Дробильний пристрій

Реферат: У заявці описана жираторна дробарка, що має дробильну головку, вузол ексцентрика, приєднаний до дробильної головки, втулку, розміщену між вузлом ексцентрика та дробильною головкою, стопорний елемент і декілька кріпильних елементів. Стопорний елемент має проріз і декілька отворів. Стопорний елемент розташовується у безпосередній близькості до вузла ексцентрика так, що частина вузла ексцентрика перебуває всередині прорізу. Кожний кріпильний елемент проходить у відповідний отвір до дробильної головки. Стопорний елемент розташовується поблизу дробильної головки і вузла ексцентрика так, що стопорний елемент від'єднаний від втулки. У кращому варіанті, конусна дробарка призначена для дроблення гірської породи, каменю, руди або мінералів. Також пропонується спосіб виготовлення або доробки дробильного пристрою, наприклад конусної дробарки або іншої жираторної дробарки. UA 102188 C2 (12) UA 102188 C2 UA 102188 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь техніки Даний винахід відноситься до дробильних пристроїв і, зокрема, до конусних дробарок. Рівень техніки Дробильні пристрої, наприклад конусні дробарки, звичайно використовуються для дроблення гірської породи, руди або мінералів. Дробарки можуть формувати технологічний цикл, пристосований для дроблення матеріалу від першого розміру до меншого розміру. Після дроблення матеріалу, він може бути переміщений у технологічний цикл перемелювання для подальшого подрібнювання матеріалу. Описи дробильних пристроїв можна знайти у патентах US 1537564, 4192472, 4391414, 4478373, 4756484, 4844362, 4892257, 4895311, 5312053, 5372318, 5779166, 5810269, 5996916, 6000648, 6036129, 6213418, 6446977, 6648255, 7048214 і публікаціях патентних заявок US 2003/0183706, 2005/0269436, 2006/0144979, 2008/0115978 і 2008/0272218. Конусна дробарка звичайно руйнує гірську породу, стискаючи її між ексцентрично обертовим валом та його ввігнутим бункером, що охоплює. Гірська порода, що надходить зверху у конусну дробарку, вклинюється та стискується між рухливим конусом (мантією) і футеровкою (бронею) нерухливого конуса (чаші) або ввігнутого конуса. Більші шматки руди або породи руйнуються та маючи тепер менший розмір, провалюються нижче, де вони знову дробляться. Цей процес триває, поки розмір одержуваних шматків не дозволить їм провалюватися крізь вузький отвір на дно дробарки. Дробильна головка конусних дробарок звичайно переміщається вузлом ексцентрика, що приводить її у рух для роздроблення матеріалу. Між дробильною головкою та вузлом ексцентрика звичайно розташовується втулка. До вузла ексцентрика часто буває приєднаний приводний механізм для надавання руху вузла ексцентрика, що переміщає дробильну головку для роздроблення матеріалу. Втулка може мати фланець, що становить з нею єдине ціле. У фланці можуть бути зроблені отвори, як це показано на фіг. 13, крізь які можуть проходити болти для з'єднання з дробильною головкою, для забезпечення дуже міцного з'єднання між втулкою та дробильною головкою. Втулка, що має фланець, звичайно виконується з бронзи. Конструкція втулки забезпечує щільну ходову посадку між різними компонентами, наприклад, між вузлом ексцентрика та дробильною головкою. Наприклад, у патентах US 5413756 і 5730258 розкриваються втулки, конструкції яких характеризуються тугою посадкою між різними компонентами для забезпечення надійного скріплення цих компонентів, для створення замінних поверхонь, що зношуються, і для запобігання влучення інших матеріалів між скріпленими компонентами. Конусні дробарки часто випробовують значні напруги та деформації при дробленні великих уламків породи. Дійсно, при руйнуванні дуже великих уламків породи, напруги і деформації, випробовувані дробильною головкою, валом і втулкою конусної дробарки, можуть істотно зростати. Наприклад, дробарка може бути призначена для дроблення уламків породи, розмір яких перебуває у межах першого інтервалу розмірів. Однак, деякі уламки породи, що попадають у дробарку, можуть мати розмір, що значно перевищує розміри цього інтервалу. Руйнування таких відносно великих уламків породи викликає значні напруги та деформації у дробильній головці, втулці та валу. Значні додаткові напруги і деформації також можуть бути пов'язані зі спробами роздрібнити об'єкт, що у нормальних умовах не може бути роздроблений, наприклад, велика сталева куля або зуб ковша. Фланець втулки може бути ушкоджений або зламаний у результаті випробовуваних валом, втулкою або дробильною головкою напруг і деформацій. Ушкодження фланця також може приводити до вибивання болтів із дробарки. У деяких випадках, може