СПОСОБ ДРОБЛЕНИЯ КУСКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В ЩЕКОВОЙ ДРОБИЛКЕ
METHOD FOR CRUSHING LUGS IN A JAW CRUSHER

Изобретение относится к способам измельчения материалов в щековых дробилках и может быть использовано в горно-обогатительной, металлургической, строительной и других отраслях промышленности.
Известен способ дробления кусковых материалов в щековой дробилке, содержащей корпус, неподвижную щеку и подвижную щеку, которая верхним концом крепится к приводному кривошипному валу, закрепленному шарнирно в корпусе, нижняя часть подвижной щеки шарнирно соединена с коромыслом, при этом привод коромысла синхронизирован с приводом кривошипного вала, а длина коромысла равна эксцентриситету кривошипного вала (Витушкин А.В. Разработка кинематической схемы и методов расчета параметров дробилки с поступательным движением щеки: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.02.13 / Витушкин Александр Викторович; Сиб. гос. индустр. ун-т. - Новокузнецк, 2013. - 162 с.). В процессе работы дробилки в кусках кубовидной формы дробимого материала возникает сложное напряженное состояние с одновременным действием в разрушаемом теле нормальных и касательных напряжений, предел прочности при этом примерно в 1,2-1,8 раз меньше в зависимости от распределения нормальных и касательных напряжений по сечению дробимого куска, чем при действии только нормальных напряжений (см. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. - М.: Наука, 1965, с. 181). Таким образом, расход энергии на единицу готовой продукции при дроблении в двухприводной щековой дробилке по сравнению с дроблением в дробилке, работающей на сжатие, в 1,2-1,8 раз меньше в зависимости от распределения нормальных и касательных напряжений по сечению дробимого куска.
Недостатками известного решения является возможность дробления кусков только кубовидной формы, а также высокий расход энергии на единицу готовой продукции, так как при попадании в камеру дробления материал разрушается за счет его сжатия между щеками, при этом в кусках дробимого материала возникает сложное напряженное состояние.
Наиболее близким техническим решением является способ дробления в щековой дробилке, содержащей корпус, две неподвижные щеки и подвешенную между ними подвижную щеку, приводимую в движение кривошипно-шатунным механизмом. Подвижная щека, которая является коромыслом, нижней частью шарнирно соединена с корпусом, при этом подвижная щека совершает качательное движение относительно шарнира между неподвижными щеками (RU №179485, В02С 1/06, опубл. 16.05.2018).
Недостатком известного решения является высокий расход энергии на единицу готовой продукции, так как при попадании в камеру дробления материал разрушается за счет его сжатия между неподвижной и подвижной щеками, при этом в кусках дробимого материала возникают только нормальные напряжения.
Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в создании способа, позволяющего уменьшить расход энергии на дробление кусковых материалов.
Существующая проблема решается тем, что в известном способе дробления кусковых материалов в щековой дробилке, содержащей корпус и, установленную шарнирно на основании корпуса, подвижную щеку, приводимую в движение кривошипно-шатунным механизмом, согласно изобретению, дробление осуществляют путем сдвига разрушаемого куска материала верхней кромкой подвижной щеки в зоне его выхода из выгрузочной течки, установленной в верхней части корпуса, причем ширина верхней кромки подвижной щеки перекрывает размер выпускного отверстия выгрузочной течки, а ось течки совпадает с вертикальной осью опорного шарнира подвижной щеки.
Технический результат, получаемый в результате использования изобретения заключается в создании способа, позволяющего уменьшить расход энергии на дробление, за счет генерации в разрушаемом куске деформации сдвига.
Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом, где изображена щековая дробилка.
Дробилка содержит корпус 1, в нижней части которого с помощью опорного шарнира 2 закреплена подвижная щека 3, приводимая в движение через кривошип 4 и шатун 5 электродвигателем (условно не показан). В верхней части корпуса 1 расположена выгрузочная течка 6 для подачи кускового материала, размер выпускного отверстия которой соответствует размеру разрушаемого куска материала 7, при этом ось течки совпадает с вертикальной осью опорного шарнира 2. Ширина верхней кромки подвижной щеки 3 перекрывает размер выпускного отверстия выгрузочной течки 6, но при этом подвижная щека 3 не должна касаться нижней кромки течки 6. В нижней части корпуса 1 расположены разгрузочные воронки 8.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.
Кусок дробимого материала 7 самотеком через выгрузочную течку 6 попадает в зону дробления, при этом он находится в контакте одной стороной с нижней кромкой течки 6, находящейся со стороны, противоположной направлению движения подвижной щеки 3 в точке В, а другой стороной с верхней кромкой подвижной щеки 3 в точке А.
При повороте подвижной щеки 3 кусок зажимается между верхней кромкой подвижной щеки 3 и нижней кромкой выпускного отверстия выгрузочной течки 6, при этом возникают силы, действующие на кусок. Одна из них, со стороны верхней кромки подвижной щеки 3, направлена по касательной к траектории движения точки А, другая, со стороны нижней кромки течки 6, направлена от точки В по линии, также проходящей через нижние кромки течки 6. В этом случае, разрушение куска хрупкого материала происходит в результате действия в дробимом куске касательных напряжений, которые вызывают деформацию чистого сдвига.
При таком виде деформации предел прочности для данного материала принимает минимально возможное значение, в два раза меньшее, чем при действии только нормальных напряжений, возникающих от сжатия (см. Заславский, Б.В. Краткий курс Сопротивления материалов. - М.: Машиностроение, 1986. - с. 217).
Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет уменьшить расход энергии на дробление в щековой дробилке.