Расчет числа оборотов валка энергоэффективной дробилки, работающей на сдвиг

Никитин А.Г., Курочкин Н.М.

Сибирский государственный индустриальный университет, Новокузнецк

Ключевые слова: дробление, энергоэффективность, валковая дробилка, деформация, сдвиг, касательные напряжения, упор.

Аннотация. В статье приведен анализ работы дробилок различного типа с точки зрения их энергопотребления. Выявлено, что дробилки, работающие на сжатие разрушаемого материала, имеют примерно одинаковую удельную энергоемкость, то есть одинаковый расход энергии на разрушение единичного объема материала равной прочности, при этом разрушение сжатием самый энергоемкий из известных способов дробления. Ударные (роторные и молотковые) дробилки предназначены для ударного дробления различных хрупких материалов, при этом разрушение происходит за счет раскалывания. Разрушение сжатием требует почти полуторакратных затрат энергии, по сравнению с разрушением ударом, однако, дробилки ударного действия имеют существенный недостаток, который выражается в том, что лишь 25-30% готового продукта получаются с заданным фракционным диапазоном. Описана конструкция энергосберегающей валковой дробилки, работающей на сдвиг, при работе которой хрупкий материал разрушается при создании в разрушаемом куске только касательных напряжений, действующих при возникновении сдвиговых деформаций. Приведен метод расчета числа оборотов валка, при котором накапливается кинетическая энергия, соответствующая запасу потенциальной энергии, необходимой для разрушения куска хрупкого материала. Материалы статьи представляют интерес для специалистов в области машиностроения, а также горной, металлургической, химической и строительной промышленности.

Calculation of the number of revolutions of the roll of an energy-efficient crusher operating on a shear

Nikitin A.G., Kurochkin N.M.

Siberian State Industrial University, Novokuznetsk

Keywords: crushing, energy efficiency, roll crusher, deformation, shear, tangential stresses, thrust.

Abstract. The article provides an analysis of the operation of crushers of various types in terms of their energy consumption. It has been revealed that crushers working to compress the destroyed material have approximately the same specific energy intensity, that is, the same energy consumption for the destruction of a single volume of material of equal strength, while destruction by compression is the most energy-intensive of the known crushing methods. Impact (rotary and hammer) crushers are designed for impact crushing of various brittle materials, while destruction occurs due to splitting. Compression destruction requires almost one and a half times the energy consumption compared to impact destruction, however, impact crushers have a significant disadvantage, which is expressed in the fact that only 25-30% of the finished product is obtained with a given fractional range. The design of an energy-saving shear roller crusher is described, during which the brittle material is destroyed when creating only tangential stresses in the piece being destroyed, acting upon the occurrence of shear deformations. A method is given for calculating the number of revolutions of the roll, in which kinetic energy is accumulated corresponding to the reserve of potential energy necessary for the destruction of a piece of brittle material. The materials of the article are of interest to specialists in the field of mechanical engineering, as well as mining, metallurgical, chemical and construction industries.