Институт технологического оборудования и машиностроения

2. Институт технологического оборудования и машиностроения Директор ИТОМ, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой механического оборудования Богданов Василий Степанович Тел.: (0722) 55-06-02 Fax: 55-06-02 E-mail:v.s_bogdanov@mail.ru 2

3. Проектирование машин и оборудования предприятий строительных материалов 3

4. Вид учебной нагрузки и контроля знаний Трудоемкость учебной работы – 238 часов. Лекции – 68 часов. Лабораторные работы – 17 часов. Практические занятия – 34 часа. Самостоятельная работа – 119 часов. Курсовой проект – 40 часов. Зачет и экзамен

5. Цель дисциплины Цель дисциплины – подготовка специалиста, способного на практике осуществлять разработку, проектирование машин и оборудования для дробления, помола, сортировки, классификации и перемешивания строительных материалов, а также формирование у студентов навыков, способствующих непрерывному росту эффективности производства. 5

6. Основные разделы Введение 1.Основные сведения об измельчении материалов. 2. Оборудование для измельчение материалов. 3. Бункера, затворы, питатели и дозаторы. 4. Машины для сортировки материалов. 5. Оборудование для очистки газов и воздуха от пыли 6. Машины для перемешивания материала. 6 6

7. Введение Создание новых машин – сложный процесс, включающий в себя такие составляющие, как прогнозирование, научные следования, проектирования, подготовка и освоение производства новых машин. Важное место в этом процессе, по своей значимости и объему, занимает проектирование, как процесс целенаправленной творческой деятельности, человека, включающий в себя взаимосвязанный комплекс работ и завершающийся созданием промышленной продукции, максимально удовлетворяющей потребностям человека. 7

8. 1. Основные сведения об измельчении материалов

9. Термины. Определения. Классификация Измельчение – процесс последовательного уменьшения размера исходного куска материала под воздействием внешних нагрузок, превышающих силы межмолекулярного сцепления в куске измельчаемого материала. 9 9

10. Способы измельчения материалов а) раздавливание; б) истирание; в) раскалывание; г) удар; д) резание 10 10

11. Стадии процесса измельчения 11 11

12. 2. Оборудование для измельчения материалов

13. Общие сведения и классификация Все применяемые машины для измельчения материалов разделяют на две группы: дробилки и мельницы. Дробилки- это машины, которые применяются для дробления сравнительно крупных кусков материала начальным размером 100 - 1200 мм. Мельницы - это машины, которые предназначаются для получения тонкоизмельченного порошкообразного материала, при этом размер начальных кусков равен 2 -20 мм. 13

14. Кинематические схемы дробилок а) б) в) е) г) д) а)щековая; б)конусная; в)валковая; г)молотковая; д)роторная; е) бегуны 14 14

15. Кинематические схемы мельниц а) б) в) г) д) е) а)барабанная; б)роликовая маятниковая; в)кольцевая; г)ударная;д)вибрационная; е) струйная 15 15

16. Щековые дробилки. Общие сведения Щековые дробилки применяются для крупного и среднего дробления кусковых материалов. Дробление материала в щековых дробилках происходит между подвижной и неподвижной щеками путем периодического нажатия подвижной щеки на материал. 16 16

17. Классификация щековых дробилок • В зависимости от характера движения подвижной щеки они подразделяются на ЩД: • с простым движением подвижной щеки; • со сложным движением подвижной щеки ; • с комбинированным движением подвижной щеки. • В зависимости от места подвеса подвижной щеки: • с верхним подвесом подвижной щеки; • с нижним подвесом подвижной щеки. • В зависимости от количества рабочих камер: • с одной камерой дробления; • с двумя камерами дробления. • В зависимости от типа привода: • с эксцентриково-шатунным приводом; • с шарнирно-кулачковым приводом; • с гидравлическим приводом. 17

18. Кинематические схемы щековых дробилок С простым движением иверхним подвесом подвижной щеки С простым движением и нижним подвесом подвижной щеки

19. Кинематические схемы щековых дробилок Со сложным движением подвижной щеки Усовершенствованных конструкций

20. Конструкция щековой дробилки с простым движением щеки 2 3 1 4 5 6 7 1- привод; 2 - ось; 3 - щека неподвижная; 4 - щека подвижная; 5 – вал эксцентриковый; 6 – плита распорная; 7 - станина 20 20

21. Конструкция щековой дробилки со сложным движением щеки 4 3 1- привод; 2 - щека неподвижная; 3 - щека подвижная; 4 - вал эксцентриковый; 5 - плита распорная; 6 - станина 2 1 21 21

