КОНУСНАЯ ВИБРАЦИОННАЯ ДРОБИЛКА С УПРУГИМ ПРЯМОУГОЛЬНЫМ ВАЛОМ

Конусная вибрационная дробилка с упругим прямоугольным валом относится к измельчающей технике и может найти применение в сельскохозяйственной, мукомольной, пищевой, медицинской, горнодобывающей и др. отраслях народного хозяйства страны.
Известна конусная инерционная дробилка (свид. РФ №30095, опубл. 20.06.2003. Бюл. №17), содержащая станину с наружным конусом, в котором помещен внутренний конус, выполненный с хвостовиком, сопряженным посредством сферического подшипника с глухой втулкой, жестко установленной на вертикальном валу привода от электродвигателя, дисбаланс, крыльчатку и разгрузочный патрубок, вал выполнен упругим с возможностью перемещения вместе с внутренним конусом, а нижний конец упругого вала жестко закреплен в полом приводном валу, зафиксированном в радиально-упорных подшипниках, который соединяет его непосредственно с валом электродвигателя.
Недостаток известной дробилки заключается в том, что круглый сплошной упругий вал дробилки потребляет много энергии на деформацию изгиба и кручения, а также он металлоемок.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в том, чтобы уменьшить потенциальную энергию изгиба и кручения упругого вала, т.е. уменьшить энергопотребление дробилки при ее работе и металлоемкость.
Технический результат достигается тем, что конусная вибрационная дробилка с упругим прямоугольным валом, содержащая станину с наружным конусом, в котором помещен внутренний конус, выполненный с хвостовиком, сопряженным посредством сферического подшипника с глухой втулкой,
жестко установленной на вертикальном валу привода от электродвигателя, дисбаланс, крыльчатку и разгрузочный патрубок, вал выполнен с возможностью перемещения вместе с внутренним конусом, а нижний конец упругого вала жестко закреплен в полом приводном валу, зафиксированном в радиально-упорных подшипниках, который соединяет его непосредственно с валом электродвигателя, упругий вал выполнен прямоугольного сечения, длина которого равна диаметру круглого вала, т.е. двум радиусам (2r), а ширина -(1,1...1,3)r.
Прямоугольное сечение упругого вала дробилки позволило уменьшить крутящий момент и энергию на его деформацию, т.е. фактически снизить энергопотребление дробилки при ее работе и материалоемкость.
На фиг.1 изображен продольный разрез предлагаемой дробилки, на фиг.2 - сечение вала дробилки, а на фиг.3 - геометрическое сопоставление сечения вала предлагаемой дробилки с сечением круглого вала.
Дробилка (фиг.1) содержит станину 1, наружный конус 2, в котором помещен внутренний конус 3, выполненный с хвостовиком 4, сопряженным посредством сферического подшипника 5 с дисбалансом 6 через глухую втулку 7. Упругий вал 8, имеющий прямоугольное сечение (фиг.2), внизу жестко связан с полым валом 9, который зафиксирован в радиально-упорных подшипниках 10. Выше подшипникового узла к упругому валу 8 жестко закреплена вентиляторная крыльчатка 11. Полый вал 9 также жестко соединен с валом электродвигателя 12, который закреплен к станине 1 вертикально.
Дробилка работает следующим образом.
Зерновые компоненты или другие измельчающие материалы поступают в зону дробления между наружным 2 и внутренним 3 конусами, где они подвергаются разрушающему воздействию комплекса динамических сил. Внутренний конус 3 совершает вибрационное движение, опираясь на сферический подшипник 5, так как упругий вал 8 с дисбалансом 6 и глухой втулкой 7 вращается с помощью полого вала 9, зафиксированного в подшипниках 10, а полый вал 9, соединенный с валом электродвигателя 12, получает от него
вращение. Дисбаланс 6 за счет возникновения центробежной силы воздействует на внутренний конус 3, осуществляющего измельчение материала. Упругий вал 8, закрепленный в полом приводном валу 9, изгибается относительно неподвижного конуса 2. Регулирование зазора между конусами производится ввинчиванием конуса 2 в станину 1 с помощью резьбового соединения. При вращении радиальное отклонение дисбаланса 6 обеспечивается изгибом упругого вала 8 и соответствующим перемещением внутреннего конуса 3. Это происходит благодаря сферическому подшипнику 5. Измельченный материал удаляется через выгрузной патрубок станины 1 при помощи вентиляторной крыльчатки 11. При передаче крутящего момента в валах возникают, кроме того, деформации кручения. Сравнительные расчеты по известной методике (Беляев Н.М. Сопротивление материалов. - М.: Наука, 1976, с.171-172, формула 9.19) показали, что в результате замены круглого сплошного вала на вал прямоугольного сечения (фиг.3), крутящий момент, а, следовательно, и затрачиваемая энергия уменьшаются в 1,85 раза. Металлоемкость при этом снижается в 1,31 раза. При увеличении толщины прямоугольного сечения эффект замен исчезает. Аналогичный эффект наблюдается и при работе валов на изгиб.
Таким образом, поставленная задача по экономии энергии и металла предложенной дробилкой выполнена.