижнего торца оси конуса (см. рисунок 1.4, д);

- с подвешенным валом; опорным пестом,(см. рисунок 1.4, е; 1.4 ж);

- с консольным валом (см. рисунок 1.4, и).

Последнюю конструкцию используют в машинах КСД и КМД.

1 - конус неподвижный; 2 - конус подвижный; 3 - опора эксцентриковая; 4 - привод Рисунок 1.4, г - Конструктивная схема конусной дробилки (с эксцентриковым креплением обоих торцов оси конуса) В дробилках с подвешенным валом вал дробящего конуса в верхней точке, совпадающей с точкой пересечения осей конусов, подвешен к опоре, воспринимающей осевую и радиальную нагрузки.

Нижний конец вала размещён в эксцентрике, опоры которого также воспринимают радиальную нагрузку дробящего конуса.

Рисунок 1.4, д - Конструктивная схема конусной дробилки (с эксцентриковым креплением нижнего торца оси конуса) Для привода эксцентрика во вращение применяют коническую зубчатую передачу. Аналогичную систему привода эксцентрика используют и в конусных дробилках других типов.

1 - привод; 2 - эксцентриковая втулка; 3 - вал; 4 - конус; 5 - опора Рисунок 1.4, е - Конструктивная схема конусной дробилки В дробилках с опорным пестом осевая нагрузка дробящего конуса с пяты вала передаётся на пасть и далее на плунжер гидроцилиндра, который уравновешивается давлением жидкости. Такая система позволяет оперативно регулировать ширину выходной щели.

В дробилках с консольным валом, в которых дробящий конус является пологим, осевая нагрузка воспринимается сферической пятой, а радиальная - опорой эксцентрика.

Рисунок 1.4, ж - Конструктивная схема конусной дробилки В дробилках КСД и КМД камеры дробления имеют параллельную зону - участок, на котором зазор между образующими конусов постоянен, что обеспечивает получение однородного продукта, близкого по размерам к зазору Ь.

Для изготовления деталей конусных дробилок используют следующие конструкционные материалы:

- станина, корпус дробящего конуса, распределительная плита сталь 35Л;

- броня дробящих конусов - сталь 110Г13Л;

- вал дробящего конуса - сталь 45, 40Х;

- конус эксцентрика - чугун СЧ 30, ВЧ 45-5, сталь 40;

- втулка эксцентрика - сталь 35ГЛ, бронза БрОЦС 5-5-5;

- подпятник сферический - бронза БрАЖЭ - 4Л, текстолит 60;

- пест - сталь 5ХНМ;

- опорная часть песта, втулка верхней опоры дробилок ККД сталь ШХ15СГ;

- пружина - сталь 60С2;

- эксцентрики дробилок - стальное литьё с заливкой или наплавкой на внутренней и, частично, наружной поверхности баббита Б - или Б - 83.

Рисунок 1.4, и - Конструктивная схема конусной дробилки Валковые дробилки. Валковые дробилки применяют для крупного, среднего и мелкого дробления материалов с различными физико-механическими свойствами (высокой и средней прочности, пластичных и хрупких материалов), в том числе влажных и вязких.

Основными рабочими элементами валковых машин являются массивные пустотелые или цельные, или сборные валки цилиндрической формы.

По количеству валков дробилки делят на одновалковые, двухвалковые и четырёхвалковые, как показано на рисунках 1.4, к-1.4, м.

По форме рабочей поверхности дробилки бывают с зубчатыми, рифлёными и гладкими валками.

Дробилки с зубчатыми и рифлёными поверхностями валков позволяют измельчать более прочные куски материала, чем гладкие валки, поэтому первые применяют для крупного и среднего дробления, а вторые - для мелкого дробления.

Рисунок 1.4, к - Конструктивная схема одновалковой трубчатой В зубовалковых дробилках материал измельчается в основном раскалыванием, в гладковалковых - раздавливанием и, частично, истиранием; степень измельчения i = 3-5.

В одновалковой зубчатой дробилке материал измельчается в зазоре между валком и колосниковой решёткой или подвешенной щекой.

В двухвалковых дробилках подлежащий измельчению материал захватывается в зазор вращающихся навстречу друг другу валков, где и измельчается.

Рисунок 1.4, л - Конструктивная схема двухвалковой дробилки Для увеличения истирающего действия при обработке вязких материалов валкам сообщают разную угловую скорость, а для удаления налипшего на валки материала устанавливают скребки.

1 - бункер; 2 - пружина; 3 - станина; 4 - валок скользящий;

Рисунок 1.4, м - Конструктивная схема четырехвалковой В четырёхвалковых дробилках имеются две пары валков - верхняя и нижняя. Верхняя служит для предварительного, нижняя - для окончательного измельчения.

На зубовалковых дробилках по мере продвижения материала сверху вниз размеры зубьев на валках уменьшаются, а частота их увеличивается.

Зазор между валками, т.е. ширина выходной щели, у пары верхних валков больше, чем у нижней, поэтому для обеспечения одинаковой пропускной способности нижние пары валков вращают с большей частотой.

Однако даже в этом случае производительность четырёхвалковой дробилки ограничивается производительностью нижней пары валков, т.к. верхняя пара работает с недогрузкой (достигается максимально возможная окружная скорость валков, превышение которой недопустимо).

Использование четырёхвалковой дробилки, дающей высокую степень измельчения (например, 20), целесообразнее двух отдельных валковых дробилок, т.к. она менее металлоёмка и для её установки требуется меньшая производственная площадь.

В валковых дробилках происходит однократное сжатие материала, что позволяет избежать переизмельчения продукта дробления.

Изготовляют двухвалковые дробилки ДГ с гладкими валками для среднего и мелкого, сухого и мокрого дробления материалов с пределом прочности при сжатии до 350 МПа;

- двухвалковые дробилки ДР с рифлеными валками для дробления материалов с пределом прочности при сжатии до 250 МПа;

- двухвалковые дробилки ДВР с гладкими и рифлёными валками и четырёхвалковые дробилки Д4Г с гладкими валками для мелкого дробления кокса.

Нормированы следующие параметры и размеры валковых дробилок:

- диаметр и длина валков;

- наибольший размер загружаемых кусков при наименьшей ширине щели;

- частота вращения валков;

- усилие на 10 мм длины валка;

- мощность двигателя;

- производительность;

- габаритные размеры и масса дробилок (ГОСТ 18266-72).