22. Элементы щековой дробилки Корпус

23. Элементы щековой дробилки Вал эксцентриковый

24. Элементы щековой дробилки Плита дробящая

25. Конусные дробилки. Общие сведения и классификация Процесс дробления в конусных дробилках осуществляется раздавливанием, раскалыванием, изломом, истиранием в рабочей камере, образованной между неподвижным и подвижным конусами. В зависимости от технологического назначения конусные дробилки подразделяют на: - конусные дробилки крупного дробления (ККД); - конусные дробилки среднего дробления (КСД); - конусные дробилки мелкого дробления (КМД). По конструктивному исполнению: - дробилки с подвешенным валом; - дробилки инерционные; - дробилки с консольным валом. 25 25

26. Конструкция конусных дробилок 4 1 - станина; 2 - конус неподвижный; 3 - конус подвижный; 4 - траверса; 5 - вал вертикальный; 6 - колесо коническое; 7 - втулка эксцентриковая; 8 - вал ведущий; 9 - стакан 3 5 2 6 7 1 8 9 26 26

27. Валковые дробилки. Общие сведения Валковые дробилки получили широкое распространение при дроблении мягких материалов, склонных к налипанию. Измельчение материала в них осуществляется между валками, вращающимися навстречу друг другу раздавливанием, раскалыванием и истиранием. Достоинства валковых дробилок: простота устройства, надежность в работе, небольшой расход энергии. Недостатки: дробилка с гладкими валками может измельчать относительно небольшие куски материала, небольшая производительность, наличие вибрации. 27 27

28. Классификация валковых дробилок • По методу установки валков: • дробилки с одной парой подвижных и другой парой неподвижных подшипников; • дробилки с подвижно установленными подшипниками; • По конструкции валков: • дробилки с зубчатыми или ребристыми валками; • дробилки с гладкими валками; • По количеству валков в дробилке: • дробилки с одним валком; • дробилки с двумя валками; • дробилки с тремя и более валками. • По устройству привода: • с использованием редуктора и карданного вала; • с использованием ременной передачи; • с использованием зубчатой передачи;

29. Конструкция валковых дробилок 1 - электродвигатель; 2 - передача ременная; 3 - редуктор; 4 - муфта; 5 - опора подшипниковая; 6 - бункер; 7- валок ведущий; 8 - пара зубчатая; 9 - валок ведомый; 10 - станина; 11 - рама опорная; 12 - устройство разгрузочное 6 7 8 5 9 4 10 11 3 12 2 1 29 29

30. Достоинства и недостатки валковых дробилок К достоинствамвалковых дробилок относят: простота устройства, надежность в работе, небольшой расход энергии. К недостаткам: дробилка с гладкими валками может измельчать относительно небольшие куски материала, небольшая производительность, наличие вибрации и необходимость равномерного непрерывного питания валков во избежание снижения их эффективности.

31. Дробилки ударного действия. Общие сведения Дробилки ударного действия применяют для крупного и среднего дробления пород мягкой и средней твердости. Измельчение материала в дробилке ударного действия осуществляется вследствие соударения кусков материала с элементами ротора; соударения кусков материала о бронефутеровку, раздавливания и истирания между колосниковой решеткой и ротором. В зависимости от конструктивного исполнения рабочего органа дробилки ударного действия подразделяются на два типа: • роторные; • молотковые. 31 31

32. Кинематические схемы конструктивного исполнения рабочего органа а) б) а)роторная; б)молотковая 32 32

33. Достоинства дробилок ударного действия •  Низкий удельный расход энергии (в 1,5-2 раза меньше чем у щековых). • Высокая производительность. • Малая удельная металлоемкость. • Большая степень дробления, что позволяет сократить число стадий дробления.

34. Шаровые мельницы. Общие сведения Шаровые мельницы предназначены для тонкого помола сырьевых материалов (естественного или искусственного происхождения) как в воздушной так и в водной среде, с целью увеличения удельной поверхности и достижения требуемых химических и физико-технических свойств измельчаемого материала. Помол в шаровые мельницы осуществляется за счет удара, раздавливания и истирания мелющих тел о измельчаемый материл и барабан мельницы. 34 34

35. Классификация шаровых мельниц Все типы шаровых мельниц могут быть классифицированы по следующим признакам: по принципу работы - на периодические и непрерывного действия; по способу помола - на мельницы сухого и мокрого помола; по конструкции и форме барабана - на цилиндрические однокамерные, многокамерные и конические; по способу загрузки и разгрузки – с периферийной загрузкой и с центральной загрузкой; по конструкции привода - с периферийным (шестеренчатым) приводом и с центральным приводом; по схеме работы – с открытым и замкнутым циклом. 35 35

