73 / 80
71
ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 2, 2011
Ê ìàøèíàì ðàçäàâëèâàþùåãî äåéñòâèÿ, ïðèìå-
íÿåìûì äëÿ èçìåëü÷åíèÿ ñûïó÷èõ ìàòåðèàëîâ, îò-
íîñÿò âàëêîâûå è ðîëèêî-êîëüöåâûå âåðòèêàëüíûå
è ãîðèçîíòàëüíûå ìåëüíèöû.
Ðàçâèòèå êîíñòðóêöèé âàëêîâûõ èçìåëü÷èòåëåé
ïðèâåëî ê ñîçäàíèþ ìàøèí, îñóùåñòâëÿþùèõ íå
òîëüêî ðàçäàâëèâàíèå, íî è èñòèðàíèå ñëîÿ ìàòåðè-
àëà â çàçîðå ìåæäó âàëêàìè çà ñ÷åò ðàçíîñòè îêðóæ-
íûõ ñêîðîñòåé. Òàêîå êîìïëåêñíîå íàãðóæåíèå ñëîÿ
ìàòåðèàëà ïîçâîëÿåò äîñòè÷ü êîíå÷íîé êðóïíîñòè
÷àñòèö ìåíåå 30 · 10
-6
. Â òî æå âðåìÿ âàëêîâûå ìåëü-
íèöû èìåþò ñóùåñòâåííûé íåäîñòàòîê — îäíîêðàò-
íîñòü ñèëîâîãî âîçäåéñòâèÿ íà ìàòåðèàë, ïðîõîäÿ-
ùèé ÷åðåç çàçîð ìåæäó ïàðîé âàëêîâ.  êîíñòðóê-
öèÿõ âàëêîâûõ èçìåëü÷èòåëåé óñòàíàâëèâàþò äî
âîñüìè ðàáî÷èõ îðãàíîâ. Òàêèå ìàøèíû ãðîìîçäêè
è ìåòàëëîåìêè.
Ðîëèêî-êîëüöåâûå èçìåëü÷èòåëè âûãîäíî îòëè-
÷àþòñÿ îò âàëêîâûõ ìåëüíèö íàëè÷èåì íåñêîëüêèõ
ðàáî÷èõ îðãàíîâ (ðîëèêîâ), îäíîâðåìåííî â öèêëè-
÷åñêîì ðåæèìå âîçäåéñòâóþùèõ íà ñûïó÷èé ìàòå-
ðèàë. Êîëè÷åñòâî íàãðóæåíèé çàâèñèò îò ÷èñëà ðî-
ëèêîâ, ñêîðîñòè èõ äâèæåíèÿ â êîëüöå è âðåìåíè
ïðåáûâàíèÿ ÷àñòèö â ðàáî÷åé çîíå èçìåëü÷èòåëÿ.
Îäíàêî ðàçðàáîòàííûå ðàíåå êîíñòðóêöèè ðîëèêî-
âûõ èçìåëü÷èòåëåé îñóùåñòâëÿþò ïðîöåññ ïðè ñèëî-
âîì âîçäåéñòâèè ðîëèêîâ, ñîâåðøàþùèõ ñâîáîäíîå
êà÷åíèå ïî ìàòåðèàëó. ×àñòèöû ñûïó÷åé ñðåäû âîñ-
ïðèíèìàþò òîëüêî ðàçäàâëèâàþùèå íàãðóçêè, ÷òî
íåëüçÿ ñ÷èòàòü ýôôåêòèâíûì. Êðîìå òîãî, ðàñ÷åòû
ðîëèêî-êîëüöåâûõ ìåëüíèö, ðàíåå ïðîâîäèâøèåñÿ
èññëåäîâàòåëÿìè [1], ñâîäèëèñü ê îïðåäåëåíèþ ñèë,
äåéñòâóþùèõ íà åäèíè÷íîå òåëî.
Íà êàôåäðå ÌÀÏÏ ÊåìÒÈÏÏà ðàçðàáîòàí è èñ-
ïûòûâàåòñÿ ðîëèêîâûé èíåðöèîííûé èçìåëü÷èòåëü
ñ ðåãóëèðóåìîé ñêîðîñòüþ êà÷åíèÿ ðàáî÷èõ îðãàíîâ.
Çàìåäëåíèå ñêîðîñòåé âðàùåíèÿ ðîëèêîâ ïðè èõ êà-
÷åíèè ïî ñëîþ ìàòåðèàëà îñóùåñòâëÿåòñÿ ñîçäàíèåì
ìîìåíòà òðåíèÿ â êðåïëåíèè îñåé ê âîäèëó è ïðèâî-
äèò ê îáðàçîâàíèþ ñäâèãîâûõ äåôîðìàöèé â ñëîå
ìàòåðèàëà. Ðîëèêè èìåþò ìàÿòíèêîâûé ïîäâåñ, è
ðàçäàâëèâàþùàÿ ñèëà, äåéñòâóþùàÿ íà ñëîé ìàòåðè-
àëà, ñîçäàåòñÿ öåíòðîáåæíîé èíåðöèîííîé ñèëîé.
