Реферат: Машины для дробления, сортировки и мойки каменных материалов

В зависимости от крупности зерен щебень разделяют на фракции 5...10; 10...20; 20...40 и 40...70 мм. Кроме того, для дорожного строительства допускаются фракции 3...10; 10...15; 15...20 мм и для балластного слоя железнодорожного пути 25...50 мм. Для массивных бетонных сооружений верхний предел крупности может достигать 120...150 мм. По форме зерен их классифицируют на лещадные, у которых ширина в три раза и более меньше длины, и кубо-образные. Действующие ГОСТы не допускают содержание в щебне и гравии зерен лещадной формы более 15 %. Щебень из гравия получают дроблением гравия и валунов. Требования к щебню, полученному из гравия, в основном такие же, как к щебню, полученному из взорванных каменных пород. Механическая прочность щебня определяется прочностью горных пород, из которых он получен. Различают породы малой прочности 30...80 МПа, средней — 80... 150 и высокой — более 150 МПа.

Пески по степени крупности разделяют по модулю крупности и другим показателям на крупные, средние и мелкие. В процессе переработки нерудных материалов для освобождения песка и в отдельных случаях щебня от глинистых и других вредных частиц применяют промывку и обезвоживание. Обезвоживание производят для снижения влажности до уровня, допускающего его транспортирование, и предотвращения смерзания в зимнее время.

Дробление каменных материалов осуществляется приложением статических и динамических нагрузок. Материалы измельчают раздавливанием, разрушением ударом, истиранием, раскалыванием, а также разрушением взрывом. Во многих случаях дробление происходит при одновременном действии раздавливания и истирания.

Степенью дробления называют отношение размера наиболее крупных, загружаемых в дробилку камней к размеру максимальных зерен в продукте дробления: I = D_max /d_max

Дробление разделяют на крупное (D_max = 1200...1500 мм, d_max =100...300 мм), среднее (D_max = 100...300 мм, d_max = 30... 100 мм), мелкое (D_max = 30...100 mm, d_max = = 5...30 мм) и тонкое (помол). Дробление пород высокой и средней прочности осуществляют раздавливанием, раскалыванием и ударом; помол — истиранием и ударом.

В зависимости от степени измельчения материалов дробильные машины разделяют на дробилки и мельницы. Некоторые машины могут работать как дробилки и как мельницы (например, валковые дробилки, бегуны). По принципу действия и конструктивным признакам дробилки делят на щековые, конусные, валковые, молотковые и роторные дробилки; мельницы — на барабанные, шаровые, бегунковые и вибрационные. Различные типы дробилок позволяют получить определенную, присущую данной конструкции, степень дробления: щековые — 2...8; валковые — 1,5...10; конусные — 3...8; молотковые — 5...30; мельницы — 10...20.

Выбор типа дробильного оборудования осуществляют в зависимости от максимальной крупности кусков исходного материала, его прочности, необходимой степени дробления и требуемой производительности.

Дробление материалов ведут в одну или несколько стадий. Преимущественное распространение получило стадийное дробление, при котором материал дробят в 2...3 приема на дробилках разных типов. Уже на каждой стадии дробления получают материал с требуемыми размерами кусков. Такие куски отсеиваются на грохоте, установленном перед дробилками разных стадий. Дробилки последних стадий работают, как правило, в замкнутом цикле с виброгрохотом, при этом материал крупнее заданного размера возвращается в ту же дробилку для повторного дробления (рис. 1).

Рис. 1. Типовая схема дробильно-сортировочной установки: 1 – вагонетка; 2 – пластинчатый конвейер; 3 – колосниковый грохот; 4 – щековая дробилка; 5 – виброгрохот; 6 – валковая дробилка; 7 – виброгрохот; 8 – бункер для песка и пыли; 9 – расходный бункер; 10 – склады товарного щебня

При одностадийном дроблении получаемые мелкие зерна заполняют промежутки между крупными и защищают их от непосредственного воздействия дробящих органов машины, что сопровождается дополнительным измельчением материала и расходом энергии.

Основными показателями работы дробилок являются: максимальная крупность дробления, степень измельчения, удельный расход энергии (кВт · ч/м³ ), производительность (м³ /ч или т/ч).

Щековые дробилки . Их применяют для крупного и среднего дробления прочных и средней прочности пород на первичной и вторичной стадии дробления. По характеру движения подвижной щеки щековые дробилки разделяют на дробилки с простым и сложным качанием щеки.

