Конусная дробилка Советский патент 1992 года по МПК B02C2/10 

Изобретение относится к оборудованию для кормопроизводства, а именно к дробилкам, предназначенным для дробления грубых и концентрированных кормов (зерна, сельскохозяйственных культур и т.д.) перед их скармливанием сельскохозяйственным животным и птице, а также приготовления субстрата из обрезков многолетних насаждений (садовых, виног- радниковых) для выращивания грибов и является усовершенствованием известного устройства по основному авт.св. № 980822.

Известна конусная дробилка для дробления грубых и концентрированных кормов, в которой прямо дробящий конус закреплен неподвижно, а камера дробления снабжена размещенными между конусами цилиндрическим стаканом с возможностью перемещения вдоль последнего, при этом боковая поверхность цилиндрического стакана выполнена с шипами. Шипы размещены на рабочей поверхности каждого конуса по нисходящей винтовой линии.

Однако рабочие поверхности такой дробилки выполнены прямолинейными, не учитывающими степень измельчения Количество частиц при этом увеличивается, размеры уменьшаются, а зоны переработки остаются неизменными, что резко снижает производительность. Активный рабочий орган - цилиндр в продольном сечении имеет форму прямоугольника, что в малой степени влияет на регулировку степени измельчения и устойчивость работы.

Целью изобретения является повышение производительности и улучшение качества дробления за счет получения однородной фракции измельченной массы

Поставленная цель достигается тем. что в конусной дробилке рабочие поверхности конусов выполнены выпуклыми, образующими в продольном сечении кривую второго порядка или ломаную линию, аппроксимирующую кривую второго порядка.

2

х|

СЛ О

ю

Кроме того, стенка стакана в продольном сечении имеет форму клина, обращенного вершиной вниз.

На фиг 1 представлена конусная дробилка, вид сбоку; на фиг.2 - то же, при сня- том кожухе, вид сверху; на фиг.З - схема к расчету конусной дробилки; на фиг.4 - зависимость степени измельчения от размерности сырья.

Конусная дробилка состоит из загрузоч- ного устройства 1, лопастей-спиц 2, внешнего усеченного конуса 3 и внутреннего усеченного конуса 4, обращенных меньшими основаниями на встречу друг другу. Рабочие поверхности конусов 3 и 4 выполнены выпуклыми, образующими в продольном сечении кривую второго порядка (окружность, э липе, гипербола) или ломаную линию, аппроксимирующую кривую второго лорядка. Соосно между конусами 3 и 4 установлен (ктивный рабочий цилиндр 5, который зацеплен на лопасти-спице 2. Активный ра- Ьочий цилиндр 5 имеет боковую поверхность - стенку, имеющую в своем продольном сечении форму клина, обра- щенного вершиной вниз. Во внутреннем конусе 4 при помощи подшипников установлен пустотелый вал 6. внутри которого размещен приводной вал 7. Валы б и 7 соединены между собой шпонкой и могут перемещаться друг относительно друга в вертикальной плоскости. В нижней части к пустотелому валу 6 крепятся лопасти венти- лятора-швырялки 8, взаимодействующей с выгрузным лотком 9.

Конусная дробилка получает привод от электродвигателя 10 при помощи шкивов 11. Регулировку степени измельчения производят при помощи маховичка 12 и винта 13. Вся установка монтируется на плите 14.

Конусная дробилка работает следующим образом.

От электродвигателя 10, шкивов 11, пустотелого 6 и приводного 7 валов и лопастей-спиц 2 приводится во вращение активный рабочий цилиндр 5.

Материал, подлежащий переработке, подается в загрузочное устройство 1 и далее под собственным весом и действием лопастей-спиц 2 поступает в направлении, ука- эанном стрелкой А, в камеру дробления В, образованную конусами 3 и 4 и активным рабочим цилиндром 5, где происходит дробление (перетирание) материала. Измельченная масса выпадает в выгрузной лоток 9 в направлении, указанном стрелкой С. Степень измельчения материала регулируется методом поднятия или опускания корпуса 5 винтом 13.

Сущность предлагаемого изобретения можно проиллюстрировать расчетами (фиг.З). Общие размеры дробилки зависят от производительности, исходных размеров сырья и других факторов. Однако ряд параметров зависят друг от друга.

Образующая конуса AF - кривая второго порядка аппроксимируется ломаной ABCF. Соответственно рабочее пространство дробилки делится на зоны. Рабочее пространство AFEK поделено на 4 зоны: ABEG, BCGM, CDMN и DFNK. Так как деление частицы материала происходит в основном за счет контактов с боковыми поверхностями дробилки, на которых установлены ножи и шипы, то для того, чтобы обеспечить необходимое количество дробления, надо, чтобы боковая площадь поверхности каждой из зон усеченных конусов увеличивалась пропорционально количеству обрабатываемых частиц материала.

Площадь поверхности 1-й зоны равна

Si 2 л: hi(R + Ri/cos a i)

;

(D

где hi - высота 1-й зоны (вертикальная образующая поверхности);

RI - радиус вращения зоны (расстояние от оси вращения до наклонной образующей):

R - радиус вращения (расстояние от оси вращения до вертикальной образующей);

at - угол между вертикальной и наклонной образующей зоны.

Очевидно, что высота дробилки будет

JiN

(2)

где п - количество зон.

Количество дробящихся частиц зависит от многих факторов: вида материала, начальных размеров материала, конечной его величины и т.д. Если предположить, что процесс дробления - деление одной частицы на две, то для получения заданных линейных параметров материала на выходе должно быть совершенно определенное число делений Р:

Р юд2Ьн/Ьк.

(3)

где Ьн - исходные размеры материала: Ь - конечные максимальные размеры

частиц.

Величина Р определяет количество зон

дробления:

10

hi+1 cos си (Rcosoi+1 +Ri+1) HI cosoi+1 Rcosoi+Ri

(ч)

Соотношения (1), (2), (3) и (4) описывают количество зон, площади поверхности отдельной зоны, связь общей высоты с высотой каждой зоны, а также связь между некоторыми параметрами последовательно расположенных зон.

Например, при Ьн 80 мм, Ь« 3 мм необходимое число зон Р 5 (см. таблицу на фиг.4). Максимальное количество зон 7. оптимальное количество зон 4.

Вид используемой кривой второго порядка (окружность, эллипс, гипербола), ее арактеристики и геометрические размеры ломаной линии, аппроксимирующей эту кривую второго порядка, используемую в качестве образующей конуса, зависят от ви- 20 да перерабатываемого материала, его физических и линейных характеристик, а также от заданной производительности конусной дробилки и режимов ее работы.

15

0

Так как длина отрезка ломаной h hi/sin а., то длины отрезков ломаной также должны удовлетворять формулам (1), (2), (tyf

.Доказательством достижения технического эффекта может служить таблица сравнительных данных предлагаемой конусной дробилки и известной.

Формула изобретения

1.Конусная дробилка по авт. св. № 980822, отличающаяся тем. что, с целью повышения производительности и улучшения качества дробления за счет получения однородной фракции измельченной массы, рабочие поверхности конусов выполнены выпуклыми, образующими в продольном сечении кривую второго порядка или ломаную линию, аппроксимирующую кривую второго порядка.

2.Дробилка по п.1,отличающаяся тем, что стенка стакана в продольном сечении имеет форму клина, обращенного вершиной вниз.

Использование: дробление грубых и концентрированных кормов, приготовление субстрата из обрезков многолетних насаждений для выращивания грибов. Сущность изобретения: устройство содержит конусы с шипами, размещенные один в другом с зазором, образующим камеру дробления. Между конусами установлен с возможностью вращения и вертикального перемещения стакан с клиновой стенкой. Рабочие поверхности конусов в продольном сечении образуют кривые второго порядка или ломаные линии, аппроксимирующие кривые второго порядка. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Материал - виноградная лоза, влажность 25%

/// /// /// /// /// /// //7 /// /// /// /// /// /// /// ///

фиг i

14

фаг. Z

1Ь

F К

Фиг.э