Эффективность работы инерционных дробилок напрямую связана с конструкцией камеры дробления и динамическими характеристиками взаимодействующих в ней элементов. При проектировании и расчете камеры дробления конусной инерционной дробилки (КИД) используются усовершенствованные модели, описывающие движение материала. Ключевыми факторами, учитываемыми в расчетах, являются частота и амплитуда колебаний рабочего конуса, гранулометрический состав исходной породы, а также ряд других технологических параметров, что отражено в научных источниках [8].
Расчетная модель камеры дробления
На рисунке 7.3.5 представлена схема осевого сечения камеры. Футеровка неподвижной чаши моделируется прямой линией, относительно которой строится прямоугольная система координат XOY. Ось OX направлена вдоль этой образующей вверх, а ось OY — к центральной оси дробилки. Профиль футеровки подвижного конуса показан в положении максимального сближения с чашей (так называемая «закрытая сторона»).
Исходная форма профиля футеровки конуса, подлежащая дальнейшему уточнению, задается математическим уравнением его образующей.
Ключевые параметры и допущения при расчете
Из всех переменных, входящих в формулу, наибольшую сложность представляет определение величины δ(ξ), которая характеризует зазор. Эта величина зависит от частоты вращения, амплитуды колебаний поверхностей конуса и чаши в рассматриваемом сечении ξ, геометрии профилей, физико-механических свойств материала и других факторов. Наиболее эффективно вычислять этот параметр с использованием компьютерного моделирования на основе специального алгоритма. При его построении применяются следующие упрощающие допущения:
- Криволинейные участки футеровок вблизи расчетного сечения аппроксимируются плоскими поверхностями.
- Колебания поверхностей считаются прямолинейными гармоническими и происходящими в меридиональных плоскостях; их амплитуды определяются из динамического расчета конструкции.
- Движение куска материала рассматривается как вибрационное перемещение абсолютно твердого тела по плоскости. Сила трения между материалом и футеровками подчиняется закону Кулона и описывается коэффициентами трения покоя и скольжения.
- Соударения материала с поверхностями характеризуются коэффициентом восстановления нормальной скорости (принимается R = 0) и коэффициентом мгновенного трения.
- Сопротивление воздуха при свободном перемещении материала пренебрежимо мало.
- Предполагается, что за один цикл колебаний материал однократно зажимается между футеровками и останавливается.
Камеру дробления можно считать оптимально спрофилированной, если ее пропускная способность (массовый расход) в любом поперечном сечении не меньше, чем в сечении загрузки (приемном сечении). Это условие обеспечивает отсутствие «узких мест» и заторов в процессе дробления.
