Технологические параметры щековых дробилок

Основными технологическими параметрами механического режима работы щековых дробилок являются: угол захвата (α); ход подвижной щеки (S); частота вращения рабочего вала; производительность; потребляемая мощность электродвигателя.

Углом захвата(α) называется угол между неподвижной и подвижной щеками в их сближенном состоянии (рис. 5.3.).

Угол захвата изменяется с изменением ширины выходного отверстия дробилки. Этим углом определяется степень дробления и производительность дробилки. С увеличением ширины выходного отверстия угол захвата становится меньше, что приводит к снижению степени дробления и увеличению производительности дробилки. Наоборот, при увеличении угла захвата, когда ширина выходного отверстия уменьшается, степень дробления возрастает, а производительность дробилки уменьшается.

Для повышения степени дробления и загрузки в дробилку более крупных кусков руды необходимо увеличить угол захвата. Максимальная величина угла захвата, при которой куски руды не выталкиваются из дробилки и не нарушается дробление, определяется коэффициентом трения между дробимым материалом и рабочей поверхностью дробящих плит. Предельный угол захвата определяется соотношением действующих на него сил (рис. 5.3.).

P1

h

α

e

S

A

A’

F1 F

x

P

N

B’

B

y

Рис.5.3. Схема дробления и диаграмма действующих сил.

Из рис. 5.3. следует, что на кусок материала, раздавливаемый между щеками действуют дробящее усилие Р подвижной щеки, равная ей реакция Р₁ неподвижной щеки и силы трения F и F₁ составляющие

F = fP F₁ = fP₁ , (5.10.)

где f - коэффициент трения скольжения дробимого материала по металлу щек.

Кусок материала не выталкивается вверх при условии, что равнодействующая N дробящего усилия Р и реакции Р₁, направленная вверх по оси Оу, равна или меньше равнодействующей сил трения F и F₁ (направленной в противоположную сторону), т. е.

2P sin ≤ 2fP cos (5.11.)

Поскольку P_i = Р, из выражения 5.11. следует:

2sin ≤ 2f cos и tg ≤ f (5.12.)

Так как коэффициент трения скольжения f равен тангенсу угла трения φ (f = tgφ), то tg ≤ tgφ, откуда

α ≤ 2φ (5.13.)

При условии, что среднее значение коэффициента трения сухого дробимого материала по стали f ≈ 0,3, (что соответствует углу трения φ порядка 16°), угол захвата α составит 32°. На практике угол захвата принимают в пределах 15 - 25°.

Число оборотов и производительность. Производительность щековой дробилки зависит от числа оборотов вала или от числа качаний подвижной щеки.

Условно принимая, что щека АВ (см. рис. 5.3) совершает не качательное, а поступательное движение (от А 'В' до А В), и что за каждый оборот вала (во время холостого хода подвижной щеки) из дробилки под действием своего веса выпадает материал в объеме призмы (на рис. 5.3 заштрихована), можно определить оптимальное число оборотов вала. Высота призмы А может быть выражена через ход S щеки АВ и угол захвата α следующим образом:

h = (5.14)

При п оборотах вала в минуту время разгрузки материала (время холостого хода) составит (сек):

τ = (5.15)

Путь свободного падения материала (за время τ) равен высоте трапеции:

h = (5.16)

или

h = , (5.17)

откуда находят n (в мин^-1):

n = (5.18)

где g -ускорение свободного падения (9,81 м/сек²); S - величина хода щеки, м.

Число оборотов вала (число двойных качаний щеки), рассчитанное по этому уравнению, является максимально допустимым.

Практически принимают число оборотов n (мин^-1) из соотношения

n = 60 (5.19)

Теоретическую производительность дробилки определяют при условии, что объем раздробленного материала, выпавшего за один ход щеки, равен объему призмы (м³):

V = BF, (5.20)

где В - длина загрузочного отверстия дробилки, м; F - площадь трапеции, м².

Принимая е – заминимальную ширину выпускной щели дробилки (м),получают

F = (5.21)

При п ходах щеки (оборотов вала) в минуту производительность составит (м³/ч):

Q = 60nVμ = 60nμ , (5.22)

где μ - коэффициент разрыхления материала на выходе из дробилки, практически принимаемый равным 0,3 - 0,65.

Уравнение (5.22) получено только исходя из геометрических представлений и не учитывает влияния на производительность физических свойств дробимого материала.

Для определения производительности щековых дробилок обычно пользуются эмпирическим уравнением, составленным в предположении, что производительность (в т/ч) пропорциональна площади разгрузочного отверстия:

Q = (e+S)B·10³, (5.23)

где е, S, В имеют указанные выше значения и выражены в метрах.

Массовая производительность дробилки (Q) определяется по эмпирической формуле

Q = V(Kδ) = (1479b )L(Kδ), т/ч., (5.24)

где К - коэффициент разрыхления материала при выходе из дробилки,

δ - плотность материала, т/м³;

В - ширина приемного отверстия, м;

L - длина приемного отверстия, м.

Объемная производительность дробилок определяется по эмпирической формуле

Q₀ = K_f K_w К_кр (150+750B)Lb, м³/час , (5.25)

где K_f - поправочный коэффициент на крепость руды; K_w - то же, на влажность; К_кр - то же, на содержание крупных классов в питании (более 0,5В).

Значения частных поправочных коэффициентов приведены в табл. 5.1.

Таблица 5. 1.