Статья на тему "Способы снижения износа молотков дробилок ударного действия"

СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ ИЗНОСА МОЛОТКОВ ДРОБИЛОК УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ

Красовский Сергей Александрович, учитель технологии ГОУ ЛНР "Алчевский информационно-технологический лицей"

(e-mail: [email protected])

В данной статье рассмотрены способы снижения износа молотков дробилок ударного действия при абразивном контакте с материалом путем уменьшения угла отклонения молотка от его радиального положения и усовершенствования конструкции молотка.

Ключевые слова: дробилка ударного действия, молоток, износ молотков, угол отклонения, конструкция молотка.

Дробилки ударного действия являются универсальными измельчающими машинами, так как с их помощью можно размалывать все виды сыпучего сырья, используемого в промышленности. Молотковые дробилки работают эффективно, как на крупном, так и на тонком размоле, энергично дробят оболочки и незначительно нагревают продукт. При переработке продукта с повышенной влажностью отсутствует залипание рабочих органов, машины долговечны, имеют относительно простую конструкцию и надёжны в работе, обеспечивают равномерное измельчение продукта, быстрое его удаление из дробильной камеры, возможность регулирования степени измельчения, автоматическое управление рабочими процессами, лёгкую замену изнашивающихся деталей, механизированную загрузку и выгрузку материала. В силу указанных преимуществ, дробилки ударного действия широко распространены в различных отраслях промышленного производства. В то же время рабочий процесс молотковых дробилок требует совершенствования, направленного на снижение энергоёмкости и повышение качества готового продукта, а также уменьшение износа основного рабочего органа молотковой дробилки – молотка [1].

Из опыта работы промышленных предприятий (на примере ПАО “АМК”) известно, что минимальным рабочим ресурсом обладают молотки. Срок службы молотков, в зависимости от различных условий (используемого сырья, влажности материала и т.д.), составляет от 400 до 500 часов. Рабочий ресурс других органов на несколько порядков выше. Таким образом, самым слабым звеном в дробилке является молоток. Это приводит к необоснованно большому количеству технических обслуживаний по замене молотков (в среднем 20 обслуживаний в год), повышенному расходу оборотных средств на закупку молотков и увеличению простоев оборудования. Повышение надежности работы молотков, в сочетании с простотой и надежностью дробилки в целом, сделало бы этот тип измельчителей одним из самых производительных. Указанные обстоятельства послужили основанием для выбора конструкции и разработке способа крепления молотков дробилок ударного действия, в качестве предмета исследования.

Основными факторами, влияющими на степень износа ударных элементов (молотков) дробилки, являются угол отклонения и конструкция молотка. Износ возникает вследствие соударения частицы материала с рабочей поверхностью, которая находится в положении, отличном от радиального (рисунок 1) , что, в свою очередь, приводит к возникновению интенсивного истирания под воздействием силы трения при скольжении материала по молотку.

Рисунок 1 – Схема воздействия сил трения на рабочую поверхность молотка при соударении с частицей материала.

Используя график зависимости степени износа рабочей поверхности S от угла отклонения молотка α, можно сделать предположение, что износ молотка будет тем меньше, чем меньше угол контакта рабочей поверхности с частицей материала [2].

Рисунок 2 – График зависимости износа рабочей поверхности молотка от угла отклонения молотка от радиального положения.

Для уменьшения угла контакта рабочей поверхности молотка с частицей материала предлагается изменить способ крепления молотков на оси и форму молотка.

Комбинированный способ крепления молотков (Рисунок 3) предполагает взаимосвязанную неподвижную установку молотков в ряду, когда при соударении с материалом взаимодействует масса не одного молотка, а нескольких, набранных в единый узел [3]. За счет этого увеличивается кинетическая энергия удара и, соответственно, уменьшается угол отклонения.

Рисунок 3 – Схема комбинированного крепления молотков.

Зависимость угла отклонения молотков представлена на рисунке 4, где видно, что при увеличении жестко закрепленных на оси количества молотков, угол отклонения значительно уменьшается [3].

Рисунок 4 – График зависимости угла отклонения молотков от количества жестко закрепленных молотков в ряду

Пользуясь графиком зависимости износа рабочей поверхности молотка от угла его отклонения от радиального положения [3], определим зависимость степень износа рабочих органов от количества неподвижно взаимосвязанных молотков на оси. При использовании различного количества жестко закрепленных молотков в ряду интенсивность истирания значительно уменьшается, что отображено на графике (Рисунок 5).

Рисунок 5 – График зависимости износа молотков от количества жестко закрепленных молотков на оси

Из анализа зависимости следует, что при использовании жесткого крепления всех молотков в ряду на оси (на примере молотковой дробилки ДМРиЭ 1450×1300) угол отклонения составит, в среднем, при различных условиях – 2˚26´´ (Рисунок 4).

Для компенсации угла отклонения, во время соударения с куском материала, при максимальном количестве жестко закрепленных молотков в ряду, возможно использование молотка с формой рабочей поверхности позволяющей, за счет центробежных сил движения материала, обеспечить образование футерованного слоя на дробящей поверхности бил.

За счет наполнения образовавшегося кармана измельчаемого материала (Рисунок 6), уменьшается сила трения при скольжении материала по молотку. При этом угол соударения, влияющий на степень износа, за счет использования комбинированного крепления молотков, исключается.

Рисунок 6 – Конструкция футерованного молотка

Из анализа полученной зависимости следует, что угол соударения и степень износа молотков роторных дробильно-измельчительных машин ударного действия с комбинированным креплением бил на оси ротора существенно зависит от количества молотков, находящихся в жестком соединении между собой и от формы молотка.

Таким образом, для дальнейших исследований, перспективным направлением является изучение процессов дробления известняка при комбинированном креплении молотков в молотковой дробилке и усовершенствование конструкции самого молотка.

Список литературы

1. Миончинский П.Н. Производство комбикормов / Миончинский П.Н., Кожарова Л.С. // М.: Агропромиздат, 1991. – 288 с.

2. Поздняков В.Д. Улучшение работы молотковой дробилки за счёт совершенствования её конструктивной схемы / Поздняков В.Д., Куспаков А.С. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. Выпуск № 31-1. Том 3. 2011.

3. Власенко Д.А. Эффективность дробления известняка в дробилках с вращающимся ротором при реализации различных способов воздействия на материал ударом / Власенко Д.А. // «Молодежь и XXI век - 2016»: Материалы VI Международной молодежной научной конференции. – 2016. – С. 94 – 98.

4. Филатов М.И. Способы повышения надежности и ресурса молотковых кормодробилок / Филатов М.И., Петров А.А. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. Выпуск № 10 – 1 том 2. – 2006. – С. 80 – 82.

5. Казневский В.П. Аэродинамика в природе и технике / Казневский В.П. // Учебное пособие. – Москва: Просвещение. – 1985. – 124 с.