Дробилки. Конструкция, расчет, особенности эксплуатации
Б. В. Клушанцев, А. И. Косарев, Ю. А. Муйземнек
Машиностроение, 1990 г.
2. ЩЕКОВЫЕ ДРОБИЛКИ
2.1.Классификация
Щековые дробилки применяют для крупного и среднего дробления различных материалов во многих отраслях народного хозяйства, в основном в горно-рудной промышленности и промышленности строительных материалов. Принцип работы щековой дробилки заключается в следующем. В камеру дробления, имеющую форму клина и образованную двумя щеками, из которых одна в большинстве случаев является неподвижной, а другая подвижной, подается материал, подлежащий дроблению. Благодаря клинообразной форме камеры дробления куски материала располагаются по высоте камеры в зависимости от их крупности: более крупные — вверху, менее крупные — внизу. Подвижная щека периодически приближается к неподвижной, причем при сближении щек (ход сжатия) куски материала дробятся, при отходе подвижной щеки (холостой ход) куски материала продвигаются вниз под действием силы тяжести', выходя из камеры дробления, если их размеры стали меньше наиболее узкой части камеры, называемой выходной щелью, или занимают новое положение, соответствующее своему новому размеру. Затем цикл повторяется.
Характер движения подвижной щеки зависит от кинематических особенностей механизма щековых дробилок. За время применения этих дробилок для переработки различных материалов было предложено и осуществлено большое количество самых разнообразных кинематических схем механизма дробилок.
2.2.Основные кинематические схемы
На рис. 2.1 приводится выполненная Б. В. Клушанцевым классификация кинематических схем щековых дробилок, в которую включены машины, наиболее характерные и интересные по кинематическому и конструктивному решению [8]. В основу классификации положен характер движения основного рабочего органа (подвижной щеки), так как именно это определяет важнейшие технико-эксплуатационные параметры дробилок.
Подробный анализ кинематических особенностей механизма щековых дробилок позволил разделить их надве группы, а каждую из групп на подгруппы (при обозначении кинематической схемы первая цифра указывает номер группы, вторая — номер подгруппы, третья — номер фигуры в этой подгруппе).
2.2.1. Первая группа
К дробилкам первой группы относят дробилки, у которых движение от кривошипа к подвижной щеке передается кинематической цепью. При этом траектории движения точек подвижное щеки представляют собой или прямые линии или части дуги окружности. Эти машины называют щековыми дробилками спростым движением подвижной щеки.
Первая группа, первая подгруппа. Во главе этой подгруппы приведена широко распространенная во всем мире щековая дробилка с простым движением подвижной щеки, кинематическая схема которой (рис. 2.1, схема 1.1.1) сохранилась неизменной с момента ее изобретения в 1858 г. Эта схема с параметрами кинематики показана отдельно на рис. 2.2, причем траектории движения точек подвижной щеки для наглядности увеличены по сравнению о фактическими.
Основные особенности схем первой подгруппы заключаются в следующем.
Подвижная щека совершает качательные движения, центром которых является центр оси подвеса щеки. При этом наибольший размах качания (ход сжатия) имеет нижняя точка подвижной щеки. Чем ближе расположена точка подвижной щеки к приемному отверстию камеры дробления, тем ход этой точки будет меньше.
За ход сжатия какой-либо точки подвижной щеки принимают проекцию траектории движения данной точки на нормаль к неподвижной щеке. Так как в большинстве случаев неподвижная щека вертикальна, то можно условно рассматривать горизонтальные и вертикальные составляющие траектории движения какой-либо точки щеки. Если горизонтальную составляющую хода сжатия подвижной щеки в нижней точке камеры дробления принять
равной X,то в большинстве существующих конструкций дробилок с простым движением ход в верхней точке камеры будет равен примерно 0,5Х. Вертикальные составляющие хода равны соответственно 0,ЗХ и 0.15Х.
Достоинством схемы следует считать малую вертикальную составляющую хода сжатия 0,ЗХ
Широко известии дробилки фирмы «Стартевант» скулачковым механизмом и осьюподвеса вверху. У этих дробилок подвижная щека приводится в движение кулачковым роликовым механизмом. За один оборот вала щека совершает два полных качания. Фирма «Стартевант» выпускала также дробилки е кулачковым механизмом с нижней осью подвеса, выполненные по схеме 1.2.3. Наличие двойного рычага второго рода в механизме дробилки типа «Стартевант» значительно усложняет конструкцию и не дает большого преимущества. Кроме того, наличие высшей кинематической пары — кулачка и ролика, соприкасающихся не по поверхности, а по линии, значительно снижает срок службы механизма дробилки.
Весьма оригинальный привод имеет дробилка а простым движением щеки (см. схему 1.1.5), сконструированная фирмой «Кроте». При вращении вала шар, заключенный между пятой вала и подвижной щекой, обегает по наклонному выступу щеки и тем самым придает ей качательное движение. Необходимо заметить, что в данной конструкции ограничены возможности передачи больших усилий через точечные контакты шара.
них усилия обратно пропорциональны полезному сопротивлению, т. е. наибольшее усилие может быть получены внизу камеры дробления, а не вверху.
Ввиду малого хода подвижной щеки внизу выходное отверстие дробилки часто забивается материалом. Поэтому дробилки типа Доджа выпускают сравнительно небольших размеров и применяют их там, где требуется мелкий и однородный продукт измельчения. Имеется несколько конструкций этих дробилок при примерно одной и той же кинематической схеме.