Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ДРОБЛЕНИЯ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПОМОЩЬЮ ВИБРАЦИОННОЙ КОНУСНОЙ ДРОБИЛКИ

Изобретение относится к переработке горнорудных пород, может применяться в производстве строительных материалов, в горнодобывающей промышленности и т.д.

Устройства для дробления и измельчения твердых материалов известны давно. Среди их различных видов имеется многочисленная группа вибрационных, в частности конусных, дробилок. Отличительными признаками этих механизмов является наличие внешнего и внутреннего конуса, связанных пружинами между собой и с неподвижным основанием. Предназначенный для измельчения материал загружается между конусами, приводимыми в колебательное движение инерционными вибраторами [1].

Конструкции инерционных конусных дробилок различаются формой, размерами, массой, расположением и исполнением элементов, производительностью и потребляемой мощностью. В частности, один из вариантов предусматривает установку внешнего конуса на пружинном подвесе, присоединенном к неподвижному основанию, а внутреннего - на пружинах, присоединенных к внешнему конусу. Такая компоновка и была выбрана в качестве прототипа [2].

Задачей предлагаемого изобретения был поиск путей повышения эффективности работы конусной инерционной дробилки, устройство которой показано на фиг. 1. На неподвижном основании 1 установлены пружины 2, поддерживающие внешний конус 3. Внутренний конус 4 висит на соединенных с внешним конусом пружинах 5. Колебания возбуждаются установленными на внешнем конусе 3 дебалансными вибраторами 6. При этом имеется возможность плавного регулирования частоты вращения вибраторов 6.

Решение поставленной задачи было найдено в ходе испытаний дробилки в широком частотном диапазоне, средние значения которого соответствуют резонансу взаимных колебаний внешнего и внутреннего конусов.

При этом выяснилось, что наибольшая производительность дробилки достигается на минимуме амплитуды колебаний внешнего конуса, который, как было установлено, соответствует разгону колебаний внутреннего конуса до максимальных значений, т.е. достижению резонанса. Таким образом, наблюдаемый эффект является неожиданным следствием сочетания большой амплитуды колебаний внутреннего конуса с почти полной остановкой внешнего конуса.

Опыты проводились на стандартной конусной дробилке ВКД-100, доработанной узлом плавного изменения частоты вращения вибраторов, текущие значения которой измерялись фототахометром АТТ-6000. Амплитуды колебаний внешнего и внутреннего конусов замерялись виброанализатором СД-12м с пьезодатчиком ускорений АР-28и.

В качестве дробимого материала использовался электрокорунд белый марки 25А.

Полученные результаты представлены на графиках, приведенных на фиг. 2. Линии A₁ и A₂ показывают зависимости амплитуд колебаний внешнего и внутреннего конусов соответственно от частоты вращения дебалансных вибраторов, отсчитываемой снизу по горизонтальной шкале. Масштаб амплитуд в мм приведен на вертикальной шкале слева. Хорошо видно, что в точке резонанса (f₀=1270 об./мин) амплитуда колебаний внешнего конуса (А₁) принимает минимальное значение, а амплитуда колебаний внутреннего конуса (А₂) становится максимальной и даже уходит за пределы рисунка.

Для оценки технического результата использования дробилки здесь также приведена зависимость удельной производительности Q, в кг/ч, масштаб которой приведен на вертикальной шкале справа, от частоты вращения дебалансных вибраторов. Хорошо видно, что данная кривая имеет сложный вид, приобретая максимальные значения в точке резонанса (f₀). Эта частота была выбрана в качестве рабочей. Очевидно, что по сравнению с обычным режимом использования вибрационных конусных дробилок в области частот существенно выше резонанса объект изобретения позволяет получить существенный выигрыш в удельной производительности. При этом настройка на резонанс производится простой минимизацией амплитуды колебаний внешнего конуса.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности дробления.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №627859, от 16.08.1976.

2. Авторское свидетельство СССР №573188, от 29.12.1975.