Валки выполняют составными: ступицу отливают из чугуна, а сменный бандаж - из углеродистой или высокомарганцовистой стали.

Для крепления бандажа к ступице используют шпонки, стяжные шпильки или винты.

Привод валков можно осуществлять от одного электродвигателя через клиноремённую и зубчатую передачи, которые сообщают вращение валку с неподвижными опорами, и через зубчатую передачу с удлинёнными звеньями, вращающую валок с подвижными опорами.

Передача обеспечивает сохранение сцепления зубчатых колёс, как при регулировании ширины щели, так и при попадании между валками недробимого предмета.

Применяют и другие виды привода: через редуктор с карданными валами, от индивидуальных электродвигателей для каждого валка.

Дробилки ударного действия. Их используют для измельчения малоабразивных материалов средней прочности и мягких (каменного угля и др.).

Дробление материала происходит под воздействием механического удара; при этом кинетическая энергия движущихся тел переходит в энергию деформации разрушения. По конструктивному исполнению различают роторные и молотковые дробилки, пальцевые измельчители. Они отличаются простотой конструкции, малой металлоёмкостью, удобством обслуживания.

Молотковые дробилки. Рабочими органами этой дробилки, представленной на рисунке 1.4, н, являются ротор с молотками и статор - корпус.

Материал измельчается свободным или стеснённым ударом. В первом случае разрушение происходит в результате столкновения частиц с ударяющими телами или друг с другом в полёте, во втором материал разрушается между двумя соударяющимися поверхностями.

В соответствии с видами разрушения молотковые дробилки могут быть со свободным, стеснённым и комбинированным ударом.

По направлению вращения ротора дробилки выпускают одностороннего и реверсивного движения.

Рисунок 1.4, н - Конструктивная схема молотковой На била, молотки и пальцы действуют ударные, истирающие нагрузки и центробежные силы.

Конструкции этих элементов должны обеспечивать возможность их многократного использования перестановкой в роторе, а материалы, из которых они изготовлены, должны иметь высокую износостойкость.

Била, пальцы и молотки изготовляют из стали 110Г13Л, однако используют и углеродистые стали с наплавленным слоем износостойкого сплава на рабочих поверхностях.

Привод ротора дробилок - от электродвигателя через клиноремённую передачу или муфту. Ротор дробилок балансируют в зависимости от размеров ротора; разность массы отдельных молотков и суммарной массы молотков каждого ряда не должна превышать 50-70 г.

Мельницы используют для измельчения (помола) материалов с начальным размерам частиц 1-5 мм и конечным - до единиц и долей микрона.

Различают мельницы грубого, среднего, тонкого и сверхтонкого (коллоидного) помола.

Для грубого помола применяют барабанные, ролико- и шарокольцевые, бильные, шахтные, центробежные мельницы, а также дезинтеграторы, дисмембраторы, бегуны и прочие измельчители.

Для среднего и тонкого помола используют газоструйные, вибрационные и другие мельницы.

Сверхтонкий (коллоидный) помол реализуется в вибракавитационных, многоконусных с решётчатым ротором мельницах, в реактронах и других измельчителях.

Барабанные мельницы являются наиболее распространённым видом измельчителей для помола сырья в крупнотоннажных производствах. Схемы которых приведены на рисунках 1.5, а, 1.5, б, 1.5, в.

Рисунок 1.5, а - Конструктивная схема барабанной мельницы (однокамерная периодического действия) 4 - загрузка мелющая (шары, стержни); 5 - привод Рисунок 1.5, б - Конструктивная схема барабанной мельницы (однокамерная непрерывного действия) 1 - барабан; 2 - цапфа полая; 3 - опора; 4 - загрузка мелющая (шары, стержни); 5 - привод; 6 - диафрагма Рисунок 1.5, в — Конструктивная схема барабанной мельницы (многокамерная трубная непрерывного действия) Эти машины относятся к тихоходным измельчителям.

Рабочими органами этих мельниц являются защищенный бронированными плитами барабан и загруженные в него мелющие тела шары, стержни, диски, морская галька и т.д.

При вращении барабана мелющие тела центробежной силой прижимаются к его стенке, поднимаются и, достигнув определённой высоты, падают или скатываются вниз, измельчая материал (ударом при падении, раздавливанием и истиранием при скатывании).

Расход энергии в этих измельчителях высок и составляет, например, при помоле апатитовой и фосфоритной руды около 15 кВт ч/т, в отдельных случаях при помоле прочных материалов эта величина может быть в 5-10 раз больше.

По режиму работы различают барабанные измельчители периодического и непрерывного действия, а по способу помола - машины сухого и мокрого помола.

В зависимости от формы барабана измельчители могут быть:

- цилиндроконические;

- цилиндрические короткие (L D);

- цилиндрические длинные (L = 2D-3D);

-трубные (L 3D).

Трубные измельчители обычно имеют несколько камер по длине, на которые они делятся внутренними перегородками.

По виду мелющих тел измельчители бывают шаровые, стержневые, галечные, а также самоизмельчения, когда функцию мелющих тел выполняют куски измельчаемого материала.

Наибольшее применение нашли шаровые измельчители, стержневые измельчители используют для мелкого дробления материала перед его помолом в шаровых измельчителях.

В барабанных мельницах периодического действия измельчаемый материал загружают через люк, который используют также для выгрузки готового продукта.

В мельницах непрерывного действия измельчаемый материал непрерывно вводят в барабан и выводят из него через цапфы.

При всех способах вывода из барабана в готовом продукте содержатся наряду с целевой фракцией также и более крупные частицы.

Чтобы разделить измельчённый материал на фракции, мельницы должны работать в замкнутом цикле с классификаторами - грохотами и воздушными сепараторами.

Самостоятельную группу барабанных мельниц составляют стержневые, которые применяются как для сухого, так и для мокрого измельчения.

Такое название они получили в связи с тем, что в качестве мелющих тел в барабан загружаются металлические стержни, длина которых несколько меньше барабана.

Привод барабанных измельчителей либо центральный, когда вращение от электродвигателя через редуктор передаётся барабану через цапфу, либо периферийный, когда барабан вращается от венцовой шестерни, закреплённой на одном из его фланцев.

Барабаны мельниц ГОСТ 10141 - 81 изготавливают из углеродистой стали, реже - из нержавеющей стали или керамики, а футеровочные плиты - из отбеленного чугуна, марганцовистой и хромированной сталей.

