СПОСОБ ДРОБЛЕНИЯ В ВАЛКОВОЙ ДРОБИЛКЕ
MODE OF FRAGMENTATION IN ROLLER BREAKING MACHINE

Изобретение относится к валковым дробилкам и может быть использовано для измельчения материалов.
Известен способ дробления в валковой дробилке, содержащей корпус, в котором установлены два валка с приводом, при этом дробимый материал подается в зазор между вращающимися валками с принудительной подачей питания за счет действия силы тяжести пригрузочного столба и разрушение происходит за счет сжатия дробимого материала между валками (см. Масленников В.А. Дробилки, разрушающие материал сжатием // Изв. вузов. Горный журнал. 1996. №10-11. С.128, рис.3).
Недостатком известного способа является высокий расход энергии на единицу готовой продукции, так как при попадании в камеру дробления материал разрушается за счет его сжатия между валками, при этом в кусках дробимого материала возникают нормальные напряжения.
Наиболее близким из известных технических решений к заявляемому является способ дробления в одновалковой дробилке, содержащей корпус, в котором установлен приводной вращающийся валок, а также неподвижную щеку, верхняя часть которой подвешена на оси, соединенной с боковыми стенками корпуса, при этом дробимый материал подается в зазор между вращающимся валком и неподвижной щекой, и разрушение происходит за счет того, что куски дробимого материала подвергаются деформации кручения (см. Клушанцев Б.В., Косарев А.И., Муйземнек Ю.А. Дробилки, конструкция, расчет, особенности эксплуатации. - М.: Машиностроение, 1990, с.178, рис.4.1), при этом в кусках дробимого материала возникают касательные напряжения, предел прочности которых в два раза меньше, чем при действии нормальных напряжений (см. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. - М.: Наука, 1965, с.181). Таким образом, расход энергии на единицу готовой продукции при дроблении в одновалковой дробилке по сравнению с дроблением в двухвалковой дробилке в два раза меньше.
Недостатком известного решения является низкая степень дробления (отношение размера дробимого куска к величине зазора между валком и неподвижной щекой) материала в дробилке, так как коэффициент трения между валком и дробимым материалом малый, а чем он меньше, тем меньше вертикальная составляющая силы трения, способствующая затягиванию куска в зону дробления, и тем меньше, при прочих равных условиях, угол захвата дробимого материала валком и, как следствие, меньше степень дробления (см. Клушанцев Б.В., Косарев А.И., Муйземнек Ю.А. Дробилки, конструкция, расчет, особенности эксплуатации. - М.: Машиностроение, 1990, с.201).
Задача изобретения заключается в создании способа, позволяющего увеличить степень дробления.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе дробления в одновалковой дробилке, содержащей корпус, в котором установлен приводной вращающийся валок, а также неподвижную щеку, верхняя часть которой подвешена на оси, соединенной с боковыми стенками корпуса, при этом дробимый материал подается в зазор между вращающимся валком и неподвижной щекой, согласно изобретению поверхность вращающегося валка выполнена с выступами в виде упоров, рабочей поверхностью направленных в сторону вращения валка и расположенных параллельно оси валка, при этом высота упора должна быть больше половины размера разрушаемого куска и меньше величины зазора между валком и щекой.
Отличие предлагаемого способа от известного состоит в том, что поверхность вращающегося валка выполнена с выступами в виде упоров, рабочей поверхностью направленных в сторону вращения валка и расположенных параллельно оси валка, при этом высота упора должна быть больше половины размера разрушаемого куска и меньше величины зазора между валком и щекой.
Способ осуществляется следующим образом. На чертеже изображена схема реализации данного способа. Кусок дробимого материала 1 подается в зазор между приводным вращающимся валком 2 и неподвижной щекой 3, затягивается в него под действием вертикальной составляющей силы трения между валком, направленной в сторону зазора между валком 2 и неподвижной щекой 3, и дробимым материалом и дробится. Однако при увеличении степени дробления, то есть отношения размера дробимого куска В к величине зазора между валком и неподвижной щекой b (см. Машины и агрегаты металлургических заводов. T.1. / Под ред. А.И. Целикова. М.: Металлургия, 1987, с.72), угол захвата α увеличивается и это может привести к тому, что вертикальная составляющая силы трения между валком и дробимым материалом будет направлена в сторону, противоположную от зазора между валком 2 и неподвижной щекой 3, при этом будет происходить проскальзывание куска 1 по поверхности валка 2 без захватывания куска в зону дробления. В этом случае согласно предлагаемому способу дробления при вращении валка упор 4 рабочей поверхностью соприкасается с куском и начинает давить на кусок, при этом возникает сила, действующая на кусок и направленная в сторону зазора, за счет этого кусок принудительно подается в зону дробления и дробится.
Размеры упора 4 характеризуются следующими параметрами: высотой упора h и расстоянием между упорами Δl. Их значения определяются следующим образом. Для обеспечения гарантированного контакта по плоскости между рабочей поверхностью упора 4, расположенного, например, по радиусу от центра валка, и дробимым куском высота упора h должна быть больше половины размера дробимого куска, но не больше размера зазора между валком и неподвижной щекой b. Расстоянием между упорами Δl должно быть больше размера дробимого куска.
Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет увеличить степень дробления материала в валковой дробилке.