відбутися відділення зламаного фланця так, що при подальшій роботі дробарки відбувається розплавлювання або часткове розплавлювання фланця, що може викликати прихвачування дробарки. У таких випадках можливі й інші ушкодження дробарки, що приводять до тривалих простоїв, пов'язаних із необхідністю її ремонту. Потрібна нова конструкція дробарки. У кращому варіанті, у новій конструкції дробарки підвищені напруги і деформації, які вона може витримати без ушкодження. У кращому варіанті, нова конструкція може бути легко здійснена у формі вдосконалення існуючих конструкцій дробильних пристроїв для зниження, наскільки це можливо, вартості виготовлення дробарок нової конструкції. Сутність винаходу Пропонується дробарка. В одному варіанті здійснення, дробарка може являти собою жираторну дробарку. Жираторна дробарка може включати дробильну головку, вузол ексцентрика, приєднаний до дробильної головки, приводний механізм, приєднаний до вузла ексцентрика для переміщення вузла ексцентрика, вал, на який можуть опиратися дробильна головка або вузол ексцентрика, втулка, розташована між вузлом ексцентрика та дробильна 1 UA 102188 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 головка, декілька кріпильних елементів і стопорний елемент. Стопорний елемент має проріз і декілька отворів. Стопорний елемент примикає до вузла ексцентрика так, що частина вузла ексцентрика перебуває всередині прорізу стопорного елемента. Кожний кріпильний елемент проходить крізь відповідний отвір до дробильної головки. Стопорний елемент розташований у безпосередній близькості до вузла ексцентрика таким чином, що стопорний елемент від'єднаний від втулки. У кращому варіанті, розміри і форма дробильної головки пристосовані для дроблення матеріалу у виробництві цементу, гірських роботах, або для роздроблення матеріалу до розміру, що забезпечує його подальше перемелювання. Конструкція жираторної дробарки може передбачати розташування частини втулки над стопорним елементом. Втулка може мати у цілому циліндричну форму, або може мати у цілому багатокутну форму. У кращому варіанті, стопорний елемент являє собою кільце, виконане зі сталі або нержавіючої сталі, а втулка виконана з бронзи. В альтернативному варіанті, стопорне кільце може являти собою притискну пластину, від'єднану від втулки. Притискна пластина може мати у цілому циліндричну, прямокутну або багатокутну форму. Варто розуміти, що, у кращому варіанті, вал має циліндричну форму. Звичайно, вал також може мати у цілому циліндричну, прямокутну або багатокутну форму. У кращому варіанті, конструкція приводного механізму забезпечує передачу потужності, або кінетичної енергії, від приводного механізму до вузла ексцентрика для переміщення вузла ексцентрика. У кращому варіанті, приводний механізм передає потужність, або кінетичну енергію, за допомогою зубчастого колеса до вузла ексцентрика для обертання вузла ексцентрика. Вузол ексцентрика приєднаний до дробильної головки так, що рух вузла ексцентрика викликає рух дробильної головки для дроблення матеріалу. У кращому варіанті, вузол ексцентрика включає ексцентрик і втулку ексцентрика. Втулка ексцентрика може бути розміщена між валом і ексцентриком. Вузол ексцентрика також може включати зубчасту передачу, установлену між ексцентриком і зубчастим колесом приводного механізму. У деяких варіантах здійснення жираторної дробарки, кожний кріпильний елемент має перший кінець і другий кінець з боку, протилежного першому кінцю. Перший кінець кожного кріпильного елемента має головку, а другий кінець має різьблення. Стопорний елемент має першу поверхню та другу поверхню з боку, протилежного першій поверхні. Перша поверхня звернена убік дробильної головки. Кожний кріпильний елемент проходить крізь відповідний отвір у стопорному елементі так, що частина головки захоплює частину другої поверхні або прикладає силу до частини другої поверхні, а другий кінець захоплює частину дробильної головки. Наприклад, кожний кріпильний елемент може являти собою болт або гвинт, що проходить крізь отвір у стопорному елементі до дробильної головки. Варто мати на увазі, що варіанти здійснення жираторної дробарки також можуть включати шайби. Кожна шайба може бути поміщена між головкою відповідного кріпильного елемента та другою поверхнею стопорного елемента. Як шайби можуть використовуватися, наприклад, пружинні шайби або плоскі шайби. Також запропонований спосіб виготовлення дробарки, розміри і конструкція якої пристосовані для дроблення щонайменше гірської породи, каменю, мінералів або руди. У кращому варіанті, дробарка являє собою жираторну дробарку, наприклад, конічну