Из стали 110Г13Л изготовляют футеровочные плиты барабанных измельчителей большого диаметра.

Толщина броневых плит от 50 до 150 мм в крупных измельчителях.

Применяемая в последние годы резиновая футеровка шаровых измельчителей рациональна в случаях, когда используют шары диаметром менее 80 мм.

Стержни изготовляют из невязких углеродистых сталей.

Шары диаметром от 30 до 125 мм обычно изготовляют прокаткой, ковкой или штамповкой из сталей, и подвергают закалке до НВ 300-400.

Износ мелющих тел зависит от свойств измельчаемого материала, степени измельчения и других факторов.

Расход стальных шаров составляет примерно 0,09 кг на 1 кВт-ч энергии, затраченной на измельчение.

В случае измельчения химически активных материалов облицовочные плиты изготавливают из базальта или аналогичных материалов.

Среднеходовые измельчители раздавливающего и истирающего действия.

К машинам рассматриваемого типа относятся бегуны, роликокольцевые, шарокольцевые, роликомаятниковые и бисерные измельчители.

Их применяют преимущественно для среднего помола материалов средней и малой прочности, и мягких; исключение составляют лишь бисерные измельчители (мельницы), в которых возможен и сверхтонкий помол.

Бегуны применяют как для мелкого дробления, так и для помола;

в них можно подвергать материал не только измельчению, но и перемешиванию, пропитке и растиранию. Рабочими органами являются массивные катки, перемещающиеся в чаше с измельчаемым материалом.

Бегуны мокрого помола с вращающимися катками, показанные на рисунке 1.6, имеют нижнее расположение привода.

1 - чаша; 2 - каток; 3 - ось катка (вал привода); 4 - привод; 5 - опора;

Рисунок 1.6 - Конструктивная схема бегуна с вращающейся чашей (а); с вращающимися катками (б) От электродвигателя через редуктор и муфту вращение передатся конической зубчатой передаче, размещённой в станине машиныКатки чугунные, имеют смежные бандажи. Вращающиеся детали ограждены кожухом. Измельчаемый материал подается через воронку под катки. Имеются специальные скребки, вращающиеся вместе с валом, которые возвращают на дно чаши материал, оттесненный катками.

Кривошипное соединение оси катка с вертикальным валом позволяет ему приподниматься при попадании под каток недробимого предмета.

Применяют также верхний привод катков, бегуны с вращающейся чашей (обычно при массе катков 5 т и более), бегуны с пружинами, гидравлическим или пневматическим прижимом катков.

Шарокольцевые мельницы, схемы которых показаны на рисунке 1.7, предназначены для измельчения материала при одновременном раздавливании и истирании с помощью полых, сплошных или чугунных шаров диаметром до 750 мм, катящихся по размольному кольцу.

Рисунок 1.7 - Шарокольцевая одноярусная (а);

По количеству рядов измельчающих шаров различают мельницы одноярусные (один ряд шаров) и многоярусные (два и более рядов шаров).

В зависимости от сил, прижимающих к размольному кольцу, различают мельницы центробежные и с пружинным прижимом.

В центробежных шарокольцевых мельницах материал измельчается под действием шаров, которые поджимаются к размольному кольцу центробежной силой при вращении водила.

В многоярусных шарокольцевых мельницах измельчаемый материал проходит первый (верхний) ряд шаров, самотёком попадает во второй (нижний) ряд и далее уноситься воздушным потоком в сепаратор.

Шарокольцевые мельницы обеспечивают тонину помола до 0,15 мм; можно получить конечный продукт крупностью 0,043 мм.

Ролико-кольцевой измельчитель. Ролико-кольцевой измельчитель, показанный на рисунке 1.8, по принципу действия аналогичен бегунам с вращающейся чашей.

Рисунок 1. 8 - Ролико-кольцевая горизонтальная мельница Материал подаётся по течке под ролики; целевой продукт выводится вверх с потоком воздуха.

Бандажи изготовляют из стали 25Л и наносят на их поверхность износостойкие наплавки из специального чугуна марки 300X1ЗГЗМ.

Роликовые, шарокольцевые и роликомаятниковые измельчители относятся к среднеходным измельчителям: частота вращения рабочих органов в среднем 25-120 об/мин, окружная скорость 3-10 м/с.

Эти измельчители имеют пониженные по сравнению с барабанными измельчителями энергозатраты (например, при помоле угля энергозатраты составляют 6-9 кВт ч/т), меньший (примерно на порядок) износ рабочих органов, более компактны.

В бильных мельницах, схема мельницы приведена на рисунке 1.9, материал измельчается аналогично тому, как это происходит в молотковых дробилках. Для увеличения интенсивности измельчения и тонины помола в корпусе бильной мельницы установлены контрударники, которые располагаются между рядами бил ротора.

1 - штуцер выходной; 2 - ротор; 3 - била; 4 - штуцер для отходов Высокая степень измельчения материала в этих мельницах достигается в результате истирания и сжатия частиц между билами и контрударниками.

В бисерных измельчителях, схема которого приведена на рисунке 1.10, реализуется мокрый помол. Частицы суспензии измельчаются кремнекварцовым бисером (размер зёрен 1-2 мм), заполняющим 2/ объёма камеры.

1 - цилиндр; 2 - кожух; 3 - вал; 4 - диск; 5 - сито; 6 - приёмник;

7 - электродвигатель; 8 - станина; 9 - бисер или песок Помольная камера имеет рубашку для подачи криоагента. Измельченные частицы суспензии (0,5-5 мкм) отводятся через сито.

Отношение высоты помольной камеры к диаметру 4:1, диски, имеют окружную скорость 9-11 м/с; энергозатраты до 40-50 кВт-ч на 1 т продукта.

Измельчители ударного действия. К ним относятся дезинтеграторы и дисмембраторы, вибрационные и газоструйные мельницы.

Дезинтеграторы. Основными рабочими органами дезинтегратора являются два барабана, входящие друг в друга и имеющие собственные приводные валы. Схема дезинтегратора приведена на рисунке 1.11.

Барабан состоит из диска, на котором по концентрическим окружностям укреплены пальцы.

1-станина; 2 - с т о й к а с подшипниками; 3 - шкив; 4 - вал;

5 - ступица; 6 - воронка приемная; 7 - кожух; 8 - диск; 9 - пальцы По мере удаления от центра расстояние между пальцами уменьшается. Ряды пальцев одного барабана находятся между рядами пальцев другого. Барабаны вращаются в противоположных направлениях.

