Дробильная машина с криволинейными щеками
Владельцы патента RU 2752910:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" (RU)
Изобретение относится к дробильным машинам и может быть использовано в строительстве и металлургическом производстве при дроблении руд и крепких горных пород. Предложена дробильная машина с криволинейными щеками для дробления горной породы, включающая изогнутые дробильные щеки, шатун и подвижные тяги. Обе щеки выполнены подвижными, каждая из которых имеет вогнутый криволинейный профиль в виде эвольвенты круга и соединена шарнирно подвижной тягой с четырехзвенным коромыслом, которое в свою очередь шарнирно соединено посредством шатуна с кривошипом. Между опорами щек расположено окно для удаления раздробленного материала. Изобретение увеличивает производительность и уменьшает энергоемкость процесса дробления. 1 ил.
Изобретение относится к дробильным машинам и может быть использовано в строительстве и металлургическом производстве при дроблении руд и крепких горных пород.
Известна щековая дробилка, содержащая привод, неподвижную щеку, ведущее коромысло, выполненное в виде четырехшарнирного звена, соединенного с нижним и верхним шатунами, подвижную щеку, соединенную с верхним шатуном и с опорным коромыслом. Нижний шатун соединен шарнирно с опорным коромыслом, преобразуя его в дополнительную подвижную щеку (RU №192182 МПК В02С 1/10, опубл. 05.09.2019). Существенный недостаток этой дробильной машины заключается в том, что действующие от подвижной щеки на разрушаемую породу усилия всегда параллельны между собой, так как они перпендикулярны плоской щеке, и никаким образом не фокусируются на дроблении породы.
Известна так же щековая дробилка содержащая станину с неподвижной щекой, подвижную щеку и привод для подвижной щеки. Рабочая поверхность подвижной щеки выполнена выпуклой, причем концы подвижной щеки снабжены опорными катками, которые установлены сверху и снизу на боковые стенки станины, а привод выполнен в виде кулисно-коромыслового механизма (RU №2601815 МПК В02С 1/10 опубл. 10.11.16).
Недостатком известной щековой дробилки является то, что подвижная щека, выполненная выпуклой по отношению к разрушаемой среде, не может способствовать разрушению горной породы, так как силы от выпуклой поверхности есть силы расходящиеся и они способны создавать эффект выталкивания кусков породы из камеры дробления.
Наиболее близкой к предлагаемой дробильной машине является щековая дробилка ударно-раздавливающего действия с высокой степенью дробления. Дробилка содержит станину, неподвижную и подвижную щеки, ось шарнирного подвеса подвижной щеки, распорные плиты, шатун, шарнирные узлы соединения шатуна с распорными плитами, маховик, эксцентриковый вал, клиноременную передачу и электродвигатель. Подвижная щека выполнена с углублением. Щеки изогнуты в нижней части под углом 145° в сторону неподвижной щеки (RU №2539505, МПК В02С 1/02, опубл. 20.01.2015)
Однако и эта дробилка имеет недостатки. Они заключаются в том, что в верхней камере щеки имеют плоскую поверхность и создают параллельные усилия дробления, а участок скругления подвижной щеки напротив подвеса и изогнутость щек в нижней камере не оказывает значительного влияния на процесс дробления, так как служит для предотвращения забивок дробилки в момент перехода материала из верхней камеры в нижнюю камеру. Все это приводит к потерям производительности и увеличению энергоемкости процесса дробления.
Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в увеличении разрушающего воздействия на дробимый материал, за счет создания разнонаправленных сходящихся разрушающих усилий одновременно на двух щеках.
Существующая техническая проблема решается тем, что щековая дробильная машина для дробления горной породы, включающая изогнутые дробильные щеки, шатун, подвижные тяги, согласно изобретению обе щеки выполнены подвижными, каждая из которых имеет вогнутый криволинейный профиль в виде эвольвенты круга и соединена шарнирно подвижной тягой с четырехзвенным коромыслом, которое в свою очередь шарнирно соединено посредством шатуна с кривошипом, при этом между опорами щек расположено окно для удаления раздробленного материала.
Технический результат, получаемый в результате использования изобретения, достигается наличием в предлагаемой дробильной машине подвижных щек с вогнутым криволинейным профилем, а именно с профилем, описываемым по закону кривой, называемой эвольвентой круга. Под эвольвентой круга понимается кривая, являющаяся разверткой эволюты в виде окружности (Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. Издательство "Наука", издание третье переработанное и дополненное Москва, 1975 г., с. 425 §9а). Кривизна эвольвенты круга имеет переменную величину. Такое исполнение щек дробилки не только позволяет воздействовать на разрушаемую горную породу разнонаправленными силами, но и увеличивает объем камеры дробления за счет вогнутости щек, а следовательно, увеличивает производительность и уменьшает энергоемкость процесса дробления.
Предлагаемая дробильная машина показана на прилагаемом чертеже.
Она содержит в своем составе приводной кривошип 1, шатун 2, коромысло 3, подвижные тяги 4 и 5, шарнирно соединенные с подвижными щеками 6 и 7, имеющими вогнутый криволинейный профиль в виде эвольвенты круга, воздействующими на дробимый материал 8.
Всего в этой конструкции дробильной машины подвижных звеньев 7, а именно - кривошип 1, шатун 2, коромысло 3, тяга 4, тяга 5, щека 6, щека 7; кинематических пар-шарниров Р5 в ней 10 (01, 02, 03, 04, 1-2, 2-3, 3-4, 3-5, 4-6, 5-7) и ее подвижность по формуле Чебышева П.Л. равна единице, то есть эта система одноподвижная и вполне работоспособна (Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. Издательство "Наука", издание третье переработанное и дополненное Москва, 1975 г., стр. 47 формула 2.8)
W=3n-2p5=(3⋅7)-(2⋅10)=1,
где n - число подвижных звеньев (n=10), р5 - число шарниров (р5=10).
Работает предлагаемая дробильная машина следующим образом: при включении двигателя в работу, от него через рычажный механизм 1-2-3-4 и 5 приводятся в движения щеки 6 и 7. На первой стадии движения, щеки 6 и 7 расходятся друг от друга, что позволяет горной породе, загружаемой сверху, проникать в рабочее пространство дробилки. Во время второй стадии, при обратном движении щек, горная порода подвергается дроблению и удалению раздробленной массы через окно, находящееся между опорами щек 03 и 04.
Предлагаемая дробильная машина с криволинейными щеками может найти широкое применение в строительной и металлургической промышленности.
Дробильная машина с криволинейными щеками для дробления горной породы, включающая изогнутые дробильные щеки, шатун, подвижные тяги, отличающаяся тем, что обе щеки выполнены подвижными, каждая из которых имеет вогнутый криволинейный профиль в виде эвольвенты круга и соединена шарнирно подвижной тягой с четырехзвенным коромыслом, которое в свою очередь шарнирно соединено посредством шатуна с кривошипом, при этом между опорами щек расположено окно для удаления раздробленного материала.
