Машины и оборудование для переработки каменных материалов

Щековые дробилки. Определение производительности и

Мощности привода

В строительстве щековые дробилки чаще всего применяются для крупного и среднего дробления (i = 2–8) кусковых материалов (каменных пород) высокой (до σ _σ = 350 МПа) и средней прочности для получения щебня. Они отличаются простотой и надежностью конструкции и несложны в обслуживании. Дробление материала происходит между подвижной и неподвиж­ной щеками путем периодического нажатия подвижной щеки на мате­риал. Главными параметрами щековой дробилки являются ширина В и длина L загрузочного зева дробилки. Величина В характеризу­ет максимальную крупность кусков, загружаемых в дробилку D _maх = (0,84 – 0,85) В, а величина L определяет в основном её производительность.

По конструктивному исполнению различают дробилки с простым и сложным движением щеки (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Конструктивные схемы щековых дробилок с качанием подвижной щеки: а – простым; б– сложным.

К параметрам, характеризующим рабочий процесс щековых дробилок и эффективность их работы, относятся угол захвата, ход подвижной щеки, оптимальная частота вращения приводного вала, производительность и мощность привода машины.

ЗАДАЧА №1

Определить производительность и мощность привода щековой дробилки по исходным данным, приведенным в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Исходные данные к расчету щековых дробилок

Примечание:1. Варианты: с 1 по 15 – дробилки со сложным движением щеки, с 16 по 30 – с простым движением щеки.; 2. Измельчаемый материал: для четных вариантов – гранит, для нечетных – известняк.

Решение:

1. Определяем оптимальную угловую скорость, рад/с, эксцентрикового вала, при которой обеспечивается максимальная производительность дробилки

_______

ω = 5 √ tg α / S,

где S – ход подвижной щеки, м (табл. 4. 1);

α – угол захвата, град (табл. 4. 1), зависящий от коэффициента трения материала о щеки и составляющий в среднем 19°... 23°.

2. Определяем объём материала, м³, выпадающего из зева дробилки за один ход щеки (один оборот эксцентрикового вала)

V = (2е + S) S L / (2 tg α),

где е – минимальная ширина разгрузочного отверстия, м (табл.4.1);

L – длина разгрузочного отверстия (табл. 4.1).

3. Определяем техническую производительность щековой дробилки;

– объемную (м³/с)

П_т.v = μV n,

где μ – коэффициент разрыхления материала, по опытным данным μ = 0,4…0,45;

n = ω / (2π) – частота вращения эксцентрикового вала, об/с (число качаний подвижной щеки);

– массовую (кг/с)

П_т.m = П_т.v ρ = μV n ρ,

где ρ – плотность измельчаемого материала (для известняка ρ = 1600, для гранита ρ = 2000 кг / м³).

4. Определяем суммарную нагрузку на дробящую плиту или усилие дробления, Н,

Р_mах = q L Н,

где q – среднее давление на единицу рабочей площади неподвижной щеки во время дробления камня (q = ≈ 2,7 МПа);

L – длина загрузочного отверстия, м;

Н – высота неподвижной щеки, м (табл. 4.1).

5. Определяем среднее эффективное усилие на неподвижную щеку (за один оборот эксцентрикового вала), которое так же, как и Р_mах, приложено приблизительно на половине высоты неподвижной щеки

Р_эфф ≈ 0,2 Р_mах.

6. Определяем мощность электродвигателя дробилки, кВт, с учетом запаса, необходимого на разгон дробилки при пуске (коэффициент запаса k =1,2÷1,3)

N = k Р_эфф L Н n S_о / 1000 η = 1,3٠ 0,2٠ 2,7٠10⁶ L Н n S_о / 1000 η,

или

N ≈ 700 S_о L Н n / η,

где η ≈ 0,85 – механический КПД привода,

S_о – ход подвижной щеки в средней части; для дробилок с простым движением щеки принимают S_о = (0,56…0,6) S, м; для дробилок со сложным движением щеки S_о = r, где r – эксцентриситет эксцентрикового вала, м (табл. 4.1).

Контрольные вопросы:

1. Назовите главные параметры щековых дробилок.

2. Для какого вида дробления применяют щековые дробилки?

3. Как происходит дробление материала в щековых дробилках?

4. От каких факторов и как зависит производительность дробилок?

Машины и оборудование для бетонных и растворных смесей

Определение производительности и мощности привода