Параметры дробилок с простым качанием щеки

Анализ характеристик крупности дробимой руды показывает, что в загрузочной полости при степени заполнения Ф = 0,3 - f - 0,6 содержатся руды крупностью 0,8-0,85 В (В — ширина загрузной щели) — 4-6% от засыпаемого объема;

0, 4-0,5 В — 11-15% от засыпаемого объема;

0, 15-0,3 В — 70-85% от засыпаемого объема.

В этом случае для выбора параметров дробилки удобно по методике Л. С. Кохана представлять заполнение загрузочной полости условно шаровой загрузкой так, чтобы выполнялось соотношение

Dn/Dn^x = Dat_i/D/v_2 — • ■ • = Dz/Dz = D2/D = q,

г/e D, — размеры кусков недробимой руды от наибольшего D = Dmax до наи­меньшего Dn = е + S, е — размер разгрузочной щели, S — ход подвижной щеки у разгрузочной щели.

При таком выборе нагрузки крупность получаемых кусков при степени заполне­ния Ф = 0,59 - і - 0,595 будет (0,8-0,85) В — 6 %;

(0,43—0,5) В — 11,6%; до 0,3 В - 84%.

Сравнение заданных и полученных результатов показывает, что в количествен­ном отношении выбор шаровой загрузки дает удовлетворительные результаты. Используя предыдущую зависимость, определяем знаменатель прогрессии q =

= N~y/Dn/D = N~t/(e + S)/Dmax и степень дробления і — l/qN~1.

Ниже приведены расчетные параметры (в том числе номинальная степень дроб­ления и знаменатель прогрессии) для дробилок разных типоразмеров:

Известно, что при крупном дроблении при изменении размера куска руды с Dz до продукта размером dz работа на его дробление определяется по зависимости

А = (<тв2тг/12£)(В|-4),

где (тв — предел прочности куска на сжатие.

С другой стороны работа упругой силы Pz на пути Sz — Dz — dz вычисляется по формуле Az = PzSz/2. Приравнивая указанные зависимости, вычисляется усилие дробления любого Z-го куска Pz = <tb{D — d)/(1,93£7Sz) и полное усилие по всей загрузочной полости при номинальном размере разгрузочной щели ен равно по формуле Л. С. Кохана

РЄм = £PZ =

Для среднего дробления работа пропорциональна изменению поверхности кусков, и в этом случае полное усилие дробления при номинальной величине разгрузочной щели ен

Рен = 6(сг2/E)LDmax.

По полученной формуле расчитаны усилия дробилок ЩКД4х6, ЩКД6х9, ЩКД9х12. Для сравнения выше приведены экспериментальные усилия дробления руды прочностью сгв = 200 МПа.

При изменении ширины разгрузочной щели е в интервале от ен до етах усилие дробления

Ре = Рен[ 1 + 0,195(е - е„)/(етах - е„)].

Исследование шаровой модели загрузки показывает, что усилие вдоль щеки рас­пределено линейно и центр давления находится от точки подвеса подвижной щеки на расстоянии 1ЦТ = 0,44 ее длины.

В каждый момент времени полное усилие линейно зависит от размеров дробимых тел или пропорцинально величине угла качания щеки а от угла ал, соответствующего ее переднему положению, до угла ак, соответствующего заднему конечному поло­жению. Принимая отсчет углов а эксцетричного вала от вертикали в направлении против часовой стрелки, из кинематики дробилки определяют текущие значения усилия дробления Р = Ре [l — 0,25(1 + cos i^)2] и угла а = (aN — ак) [l — 0,25(1 +

+ COS ip)2].

Мощность дробления равна N = P(da/dt)lp. T • Учитывая, что привод дробилки включает маховики, вычисляют среднюю цикловую мощность Ncp — 0,0027PeSn^, где Ре — усилие дробления, кН; S — ход подвижной щеки, м; пх — число ходов щеки.

Выше приведены расчетные значения мощности, удовлетворительно совпадаю­щие с каталожными.

В расчетах основных параметров дробления выбор числа ходов или частоты вращения главного вала зависит от обеспечения при дроблении наибольшей произ­водительности. При каждом ходе щеки дробится объем руды, заключенный между крайними положениями щеки

AV = bLSDma,

где ф — коэффициент заполнения; 6 — коэффициент, равный 1,38 для дробилок мелкого и среднего дробления и 1,48 — для крупных дробилок. Освобождение указанного объема раздробленного материала происходит при отходе щеки в заднее положение.

При этом из дробильной массы выпадает столб высотой Н = 0,204Dmax для мелких и средних дробилок и Н = 0,31 Dmax для крупных. Свободное падение про­дукта происходит под действием силы тяжести на пути h за время t, т. е. h = 0,5^12 и определяет оптимальную скорость дробилок для мелкого и среднего дробления nx = 150/V-Dmax И ДЛЯ крупного дробления Пх = 120/V-Dmax.

К основным параметрам механического режима дробилок относится производи­тельность. Она определяется объемом АV и числом ходов. Для дробилок среднего и мелкого дробления производительность Qc — 1,20LD^na>Ln^e/eH, для дробилок крупного дробления Qc = 1,28LD^ ах£пхе/ен.

Расчетная производительность практически не отличается от проектной. Необ­ходимо учитывать, что реальная производительность зависит от влажности и физи­ческих свойств руды [1].

Параметры дробилки со сложным качанием щеки

Особенность движения подвижной щеки дробилки — различные траектории дви­жения каждой точки вдоль ее высоты. Практически любая точка описывает эллип­тическую кривую, большая ось которой равна двум радиусам эксцентриситета г и направлена по высоте щеки, а малая изменяется от 2г на верхней кромке щеки до минимальной на нижней кромке. Ход по горизонтали Z куска руды

Sz = (Iz/In)(R - а) - г sin wf(l - Iz/1n)>

где l7j — расстояние от точки подвеса до дробного куска руды; lN — длина подвижной щеки; R — радиус коромысла; а — сдвиг между точками подвеса коромысла и щеки; ш — угловая скорость маховика; t — время.

Используя полученное соотношение, вычисляют параметры дробилки со слож­ным движением щеки:

Полное усилие дробления аналогично приведенному выше расчету для дробилок с простым качанием щеки

Рен = 12-г 12,9(^/1,9E)DmaxZ

(первая цифра для дробилок ЩС25x40, ЩС25x90 и ЩС 40x90, вторая — для остальных дробилок и зависит от числа кусков руды, размещаемых по длине по­движной щеки, что определяет центр давления 1ц, Тъ = 0,716 - г 0,735/где lN — длина щеки.

Дифференцируя зависимость хода щеки дробилки по времени, рассчитывают скорость перемещения Vz и затем текущую мощность процесса дробления

N = (Ре„/Ю2)(1 - /ц. т.//jv) wrcos(wi).

При маховичном приводе дробилки средняя мощность равномерно распределяе­мая по циклу

А^ср 0,06Ятах/;Г7іх.

Производительность дробилки определяется объемом дробимой руды между крайними положениями подвижной щеки. Производительность дробилок ЩС25 х40, ЩС 25x90 и ЩС 40x90 (с шириной щели В ^ 60 мм) определяется зависимостью Q = 0,075iLBn^e/eH, м3/ч, а дробилок (с шириной загрузочного отверстия В > > 60 мм) — Q — 0,175iLSnxe/eH, где і — степень дробления.