Подлежащий измельчению материал поступает через воронку в центральную часть одного барабана и измельчается между движущимися навстречу друг другу пальцами.

Измельчённый материал выбрасывается в кожух аппарата к выходному штуцеру.

Число концентрических рядов пальцев на одном барабане колеблется от 2 до 4 и, следовательно, на двух барабанах от 4 до 8.

Пальцы изготавливают из стали, бронзы, дюралюминия и других материалов в зависимости от физико-механических и химических свойств измельчаемого продукта.

Дезинтеграторы применяют для сухого измельчения хрупких, мягких пород с малой абразивностью (каолин, мел и др.).

Дисмембратор, схема которого представлена на рисунке 1.12, состоит из корпуса, диска с пальцами, загрузочной воронки, находящейся в крышке, и приводного вала. На крышке укреплены пальцы.

1 - крышка откидная; 2 - корпус; 3, 6 - пальцы; 4 - воронка;

5 - диск; 7 - вал приводной; 8 - гайка зажимная Рисунок 1.12 - Дисмембратор с горизонтальной осью вращения диска Материал из воронки поступает в камеру измельчения, где попадает в пространство между подвижными и неподвижными пальцами.

Так как у дисмембраторов подвижен только один барабан, то по своей конструкции машина является более компактной по сравнению с дезинтегратором.

В практике измельчения материалов применяют дисмембраторы и с вертикальной осью вращения диска.

Их преимуществом является то, что измельчаемый материал распределяется нижним (вращающимся) диском по зоне измельчения более равномерно, а гранулометрический состав готового продукта более однороден.

Вибрационные мельницы применяют для тонкого и сверхтонкого измельчения (с размерами частиц готового продукта 1-10 мкм). Схемы вибрационных мельниц приведены на рисунках 1.13, а и 1.13, б.

1 - корпус; 2 - вибратор; 3 - подшипник; 4 - шары;

5 - пружина; 6 - муфта; 7 - рама; S - электродвигатель Рисунок 1.13, а - Вибрационная мельница с внутренним вибратором 1 - штуцер питания; 2 - барабан; 3 - шары; 4 - амортизатор; 5 - переточные рукава; 6 - вал с дебалансом; 7 - штуцер для вывода размольного материала Рисунок 1.13, б - Вибрационная мельница с вынесённым вибратором По режиму работы они подразделяются на мельницы периодического и непрерывного действия.

По количеству барабанов - на одно- и двухбарабанные.

По виду источника колебаний - на инерционные и гирационные (эксцентриковые).

Сухой или мокрый помол материала происходит при высокачастотном воздействии путём удара и истирания. Мелющие тела изготавливают из стали, твёрдых сплавов или, в случаях, когда продукты изнашивания не должны загрязнять измельчаемый материал, используют фарфоровые шары. В этом случае корпус измельчителя изнутри гумируют, а снаружи охлаждают водой.

В вибрационных мельницах с центральным вибратором, расположенном внутри барабана, затрудняется работа мелющих шаров, повышается удельный расход энергии, ухудшается равномерность вывода продукта, так как коэффициент заполнения барабана очень высок (0,8-0,9).

Этих недостатков удаётся избежать в значительной степени в двубарабанных мельницах, состоящих из станины, на которую опираются посредством пружин-амортизаторов два рабочих барабана и вал с дебалансом.

Привод вибратора осуществляется от электродвигателя через эластичную муфту с частотой 17-25 кол/с. Барабаны мельницы заполняют на 70 % мелющими шарами и соединяют между собой переточными рукавами. Материал загружают и выгружают через штуцера.

Газоструйные мельницы служат для измельчения материала под действием кинетической энергии газовой струи, подхватывающей частицы исходного сырья и ударяющей их как о специальные помольные поверхности, так и между собой.

Энергоносителем в этих мельницах является сжатый воздух, инертный газ и перегретый пар. Насыщенный пар непригоден для измельчения. Удельный расход энергоносителя на 1 кг материала в среднем для сжатого воздуха 3-5 м3, пара 1-3 кг при давлении 0,4-0,8 МПа.

В зависимости от скорости газового потока мельницы этого вида могут быть низкоскоростными и высокоскоростными.

По устройству размольных камер газоструйные мельницы делятся на три группы:

1) с плоской горизонтальной камерой;

2) с трубчатой вертикальной камерой;

3) с противоточной камерой.

Газоструйная мельница с горизонтальной камерой, приведенная на рисунке 1.14, состоит из размольной камеры А и циклона - осадителя Б. Материал специальным инжектором подаётся в зону измельчения через штуцер. Сюда же из распределительного кольца через сопла поступает газ или пар.

1 - штуцер для подачи энергоносителя; 2 - газораспределитель; 3 - с о п л о ;

4 - камера измельчения; 5 - штуцер для подачи материала; 6 - корпус сепаратора; 7 - труба для вывода тонкой фракции; 8 - сборник крупной фракции Рисунок 1.14 - Газоструйная мельница с горизонтальной Сопла направлены таким образом, что струи газа внутри камеры пересекаются. Частицы материала, увлекаемые газом, в местах пересечения струй соударяются с большой скоростью и измельчаются.

Так как струи газа входят в камеру под некоторым углом, вся пылегазовая смесь получает вращательное движение. В результате частицы оказываются в поле действия центробежных сил и разделяются на фракции.

Поскольку в камеру непрерывно поступают новые порции энергоносителя, пылегазовый поток, вращаясь, непрерывно уходит из зоны измельчения в корпус циклона - осадителя Б и, отдав в нём до 80 % твёрдой фазы, направляется по отводной трубе на окончательную очистку.

Струйные вертикальные трубчатые измельчители представляют собой замкнутую камеру, в нижней части которой расположены два ряда сопл, как показано на рисунках 1.15, а, и 1.15, б, и коллектор энергоносителя. Каждая пара сопл наклонена друг к другу, а также в сторону движения материала.

1 - камера измельчения; 2 - трубка разгонная; 3 - сопло;

4 - рукава питания и возврата крупной фракции из сепаратора;

5 - труба выводная; 6 - сепаратор; 7 - шнековый питатель Рисунок 1.15, а - Газоструйная противоточная двухструйная Подлежащий измельчению материал подаётся в размольную зону инжектором, к которому из коллектора подводится энергоноситель.

Измельчённый материал по восходящей ветви камеры поднимается в сепарационную часть, имеющую жалюзийную решётку, установленную перед отводным штуцером.

отводной; 4 - решётка жалюзийная; 5 - инжектор питания Рисунок 1.15, б - Газоструйная мельница с вертикальной Через выводной штуцер пылевоздушная смесь, содержащая тонкую фракцию, отсасывается для отделения пыли, а крупные частицы по трубе нисходящего потока снова опускаются в размольную зону на доизмельчение.

Тонина помола в этих мельницах зависит от радиуса закругления сепарационной трубы, её диаметра и положения жалюзийной решётки. Твёрдые материалы измельчаются в таких мельницах до частиц в несколько микрометров.

Газоструйные мельницы позволяют резко снизить загрязнение измельчаемого материала продуктами износа.

Коллоидные мельницы предназначены для получения продукта с размером частиц, близким к коллоидным, т.е. порядка единиц или долей микрона.

В принципе такой продукт можно получить в измельчителях для тонкого помола при соблюдении определённых условий. Однако технологически и экономически оказалось целесообразным использовать для этих целей специальные коллоидные мельницы.

В связи с тем, что частицы материала, размер которых близок к коллоидным, притягиваются друг к другу, слипаются или даже спрессовываются под действием внешних сил, коллоидное измельчение ведётся в присутствии диспергирующей среды.

Коллоидное измельчение почти всегда мокрое. Отношение твёрдой и жидкой фаз в зависимости от свойств измельчаемого материала изменяется от 1:2 до 1:6.

Большинство коллоидных мельниц, нашедших промышленное использование, измельчают материал путём удара, разрыва и истирания частиц.

Известны многоконусные, бильные и виброкавитационные мельницы, измельчители с решётчатым ротором, так называемые «Реактроны».

Принцип размола частиц в многоконусных мельницах аналогичен измельчению материала в конусных дробилках, рассмотренных ранее.

Отличие рабочих конусов состоит в том, что в данных мельницах они разделены по высоте на несколько кольцевых зон и имеют на поверхности наклонные параллельные канавки, ширина которых уменьшается, а количество увеличивается по мере перехода верхних зон к нижним.

Исходный материал в виде пульпы поступает в зазор между конусами, продвигается по нему вниз и измельчается между пересекающимися канавками.

Виброкавитационные мельницы и «Реактрон» измельчают материал в пространстве между неподвижным статором и быстро вращающимся цилиндрическим ротором.

В виброкавитационных мельницах ротор на своей цилиндрической поверхности имеет канавки (вдоль образующих), по которым движется измельчаемый материал при вращении ротора: от канавок ротора к канавкам статора. При этом частицы совершают колебания с частотой, близкой к ультразвуковой.

В «Реактроне» материал измельчается с помощью истирания и разрыва на рабочих элементах измельчителя по аналогии с тем, как это происходит в дисмембраторах.

«Реактроны» могут быть одноступенчатыми с одним ротором и трёхступенчатыми с двумя роторами на одном валу.

«Реактрон» широко используют как измельчитель, разрыхлитель, смеситель и аппарат для проведения некоторых химических и массообменных процессов.

1.6 Определение коэффициентов запаса прочности Машины для измельчения материалов рассчитывают на срок службы не менее 10 лет. За это время число циклов переменных напряжений, возникающих в подвижных элементах машин, может доходить до Ю 10 циклов и более.

При таком числе циклов даже небольшие напряжения (30-50 МПа) могут вызывать усталостные разрушения.

Многоцикловая усталость существенно зависит от многих конструктивных и технологических факторов.

К конструктивным факторам относят концентрации напряжений, масштабный фактор (влияние абсолютных размеров поперечного сечения), форма поперечного сечения элемента, вид нагружения (растяжение, сжатие, изгиб, кручение или сложное напряженное состояние).

К основным технологическими факторами, влияющими на сопротивление усталости, относят литьё, обработка давлением, термическую и механическую обработку, финишные операции, включая технологические методы поверхностного упрочнения деталей.

К эксплуатационным факторам относят влияние температуры и влажности окружающей среды, радиации, характер изменения эксплуатационных напряжений (частота, асимметрии цикла, параметров случайных напряжений) и другие.

Если принять во внимание разнообразие перечисленных факторов, а также типов конструкционных материалов, то становятся понятным сложность проблемы усталости металлов и необходимость проведения в большом объёме экспериментальных исследований по определению влияния указанных параметров на сопротивление усталости.

В литературе предложены различные методы расчёта коэффициентов запаса прочности при многоцикловой нагрузке (N 104-105), основанные на результатах, полученных опытным путём.

Коэффициент запаса прочности при одновременном действии нормальных (па) и касательных (пт) напряжений находят из выражения:

Деталь считается работоспособной, если:

где [п] - допускаемое значение коэффициента запаса прочности.

Минимально допускаемое значение коэффициента запаса прочности [п] устанавливают, основываясь на опыте расчёта и конструирования деталей определённого вида машин и сопоставляя фактические запасы п с наблюдениями за появлением отказов в эксплуатации.

Нормативное значение [п] неразрывно связано с методикой расчёта, включающей определение расчётных нагрузок и действительных нагрузок, появляющихся в результате эксплуатации.

Учитывая тяжёлые условия работы деталей машин для измельчения и отсутствие опытных рекомендаций по выбору [п] при расчёте и проектировании допускается принимать верхнее значение [п], т.е.

1.7 Расчёт измельчителей 1.7.1 Цель расчётов Целью является проведение параметрических и прочностных расчётов измельчителей.

При параметрических расчётах определяют размеры основных элементов конструкций измельчителей, оптимальные режимы их работы и энергетические затраты, требуемые для процесса измельчения.

При прочностных расчётах проводят расчёты на прочность, жёсткость; устойчивость и выносливость основных конструктивных элементов измельчителей и всей машины в целом.

Исходными данными для параметрических расчётов обычно являются:

- размеры кусков материала до измельчения dH и после измельчения dK;

- производительность измельчителя М;

- физико-механические характеристики измельчаемого материала: насыпная плотность р„, угол естественного откоса ф, коэффициент трения скольжения материала по рабочим органам машины f и др.