Öåëü èññëåäîâàíèé — ðàçðàáîòêà ìàòåìàòè÷åñêîé
ìîäåëè ïðîöåññà èçìåëü÷åíèÿ ñëîÿ ñûïó÷åãî ìàòå-
ðèàëà ðîëèêîâûì èíåðöèîííûì èçìåëü÷èòåëåì, ñî-
çäàþùèì íå òîëüêî ðàçäàâëèâàþùèå, íî è ñäâèãî-
âûå íàãðóçêè íà ìàòåðèàë.
Ïðåäëîæåíà ñëåäóþùàÿ ñõåìà èçìåëü÷åíèÿ (ñì.
ðèñóíîê). Íà ñëîé èñõîäíîé òîëùèíîé
δ
í
îáðàçî-
âàâøåãîñÿ ïðè óñòàíîâèâøåìñÿ ðåæèìå îáêàòûâà-
íèÿ ñ èñõîäíûìè ïàðàìåòðàìè:
ρ
í
— íàñûïíîé
ïëîòíîñòüþ,
f
è
f
′
— êîýôôèöèåíòàìè òðåíèÿ î ïî-
âåðõíîñòè ðàáî÷èõ îðãàíîâ è âíóòðåííåãî òðåíèÿ,
äåéñòâóþò ñëåäóþùèå ñèëû è ìîìåíòû:
F
ö
— öåíòðîáåæíàÿ ñèëà, ñîçäàâàåìàÿ ðîëèêîì
ïðè åãî ðåãóëÿðíîì êà÷åíèè ïî ñëîþ ìàòåðèàëà:
F
ö
=
me
ω
2
,
(1)
ãäå
m
— ìàññà ðîëèêà;
e
— ðàññòîÿíèå îò îñè ðîëèêà
äî öåíòðàëüíîé îñè;
ω
— óãëîâàÿ ñêîðîñòü âðàùåíèÿ
îñè ðîëèêà îòíîñèòåëüíî íåïîäâèæíîé îñè êîëüöà.
M
ÒÊ
— ìîìåíò òðåíèÿ êà÷åíèÿ ðîëèêà ïî ñëîþ
ñûïó÷åãî ìàòåðèàëà îïðåäåëÿåòñÿ ôîðìóëîé
M
ÒÊ
= 2
N
Y
cos
α
r
cos(
α
/2),
(2)
ãäå
N
— ðåàêöèÿ ñëîÿ ìàòåðèàëà íà äåôîðìèðîâà-
íèå;
α
— óãîë ñåêòîðà êîíòàêòà ðîëèêà ñî ñëîåì ìà-
òåðèàëà;
r
— ðàäèóñ ðîëèêà.
F
ÒÑ
— ñèëà òðåíèÿ ñêîëüæåíèÿ ïîâåðõíîñòè ðî-
ëèêà ïî ïîâåðõíîñòè ñëîÿ ñûïó÷åãî ìàòåðèàëà:
F
ÒÑ
=
f
i
F
ö
cos(
α
/2),
(3)
ãäå
f
i
— ôóíêöèîíàëüíûé êîýôôèöèåíò òðåíèÿ
ñêîëüæåíèÿ ïîâåðõíîñòè ðîëèêà î ñûïó÷èé ìàòåðè-
àë, çàâèñÿùèé îò äèñïåðñíîñòè ïîñëåäíåãî.
УДК 641:621.926.33
Роли овый инерционный измельчитель:
модель процесса измельчения слоя сып чей среды
Êàíä. òåõí. íàóê Ñ.Ä.ÐÓÄÍÅÂ, Î.Å.ÐÛÁÈÍÀ
Êåìåðîâñêèé òåõíîëîãè÷åñêèé èíñòèòóò ïèùåâîé ïðîìûøëåííîñòè
Êëþ÷åâûå ñëîâà:
ðàçäàâëèâàíèå; èñòèðàíèå; èçìåëü÷è-
òåëè; ìîäåëü ïðîöåññà; ñûïó÷àÿ ñðåäà.
ω
1
K
Y
m
e
F
–
ц
F
–
ТС
–N
–
X
–N
–
Y
–N
–
F
–
сдв
d
i
d
i+1
δ
i
δ
i+1
K
1
K
2
M
TK
M
0
TC
O
1
r
1
α
Äèíàìè÷åñêàÿ ñõåìà ïðîöåññà ðàçðóøåíèÿ êàòÿùèìñÿ
ðîëèêîì ñëîÿ ñûïó÷åãî ìàòåðèàëà
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека