CC BY
44
© P.A. Саблин, 2014
УДК 621.926.2 Р.А. Саблин
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ВИБРАЦИОННОЙ ЩЕКОВОЙ ДРОБИЛКИ С НАКЛОННОЙ КАМЕРОЙ ДРОБЛЕНИЯ
Представлены результаты экспериментальных исследований вибрационной щеко-вой дробилки с наклонной камерой дробления. Определен диапазон устойчивого режима работы дробилки и построены графики изменения технологических показателей от частоты вращения дебалансов.
Ключевые слова: вибрационная щековая дробилка; вибротранспортирование; дробление твердых материалов.
Вибрационные щековые дробилки обеспечивают эффективное дробление твердых и сверхтвердых материалов особенно на стадии крупного дробления. Известны следующие конструктивные схемы вибрационных щековых дробилок (ВЩД): с одной подвижной щекой, с двумя подвижными щеками, с тяжелым корпусом и маятником, дробилки с вибратором на корпусе и вибрационные дробилки с волноотводами [1].
Многие организации ведут исследования и поиск вариантов их усовершенствования. В последнее время проявляется интерес исследователей к ВЩД с наклонной камерой дробления и нежестким креплением вибровозбудителей. При проведении экспериментальных исследований в работе [3] был установлен факт увеличения производительности в дробилки с наклонной камерой дробления (450) в 2—3 раза по сравнению с аналогичной, но с вертикальной камерой дробления, при этом степень дробления почти не изменилась. При наклонном расположении камеры дробления
уменьшается высота дробилки и последнюю можно устанавливать в местах с ограниченной высотой на одном горизонте с загрузкой. Такие дробилки могут быть весьма перспективными, но они недостаточно изучены.
Производительность ударно-вибрационной щековой дробилки принято определять исходя из объема призмы выпадения раздробленного
Рис. 1. Экспериментальная установка ВЩД 80х 300
406
100,00 90,00 80,00 70,00
и 60,00
о га
§ 50,00
ч
о
3 40,00 ш
30,00 20,00 10,00 0,00
-♦-30 Гц -■-27,5 Гц 25 Гц --22,5 Гц 20 Гц
0 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 Класс крупности, мм
материала и числа циклов в единицу времени. Суммарный путь, проходимый материалом за время раскрытия щели, или высоту призмы выпадения можно выразить зависимостью [1]:
1 &2 +
2П
М ДРо1 МДрт
(1)
10 30 50 70
Класс крупности, мм
Рис. 2. Кривая гранулометрического состава исходного материала
Рис. 3. Кривые гранулометрического состава гранита после дробления на ВЩД 80x300
где t — время раскрытия щеки; F — сила развиваемая вибратором; Мдр — масса дробящего механизма; ю — частота вращения дебалансов.
Из формулы (1) видно, что с увеличением частоты вращения деба-лансов высота призмы выпадения материала уменьшается, следовательно, уменьшается производительность.
По результатам экспериментальных исследований [2] вибрационной щековой дробилки с вертикальной камерой дробления был сделан вывод, что с ростом частоты, производительность дробилки падает, что «... связано с уменьшением периода колебаний щек и увеличением времени пребывания материала в рабочей полости камеры дробления».
В НПК «Механобр-техника» были проведены испытания аналогичной дробилки, но с наклонной камерой дробления (рис. 1). Цель данных испытаний — выявить изменение технологических показателей дробилки при увеличении частоты вращения дебалансов.
Частота вращения дебалансов изменялась преобразователем частоты в пределах от 20 Гц до 30 Гц с шагом 2,5 Гц. В качестве измельчаемого материала был выбран гранит со средней крупностью 49 мм (гранулометрический состав навесок представлен графиком на рис. 2).
Материал загружался в камеру дробления, при стабильной работе машины после ее запуска. В процессе эксперимента измерялись время прохождения материала через камеру
Рис. 4. Изменение технологических параметров ВЩД от частоты вращения небалансов
дробления, напряжение и ток двига-
телей. Каждая навеска после дробления высыпалась в отдельную емкость. После этого устанавливался следующий уровень частоты, и опыт повторялся.
По результатам оценки гранулометрического состава дробленого материала (рис. 3), были построены экспериментальные зависимости производительности (4), степени дробления (1), «тонно-сокращения» (эффективности) (3), расхода электроэнергии на «тонно-сокращение» (2) от частоты вращения дебалансов (рис. 4).
Как видно из графика (рис. 4) с увеличением частоты от 20 до 30 Гц производительность возрастает (кр. 4), степень дробления (кр. 1) уменьшается. Эффективность (кр. 3) при увеличении частоты от 20 Гц резко возрастает и при частоте 23 Гц достигает максимального значения. При дальнейшем увеличении частоты от 23 Гц до 30 Гц эффективность незначительно снижается, при этом удельный расход энергии остается близким к минимальному. По значениям показателей качества (удельному расходу электроэнергии и эффективности) процесс в диапазоне частот 23—30 Гц
можно считать рациональным и устойчивым. Из полученных результатов следует, что расчет производительности, основанный на вычислении только высоты призмы выпадения материала, не корректен применительно к ВЩД с наклонной камерой дробления.
При частотах выше 30 Гц (диапазон частот III на рис. 4) отсутствует и процесс дробления, и процесс транспортирования. Это связано с негативным влиянием резонансных частот.
На частотах близких к 20 Гц (диапазон частот I) процесс транспортирования материала практически отсутствует, что приводит к высокой степени дробления, но к низкой производительности.
По результатам испытаний экспериментальной вибрационной щековой дробилки ВЩД 80x300 с нежестким креплением вибровозбудителей можно сделать следующие выводы:
• устойчивый процесс дробления весьма прочных материалов в ВЩД с наклонной камерой дробления характерен для узкого диапазона частот движения щек 23...30 Гц и с одной стороны ограничен зоной резонансных частот (30 Гц), с другой стороны зоной частот 20—22 Гц, при которой нарушаются условия транспортирования продукта в камере дробления.
• устойчивый режим работы дробилки, при увеличении частоты вращения дебалансов от 22,5 до 30 Гц характеризуется увеличением производительности в 1,5 раза и снижением степени дробления материала в 2 раза.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Вайсберг Л.А. Вибрационные дробилки. Основы расчета, проектирования и технологического применения / Л.А. Вайсберг Ё.П. Зарогатский, В.Я. Туркин. - СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2004. 306 с.
2. Нагаев Р.Ф. Энергетические характеристики нормального режима работы вибрационной щековой дробилки с нежестким креплением самосинхронизирующихся виб-
ровозбудителей / Р.Ф. Нагаев, В.Я. Туркин, Е.В. Шишкин // Обогащение руд. - 2005. -№ 1. - с. 38-41.
3. Тягушев М.Ю. Обоснование устойчивого режима работы вибрационной щеко-вой дробилки выбором ее рациональных конструктивных параметров: Автореф. дис. на соиск. учен. степени канд. техн. наук: 05.05.06 - СПб. 2005. ЕШ
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ -
Саблин Роман Анатольевич - инженер-конструктор, «НПК Механобр-техника», e-mail: [email protected]
UDC 621.926.2 x-
EXPERIMENTAL STUDIES OF OPERATION MODE VIBRATORY JAW CRUSHER CRUSHING CHAMBER INCLINE
Sablin R.A., Design Engineer "NPK Mekhanobr appliances e-mail: [email protected] ",
The results of experimental studies of the vibration jaw crusher crushing chamber with inclined.
In an experimental investigation of the vibration jaw crusher with vertical crushing chamber, it was concluded that with increasing frequency, the performance of the crusher falls . In NPK "Mekhanobr appliances" were tested similar crushers, but with oblique crushing chamber. The purpose of these tests -identify technological change indicators crusher with increasing speed unbalances. The evaluation of granulometric composition of the crushed material were constructed experimental dependence of the performance, the degree of crushing," ton- reduction " (efficiency), power consumption for " tonne- reduction" of the speed unbalances. Our results imply that the calculation of performance based on the calculation of only the height of the prism material loss, is not correct in relation to VSCHD Slant crushing chamber.
The range of steady state operation of the crusher and the graphs of changes in process parameters on the speed unbalances.
Key words: vibration jaw crusher; vibrotransportation; draw - rily, towards deepening solids. REFERENCES
1. Weisberg L.A. Vibrating crusher. Basis of calculation, design and technological applications / L.A. Weisberg L.P. Zarogatsky, V.Y. Turkin . - St. Petersburg. Univ VSEGEI 2004. 306.
2. Nagai R.F. Energy characteristics of the normal operation of the vibration jaw crusher and a mild, self-synchronizing fastening exciters / R.F. Nagai , V.J. Turkin E.V. Shishkin // Ore . - 2005. - № 1. - P. 38-41.
3. Tyagushev M. Rationale for stable operation of the vibration jaw crusher its rational choice of design parameters: Author. dis. on soisk. exercises. Ph.D. degree . tehn. Sciences: 05.05.06 - St. Petersburg. 2005.