Подлежат определению обычно следующие параметры машины:

- размеры и взаимное расположение основных рабочих органов (щёк, валков, молотков, барабанов, роликов и т.п.) измельчителя, обеспечивающих заданную производительность;

- частота кинематического цикла измельчающего рабочего органа (частота хода подвижной щеки, вращения барабана, ротора и т.д. в минуту или в секунду);

- мощность привода измельчителя N;

- расход жидкого и газового агента для измельчителей, где эти агенты обязательны (мокрое измельчение, газоструйные мельницы);

- размеры и объёмы мелющих загрузок в мельницах (барабанных, центробежных, и т.д.).

Наиболее сложным является расчёт мощности привода машины, так как ни одна из гипотез измельчения не даёт возможности точно определить величину работы на измельчение.

Поэтому в практике инженерных расчётов широко используют эмпирические формулы вычисления N.

Исходными данными для прочностных расчётов являются результаты, полученные при параметрических расчётах измельчителей.

Ниже будут рассмотрены параметрические и прочностные расчёты некоторых видов измельчителей.

1.7.2 Щековые дробилки 1.7.2.1 Параметрический расчёт щековых дробилок При параметрическом расчёте щёковых дробилок исходными данными являются: производительность М, т/ч или кг/ч; начальный dH и конечный dK размеры кусков измельчаемого материала в мм или в м;

насыпная плотность материала гн, т/м3 или в кг/м3.

Подлежат определению: угол захвата подвижной щеки а; число качаний подвижной щеки (частота вращения приводного вала) п; зависимость производительности М и мощности дробилки N, кВт, от её размеров и степени измельчения продукта.

Угол захвата. На кусок материала, находящийся между щеками, действуют силы, показанные на рисунке 1.16: сжимающая Р, выталкивающая R, удерживающая Т и трения F, силой тяжести куска можно пренебречь.

Рисунок 1.16- Схема к определению угла захвата Проекции сил на вертикальную ось равны:

где f - коэффициент трения материала о щеку.

Из соотношений (1.12) имеем:

Куски останутся в дробилке, если 2 T R. Следовательно, условие захвата из вышеуказанных формул примет вид:

так как tg ф f или tg ф tg (a/2), то :

где ф - угол трения материала куска о щёку.

Следовательно, угол захвата щековой дробилки не должен превышать удвоенного угла трения.

В щековых дробилках максимальный угол захвата обычно составляет для различных материалов а т а х = 38°- 45°.

Принимают:

то есть аолт = 18°- 22°.

При больших значениях угла а уменьшается производительность дробилки, при малых увеличивается её высота.

Для измельчения материала необходимо выполнение условия дробления: ход щеки S в точке контакта с куском должен обеспечить такую его деформацию, которая вызывает разрушение куска, т.е.

где е - относительная деформация сжатия;

сгсж- предел текучести материала при сжатии.

Вследствие нестабильности физико-механических свойств материала, неопределённости формы кусков и их взаимодействия с рабочими органами дробилки ход сжатия выбирают с большим запасом по опытным данным.

Для дробилок ЩДС и ЩДП соответственно:

где SB и SH - ход щеки при сжатии соответственно в верхней и нижней точках камеры дробления, мм.

Число качаний подвижной щеки (частота вращения приводного эксцентрикового вала).

Для подвешенной сверху подвижной щеки имеются два крайних положения её нижнего конца 1 и 2, как показано на рисунке 1.17.

За один размах качаний S из пасти дробилки может высыпаться под действием собственного веса объём материала, примерно соответствующий контуру w.

Рисунок 1.17 - Схема к определению числа качаний подвижной щеки и Для этого необходимо, чтобы время т, отхода щеки из положения 1 в положение 2 было равно времени т2 высыпания материала на высоте h.

Если подвижная щека совершает z полных качаний в минуту, то:

Так как тп = т 2, следовательно:

Так как а во время работы мало изменяется, то Тогда:

В соответствии с данным соотношением и с учётом схемы привода щеки определяют п. Для шарнирно рычажного привода п = z.

Формула (1.17) не учитывает сопротивление трения движению материала, упругость кусков и другие факторы, поэтому практически применяют:

Или используют другие эмпирические зависимости, например, Производительность и размеры дробилки. Размеры основных конструктивных элементов дробилок выбирают из следующих соотношений:

- ширина пасти дробилки в верхней части В = (1,20-1,25)dHmax;

- ширина выходной щели в = 0,8dKmax;

- высота передней стенки и = ( В - а ) Часовую объёмную производительность дробилки определяют по формуле:

где |j - коэффициент разрыхления, определяемый опытным путём и изменяющийся в пределах 0,4-0,6. Для дробилок со сложным качанием щеки р следует увеличить на 20-25 %;

v - объём измельчаемого материала (сумма а + SH + а = 2dK), м3, рассчитывается по формуле:

h - высота слоя материала, м, рассчитывается по формуле:

L - длина пасти дробилки, м.

Часовую V4 и секундную Vc объёмные производительности дробилок можно определять также и по формулам:

где d c p - средний размер кусков, выпадающих из дробилок, м, равный:

Если в формулу (1.18) подставить значение объёма измельчённого материала V, м3, и ввести плотность, то получим часовую массовую производительность:

Из данного выражения можно определить длину пасти дробилки:

Длина пасти дробилки должна быть больше размера dH m x и свяa зана с ним соотношением:

где m = 1,2,3....

Следовательно, L должна быть кратна начальной крупности кусков и включать добавку для свободного входа кусков в пасть дробилки.

Потребляемая мощность. Для дробилки с простым качанием щеки мощность N, кВт, может быть определена из эмпирических выражений:

где ki - коэффициент, зависящий от величины загрузочного отверстия (например, к, = 1/60 для B:L = 250:400; к, = 1/120 для В, L - ширина и длина загрузочного отверстия, см - для соотношения (1.24) и м, для - (1.25);

к - конструктивный коэффициент (для дробилок Уралмашзавода Для дробилок со сложным качанием щеки:

где О ж - предел прочности материала на сжатие, МПа;

М - производительность измельчителя, кг/с;

рн - насыпная плотность измельчаемого материала, кг/м3.

Для щековых дробилок КПД привода г| = 0,65-0,85, а установочную мощность двигателя принимают обычно на 50 % выше расчётной.

1.7.2.2 Расчёт конструктивных элементов щековых дробилок на прочность Определение расчётных усилий. Для вычисления усилий в деталях дробилки необходимо определить равнодействующую силу дробления Рр, место её приложения и далее, с помощью графического построения, найти силы, действующие на основные звенья и детали механизма дробилки.

При дроблении имеет место разрушение от всех видов напряжений, но как показали эксперименты, основным является разрушение от напряжений растяжения [5, 21].