Дробилка с простым качанием щеки (рис. 2, а, б) состоит:

	Рис. 2. Щековая дробилка с простым качани­ем щеки: а — конструктивная схема; б — кинематическая схема; в — схема прохождения материала через разгрузочную щель; г — схема для определения производи­тельности щековой дробилки

из сварного корпуса 1, в котором в подшипниках установлен эксцентриковый вал 7 с подвешенным к нему шатуном 8. Нижний конец шатуна имеет специальные гнезда, в которых свободно вставлены концы распорных плит 12 и 13. Противоположный конец распорной плиты 13 вставлен в гнездо подвижной щеки 3, подвешенной на оси 5. Конец плиты 12 упирается в клиновой упор регулировочного устройства 9. Тяга 11 и пружина 10 обеспечивают обратное движение подвижной щеки и удерживают от выпадения распорные плиты. К неподвижной 2 и подвижной щекам крепятся дробящие плиты 4 с вертикальным рифлением, являющиеся основными рабочими органами щековых дробилок. Рабочие поверхности дробящих плит и боковые стенки корпуса дробилки образуют камеру дробления. Дробящие плиты устанавливают так, чтобы выступы одной располагались против впадин другой (рис. 2, в). Привод дробилки состоит из электродвигателя и многорядной клиноременной передачи с массивным шкивом-м­ховиком 6.

Для обеспечения пуска дробилок, а также пуска дробилок под завалом в последних конструкциях дробилок применен вспомогательный привод (рис 3).

Рис. 3. Схема вспомогательного привода

Он состоит из электродвигателя меньшей мощности 4, зубчатого редуктора 3 с большим передаточным числом, обгонной муфты 2, соединенной с валом главного электродвигателя 1. Трогание с места осуществляется вспомогательным приводом. После этого включается главный двигатель, а вспомогательный привод автоматически отключается.

Режим работы дробилки изменяется регулировкой выходной щели с помощью клинового или иной конструкции регулировочного устройства. Выходную щель замеряют между вершиной и впадиной дробящих плит в момент наибольшего удаления подвижной щеки. Ширина разгрузочной щели составляет 40...120 мм для дробилок среднего дробления и 100... 250 мм для крупного дробления. При вращении эксцентрикового вала подвижная щека проводится в качательное, подобно маятнику, движение. За один оборот эксцентрикового вала подвижная щека, приближаясь к неподвижной, совершает рабочий ход (дробление) и холостой ход, при котором продукт дробления выпадает через разгрузочную щель. Для щековых дробилок с простым качанием щеки наиболее характерным видом разрушения материала является раздавливание, раскалывание и излом. Поэтому их применяют для крупного и среднего дробления высокопрочных .пород на первичной стадии дробления.

Дробилка со сложным качанием щеки (рис. 4)

Рис. 4. Кинематическая схема щековой дробилки со сложным качанием щеки: (а), ее конструктивная схема (б)

по конструкции проще, чем с простым качанием, и имеет меньшую массу. В ней отсутствует шатун, а подвижная щека 1 подвешена непосредственно к эксцентриковому валу 2, в результате чего точки подвижной щеки движутся по эллиптическим траекториям с минимальной разностью осей эллипса вверху и максимальной внизу. Дробление материала происходит в результате раздавливания, раскалывания, излома и истирания материала. Дробилки со сложным качанием щеки применяют для среднего и мелкого дробления пород средней крепости. Сложное движение подвижной щеки приводит к более интенсивному износу дробящих плит и более частой их замене.

Недостатками щековых дробилок являются цикличный характер их работы и вы­сокая энергоемкость процесса разрушения. Удельная мощность [кВт/(м³ /ч)] при минимальной ширине разгрузочной щели достигает у дробилок с простым качанием 1,2...4,6 и со сложным качанием щеки — 0,9...4,6.

Типоразмер щековой дробилки определяется размером ширины В и длины L загрузочного зева дробилки. Величина В характеризует максимальную крупность кусков, загружаемых в дробилку (D_max = 0,85 В), а величина L определяет в основном ее производительность. Отечественные щековые дробилки выпускаются следующих типоразмеров: 400х600; 600х900; 900х1200; 1200х1500; 1500х2100; 2100х2500 мм, производительностью до 800 м³ /ч.

Техническая производительность щековых дробилок (м³ /ч) П_т = 60 Vnr_p , где V — объем материала, выпадающий из зева дробилки за один оборот эксцентрикового вала, м³ (рис. 2, г);; n — число качаний подвижной щеки в минуту; R _р = 0,3...0,7 — коэффициент, учитывающий разрыхление дробимого материала.

Необходимо, чтобы раздробленный материал за один двойной ход щеки успел высыпаться из разгрузочной щели, т. е. 60/(2n) = , откуда число качаний щеки
n = 665. Так как свободного падения не происходит, то n = (600... 635), где l — ход подвижной щеки, м; a — угол захвата, он зависит от коэффициента трения материала о щеки и составляет 19...23°; S = a + l — ширина разгрузочной щели, м (см. рис.2, г); a — размер при сближенном положении щек, м; l — длина загрузочного зева дробилки, м.