36. Конструкция шаровых мельниц 6 7 5 4 3 2 1 1 - воронка загрузочная; 2 - корпус мельницы; 3 - подшипник цапфовый; 4 - камера разгрузочная; 5 - вал промежуточный; 6 -привод вспомогательный; 7 - привод основной 36 36

37. Мельницы самоизмельчения. Общие сведения Работа мельниц самоизмельчения основана на том, что для измельчения материала применяют куски этого же материала. Мельницы самоизмельчения обычно применяют для измельчения исходного материала или продукта дробилки первой стадии. 37

38. Классификация мельниц самоизмельчения Все типы мельниц самоизмельчения могут быть классифицированы по следующим признакам: по способу помола - на мельницы сухого и мокрого измельчения; по схеме работы – с открытым и замкнутым циклом.

39. Конструкция мельниц самоизмельчения 4 3 2 5 1 1 - цапфа; 2 - барабан мельницы; 3 - бункер; 4 - днища; 5 - привод 39

40. Мельницы для сверхтонкого измельчения. Общие сведения Данные мельницы предназначены для сверхтонкого измельчения при получении готового продукта с частицами размерами менее 1-10 мкм, эффективность их в 5-30 раз выше шаровых мельниц при значительно меньшем удельном расходе мощности. 40

41. Классификация мельниц для сверхтонкого измельчения • Вибрационные мельницы: • эксцентриковые мельницы; • инерционные мельницы. 2. Струйные мельницы: по технологическому назначению: • с последовательным измельчением и разделением; • с совмещенным измельчением и разделением, осуществляемыми одновременно в одной камере; по виду энергоносителя: • воздухоструйные (работающие на сжатом воздухе), • пароструйные (работающие на перегретом паре); • газоструйные (работающие на инертном газе).

42. Вибрационные мельницы. Общие сведения и классификация Принцип действия вибрационных мельниц состоит в измельчении материалов ударами и истиранием мелющими телами, совершающими сложные движения и большое количество ударов. Эксцентриковые мельницы совершают при работе круговые движения с радиусом, равным эксцентриситету эксцентрикового вала. Недостатком таких мельниц является возникновение динамических сил во время работы. Инерционные мельницы совершают при работе вибрирующие движения под действием сил инерции неуравновешенных вращающихся масс дебаланса, эксцентричного по отношению к оси вращения. 42

43. Вибрационные мельницы а) б) в) а)общий вид; б)схема инерционной мельницы; в) схема эксцентриковой мельницы 43

44. Струйные мельницы. Общие сведения и классификация Струйные мельницы представляют аппарат с весьма сложным рабочим процессом, что обусловлено одновременным измельчением, разделением, осаждением готового продукта и очисткой отработавшего энергоносителя от пыли. В струйной мельнице с вертикальной трубчатой камерой измельчение происходит в результате столкновения частиц в точках пересечения струй и в вихрях, возникающих между ними (турбулентный воздушный поток). В струйной мельнице с плоской помольной камерой измельчение происходит в результате столкновения частиц друг с другом в точках пересечения струй. Кроме того, измельчение происходит в вихрях, образующихся в плоскостях пониженного давления между струями. 44

45. Кинематические схемы струйных мельниц а) б) а)струйная мельница с вертикальной трубчатой помольной камерой; б) струйная мельница с плоской помольной камерой 45

46. Мельницы ударного действия. Общие сведения и классификация Размол материала в молотковых быстроходных мельницах основан на ударе быстродвижущегося била (молотка). Область применения молотковых мельниц – грубый помол мягких пород (гипса, асбеста, мягких каменных углей, глины), подаваемых в мельницу кусками размером до 10-20 мм. Молотковые мельницы подразделяются на группы: • аэробильные мельницы с жестко закрепленными билами; • шахтные мельницы со свободно подвешенными молотками; • дезинтеграторы с жестко закрепленными билами. 46

47. Молотковые быстроходные мельницы а) б) в) а)шахтная мельница; б) аэробильная мельница; в)корзинная мельница 47

48. Среднеходные мельницы. Общие сведения и классификация Применяются для тонкого помола материалов средней и малой прочности. Измельчение в них осуществляется методом раздавливания и истирания. Классификация, кинематические схемы Валковые Шаровые Ролико-маятниковые 1 - кольцо (размольный стол); 2 - ролик (шар); 3 -пружины; 4- привод. 48

49. Конструкции среднеходных мельниц а) б) в) а)валковая; б) шаровая; в)ролико-маятниковая 49

50. 3. Бункеры, затворы, питатели и дозаторы