Объясняется это тем, что дробимый кусок зажимается между рёбрами рифлений дробящих плит, а при таком характере нагрузки в куске возникают дробящие напряжения растяжения.

Согласно теории упругости растягивающие напряжения по сечению куска равны:

где а р - растягивающие напряжения, МПа;

Р - сила сжатия, МН;

Fp - площадь разрыва, м2.

Принимая условно, что всё дробящее пространство заполнено кусками шарообразной формы, можно получить суммарную нагрузку на дробящую плиту:

где Рд - суммарная нагрузка на дробящую плиту, МН;

к - коэффициент, учитывающий разрыхление и одновременность раздавливания в пределах одного качания щеки.

Эксперименты показали, что при дроблении гранитов с пределом прочности 300 МПа и разрушающим растягивающим напряжением 6-7 МПа к = 0,3, а удельная нагрузка на дробящую плиту Ру = 2,7 МПа.

Так как в основном все остальные дробящиеся материалы имеют меньший, чем гранит, предел прочности, то для расчёта дробилок можно принимать максимальную удельную нагрузку Р у = 2,7 МПа.

Учитывая, что в дробилку могут попасть не дробимые тела, расчётная нагрузка Рр должна быть увеличена в 1,5 раза, т.е.

Расчётную нагрузку раздавливания, действующую в дробилке с простым качанием щеки, можно определить также по формулам:

где NflB - мощность двигателя, кВт;

п - число оборотов эксцентрикового вала, об/с;

к - коэффициент превышения номинальной нагрузки, принимают к = 1,5.

Приближённо можно считать, что нагрузка раздавливания изменяется от нуля до наибольшей величины по параболическому закону, как показано на рисунке 1.18 [5], поэтому среднее значение усилия раздавливания за один оборот эксцентрика, Pep, МН, можно рассчитать по формуле:

Рисунок 1.18- График распределения нагрузки Эксперименты показали, что нагрузка на дробящую плиту распределяется равномерно.

Поэтому для определения суммарных усилий на дробящую плиту можно принимать, что равнодействующее усилие приложено к середине дробящей плиты по высоте.

Схемы действия сил на элементы щековой дробилки с простым и сложным качанием щеки представлены на рисунках 1.19 и 1.20.

Очевидно, что сила P1t действующая на переднюю стенку станины, равна:

Усилие, действующее по распорной плите в момент максимального нажатия, равно:

где р - угол между шатуном и распорной плитой, принимают (80±3)°.

1 - щека неподвижная; 2 - щека подвижная; 3 - вал эксцентриковый;

Рисунок 1.19- Схема к определению усилий, возникающих в частях щековых дробилок с простым качанием щеки (ЩДП) Рисунок 1.20 - Схема к определению усилий, возникающих в частях щековых дробилок со сложным качанием щеки (ЩДС) Усилие Qmax, действующее в шатуне, определяют по формуле:

где е - эксцентриситет эксцентрикового вала, принимают равным Усилие Q, также как и сопротивление раздавливанию Рр изменяется от нуля до наибольшей величины, тогда его среднее значение будет равно:

Чтобы избежать поломок шатуна при попадании твёрдых посторонних предметов (стальные обломки буров, зубья экскаватора и т.д.), расчётную величину Qmax рекомендуется принимать на 30-50 % больше.

В дробилках со сложным движением щеки (см. рисунок 1.20) наибольшее усилие раздавливания можно определить по формулам:

где ap - предел прочности материала при раздавливании, МПа; можно принимать ор= 250-350 МПа;

к - коэффициент, учитывающий степень разрушения материала и вероятность раздавливания кусков в пределах одного хода Наибольшее усилие, действующее по распорной плите в ЩДС рассчитывают по формуле:

где p - угол между распорной плитой и горизонтальной плоскостью, Усилие, действующее вдоль подвижной щеки, определяют по формуле:

и используют для расчёта эксцентрикового вала на растяжение.

При а0Пт= 20° и р = 25° можем получить, что:

Усилие R определяют из уравнений:



Pages:   || 2 | 3 | 4 |


Похожие работы:

«Министерство Образования и Науки Российской Федерации РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА ИМЕНИ И.М.ГУБКИНА Факультет экономики и управления Кафедра Международный нефтегазовый бизнес А.А. Конопляник Россия и Энергетическая Хартия Учебное пособие по курсу Эволюция международных рынков нефти и газа Москва 2010 1 УДК 620.9 (470) А.А.Конопляник. Россия и Энергетическая Хартия. Учебное пособие. – М.: РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2010. - 80 с. В пособии изложены особенности...»

«РОСАТОМ Северская государственная технологическая академия В.Л. Софронов МАШИНЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ Часть I Учебное пособие Северск 2009 УДК 66.01.001 ББК 35.11 С-683 Софронов В.Л. Машины и аппараты химических производста.Ч. I: учебное пособие.–Северск: Изд-во СГТА, 2009.– 122 с. В учебном пособии кратко изложен курс лекций по дисциплине Машины и аппараты химических производств. Пособие предназначено для студентов СГТА специальности 240801 – Машины и аппараты химических...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Тюменская государственная архитектурно-строительная академия Кафедра ПТ Методические указания к курсовому проекту: Промышленная котельная с паровыми котлами для студентов очного отделения специальности 140104 Промышленная теплоэнергетика Часть IV: Выбор и расчет системы подготовки воды Тюмень-2004 1 Методическое пособие к курсовому проекту Промышленная котельная с паровыми котлами для студентов очного отделения специальности 140104...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина Кафедра теоретических основ теплотехники ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ ПРИ ВЫНУЖДЕННОМ ДВИЖЕНИИ ВОЗДУХА В ТРУБЕ МЕТОДОМ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ Методические указания к выполнению лабораторной работы Иваново 2014 Составители: В.В. БУХМИРОВ Д.В. РАКУТИНА Редактор Т.Е....»

«Федеральное агентство по образованию Вологодский государственный технический университет Кафедра управляющих и вычислительных систем Организация ЭВМ и систем Методические указания по курсовому проектированию Факультет – электроэнергетический Направление 230100 Информатика и вычислительная техника Вологда 2010 УДК 681.3(075) Организация ЭВМ и систем: Методические указания по курсовому проектированию. – Вологда: ВоГТУ, 2010. – 27 c. В методических указаниях приведены примеры заданий на курсовое...»

«Федеральное агентство по образованию Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева) Н.А. Гладкова РАЗРАБОТКА ВЫПУСКНЫХ КВАЛИФИКАЦИОННЫХ РАБОТ Для технических специальностей вузов Учебное пособие Рекомендовано Государственным образовательным учреждением высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный морской технический университет в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина Кафедра теоретических основ теплотехники ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛООТДАЧИ ТВЕРДОГО ТЕЛА МЕТОДОМ РЕГУЛЯРНОГО РЕЖИМА Методические указания по выполнению лабораторной работы по дисциплине Тепломассообмен Иваново 2014 Составители: В.В.БУХМИРОВ, Ю.С. СОЛНЫШКОВА, М.В....»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ С. М. КИРОВА Кафедра менеджмента и маркетинга А. С. Большаков ОРГАНИЗАЦИЯ ЛЕСОПОЛЬЗОВАНИЯ Учебное пособие Утверждено учебно-методическим советом Сыктывкарского лесного института в качестве учебного пособия для студентов...»

«СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ КАФЕДРА ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ ЭКОЛОГИЯ В ЭНЕРГЕТИКЕ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ Методические указания для подготовки специалиста по направлению 660300 Агроинженерия специальности 110302 Электрификация и автоматизация сельского хозяйства заочной формы обучения СЫКТЫВКАР 2007 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ...»

«Б.М. Хрусталев Ю.Я. Кувшинов В.М. Копко И ВЕНТИЛЯЦИЯ БИТУ, ББК 31,38я7 Т34 У Д К 697^34.001 Авторы: Б.М. Хрусталев, Ю.Я. Кувшинов, В.М. Копко, А. А. Михалевич, П. И. Дячек, В. В. Покотилов, Э. В. Сенькевич, Л. В. Борухова, В. П. Пилюшенко|, Г. И. Базыленко, О. И. Юрков, В. В. Артихович, М. Г. Пшоник Рецензенты: Кафедра энергетики Белорусского аграрно-технического университета, доктор технических наук, профессор Б. В. Яковлев Т 34 Т е п л о с н а б ж е н и е н в е н т и л я ц и я. Курсовое...»

«Федеральное агентство по образованию Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ имени В.В. Куйбышева) Н.А. Гладкова КУРСОВОЕ И ДИПЛОМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ Учебное пособие Рекомендовано Дальневосточным региональным учебно-методическим центром в качестве учебного пособия для студентов направления 180100 Кораблестроение и океанотехника вузов региона Владивосток • 2009 1 УДК 629.12 Г 52 Рецензенты: С.В. Гнеденков, заместитель директора Института химии ДВО РАН, доктор химических...»

«Министерство образования Российской Федерации Дальневосточный государственный технический университет им. В.В. Куйбышева НАСОСЫ И ТЯГОДУТЬЕВЫЕ МАШИНЫ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ Учебное пособие Владивосток 2002 BOOKS.PROEKTANT.ORG БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОННЫХ КОПИЙ КНИГ для проектировщиков УДК 621.184.85 и технических специалистов С47 Слесаренко В.В. Насосы и тягодутьевые машины тепловых электростанций: Учебное пособие. - Владивосток: Издательство ДВГТУ, 2002. - с. Учебное пособие предназначено для...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Тюменская государственная архитектурно-строительная академия Кафедра ПТ Методические указания к курсовому проекту: Промышленная котельная с паровыми котлами для студентов очного отделения специальности 140104 Промышленная теплоэнергетика Часть II: Тепловой расчет промышленного котла Тюмень-2004 Методические указания к курсовому проекту Промышленная котельная с паровыми котлами для студентов очного отделения специальности 140104 Промышленная...»

«УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ ВУЗОВ В.В. Хлебников РЫНОК ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В РОССИИ Рекомендовано Министерством образования и науки Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по экономическим специальностям Москва 2005 УДК 338.242:621.311(470+571)(075.8) ББК 65.304.14(2Рос)я73 Х55 Хлебников В.В. Х55 Рынок электроэнергии в России : учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по экон. специальностям / В.В. Хлебников. — М. : Гуманитар. изд. центр...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Северо – Западный государственный заочный технический университет Кафедра теплотехники и теплоэнергетики КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ Методические указания к выполнению курсового проекта Факультет энергетический Направление и специальности подготовки дипломированного специалиста: 650800 – теплоэнергетика 100500 – тепловые электрические станции 100700 – промышленная...»

«БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Н.Б. Карницкий Б.М. Руденков В.А. Чиж МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ к курсовому проекту Теплогенерирующие установки для студентов дневного и заочного отделений специальности 70.04.02 Теплогазоснабжение, вентиляция и охрана воздушного бассейна специализации 70.04.02.01 Системы теплогазоснабжения и вентиляции Минск 2005 УДК 621.181.001.24 (675.8) ББК 31.38я7 К-24 Рецензенты: зав. кафедрой Промышленная теплоэнергетика и теплотехника, кандидат технических...»

«В. Г. ЛАБЕЙШ НЕТРАДИЦИОННЫЕ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Санкт-Петербург 2003 1 ББК 20.1я121 УДК 620.9 (075) В.Г.Лабейш. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: Учеб. пособие. - СПб.: СЗТУ, 2003.-79 с. Учебное пособие по дисциплине Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии составлено в соответствии с Государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированных специалистов 650800 –...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) УТВЕРЖДАЮ проректор СПбГТИ (ТУ) по учебной работе, д.х.н., профессор Масленников И.Г. 200 г. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ В ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ, НЕФТИХИМИИ И БИОТЕХНОЛОГИИ образовательной профессиональной программы (ОПП) 240803 – Рациональное использование материальных и...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина С.А. Андреев, Ю.А. Судник АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов факультета заочного образования Москва, 2007 УДК 731.3 - 52 : 338.436 (075.8) Рецензент: д.т.н., профессор А. М. Башилов (ФГОУ ВПО МГАУ) С. А....»

«Утверждены Приказом Председателя Комитета по атомной энергетике Министерства энергетики и минеральных ресурсов Республики Казахстан № 88-пр. от 05 ноября 2008 г. Методические указания по информированию, расследованию и учету нарушений в работе исследовательских ядерных установок Общие положения 1. Настоящие Методические указания по информированию, 1. расследованию и учету нарушений в работе исследовательских ядерных установок (далее - Методические указания) разработаны на основании законов...»














 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.