4.3. Ход сжатия подвижной щеки
Ход сжатия материала в камере дробления является важнейшим конструктивным параметром щековой дробилки, от которого зависят её основные технико-эксплуатационные показатели.
Ход сжатия Sв в верхнем и нижнем Sн сечениях камеры дробления должен обеспечивать интенсивный процесс дробления по всей высоте камеры.
В результате специальных исследований, проведенных во ВНИИСтройдормаше, даются следующие рекомендации для определения оптимального хода щековых дробилок с различной кинематикой:
– для дробилок со сложным движением щеки
;
,
где 0,03В – ход, обеспечивающий максимальную производительность верхней части камеры дробления, мм;
0,06В – максимально рекомендуемый ход щеки, мм;
– для дробилок с простым движением щеки:
;
,
где 0,01B – минимально допустимый ход щеки, мм;
0,01В – ход, обеспечивающий максимальную производительность верхней части камеры дробления, мм.
За ход сжатия принимают величину проекции траектории движения данной точки подвижной щеки на перпендикуляр к неподвижной.
Для дробилок, работающих с различной шириной выходных щелей, ход сжатия внизу камеры дробления определяется по наименьшей ширине щели.
4.4.Частота вращения эксцентрикового вала
В действительности каждой ширине щели дробилки соответствует определенная оптимальная частота вращения эксцентрикового вала (или, что то же, число качаний подвижной щеки).
Экспериментально эта зависимость определена для диапазона изменения ширины выходной щели 40 мм ≤ b ≤ 200 мм, как n = 475 – 2b, об/мин.
Теоретически считается, что при работе щековой дробилки движение материала происходит в нижней части камеры дробления (рис. 4.2).
Рис. 4.2. Схема для определения частоты вращения эксцентрикового вала
Предположим, что кусок материала с диаметром е + Sн при максимальном сближении плит вступил в контакт с ними в месте, соответствующем своему размеру, т.е. на расстоянии h от выходной щели. За время отхода подвижной щеки от неподвижной кусок под действием силы тяжести должен успеть опуститься на величину h и выйти из камеры дробления, т.е. частота вращения эксцентрикового вала должна быть такой, чтобы время отхода t подвижной щеки из крайнего левого положения в крайнее правое было равно времени, необходимому для прохождения свободно падающим телом пути h.
Если частота вращения вала дробилки будет больше необходимой, то кусок материала не успеет выпасть из дробилки и вторично вступит в контакт с дробящими плитами в каком-то промежуточном положении. Если же частота вращения будет меньше необходимой, то уменьшится число выпадающих кусков в единицу времени и, следовательно, уменьшится производительность дробилки. Значит, существуют определенные оптимальные значения скорости движения подвижной щеки или частоты вращения эксцентрикового вала щековой дробилки. При увеличении или уменьшении частоты вращения технико-эксплуатационные показатели дробилки ухудшаются.
Если эксцентриковый вал совершает n оборотов в секунду, а время отхода щеки равно времени половине оборота, то
·
По закону свободного падения путь h, пройденный телом за время t, может быть определен из формулы
,
где g – ускорение свободного падения, м/с2. В соответствии с рис. 4.2
.
Приравняв значения h, получим
и окончательно частоту вращения вала
с-1
или
мин-1.
(4.3)
Данная формула не учитывает некоторые факторы, сопутствующие процессу дробления, а также конструктивные особенности машины. Не учитываются силы трения кусков материала друг о друга и о дробящие плиты, предельно допустимые неуравновешенные силы и нагрузка на подшипники. Поэтому в расчетную по данной формуле частоту вращения вводят некоторые коррективы.
ВНИИСтройдормаш предложил следующие эмпирические зависимости для расчета частоты вращения вала в секунду для дробилок со сложным и простым движением подвижной щеки с учетом необходимых поправок:
– для дробилок с приёмным отверстием шириной 600 мм и менее n = 17b-0.3об/с;
– для дробилок с приемным отверстием шириной 900 мм и более n = 13-0,3об/с.
Полученные значения частоты вращения эксцентрикового вала корректируют с учетом требуемой долговечности подшипников эксцентрикового вала и предельно требуемой неуравновешенной силы инерции.