дробарку. Спосіб може включати кроки підготовки дробильної головки, підготовки вала, підготовки втулки, підготовки вузла ексцентрика, підготовки приводного механізму, підготовки стопорного елемента та підготовки декількох кріпильних елементів. Стопорний елемент має проріз і декілька отворів. Розміри і форма прорізу вибрані так, щоб у нього проходила частина вузла ексцентрика. Розміри і форма частини кожного кріпильного елемента вибрані так, щоб він міг проходити крізь відповідний отвір стопорного елемента. Варіанти здійснення способу можуть включати кроки з'єднання приводного механізму з вузлом ексцентрика, установки втулки у положення примикання до вузла ексцентрика та дробильної головки, з'єднання вузла ексцентрика з дробильною головкою, установки вала для кріплення дробильної головки, розміщення частини вузла ексцентрика у прорізі стопорного елемента, введення кріпильних елементів в отвори стопорного елемента, прикріплення кріпильних елементів до дробильної головки. Кріпильні елементи прикріплюються до дробильної головки, і ексцентрик прикріплюється до дробильної головки так, що стопорний елемент від'єднаний від втулки. Варіанти здійснення способу також можуть включати прикріплення втулки до дробильної головки та розміщення втулки між вузлом ексцентрика та дробильною головкою. Втулка може бути розміщена між валом і стопорним елементом так, що частина втулки перебуває всередині прорізу стопорного елемента або над стопорним елементом. 2 UA 102188 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Інші особливості, мети і переваги винаходу будуть зрозумілі при ознайомленні з наведеним далі описом деяких кращих варіантів його здійснення та деяких кращих способів виконання цих варіантів. Короткий опис креслень Представлені тут кращі варіанти здійснення дробильних пристроїв, наприклад, жираторних дробарок, циклів дроблення або конічних дробарок, а також способів виготовлення цих пристроїв, показані на прикладених кресленнях, у яких: на фіг. 1 представлений вигляд зверху першого кращого варіанта здійснення дробильного пристрою; на фіг. 2 представлений вигляд поперечного перерізу першого кращого варіанта здійснення дробильного пристрою по лінії ІІ-ІІ на фіг. 1; на фіг. 2А представлений збільшений вигляд поперечного перерізу по лінії ІІ-ІІ на фіг. 1, що ілюструє частини головного вала, втулки, стопорного елемента, дробильної головки та вузла ексцентрика першого кращого варіанта здійснення дробильного пристрою; на фіг. 3 представлена у розібраному вигляді краща конструкція, що може бути використана у варіантах здійснення дробильного пристрою, що включає описані тут кращий стопорний елемент і кращу бронзову втулку, розташовані між частиною кращого вузла ексцентрика та частиною кращої дробильної головки; на фіг. 4 представлений вигляд частини моделі, що ілюструє вектори навантажень, що діють на частину втулки, розташовану між головкою дробарки та ексцентриком; на фіг. 5 ілюструються результати моделювання деформацій відомої конструкції бронзової втулки; на фіг. 6 ілюструються результати моделювання деформацій першої запропонованої модифікації відомої конструкції бронзової втулки; на фіг. 7 ілюструються результати моделювання деформацій другої запропонованої модифікації відомої конструкції бронзової втулки; на фіг. 8 ілюструються результати моделювання деформацій першої описаної кращої конструкції стопорного елемента та бронзової втулки; на фіг. 9 ілюструються результати моделювання статичних напруг у вузлах відомої конструкції бронзової втулки; на фіг. 10 ілюструються результати моделювання статичних напруг у вузлах першої запропонованої модифікації відомої конструкції бронзової втулки; на фіг. 11 ілюструються результати моделювання статичних напруг у вузлах другої запропонованої модифікації відомої конструкції бронзової втулки; на фіг. 12 ілюструються результати моделювання статичних напруг у вузлах описаних тут кращих варіантів конструкції стопорного елемента та бронзової втулки, що може бути використана у варіантах здійснення дробильного пристрою; на фіг. 13 представлена у розібраному вигляді конструкція втулки нижньої головки відомої конусної дробарки, що включає бронзову втулку, прикріплену до частини ексцентрика та має фланець, що становить з нею єдине ціле, в який можуть бути введені болти для прикріплення до дробильної головки; на фіг. 14 наведена схема технологічного процесу, що ілюструє перший описаний кращий варіант здійснення способу виготовлення дробильного пристрою. У кращому варіанті, дробильний пристрій являє собою конусну дробарку або іншу жираторну дробарку. Докладний опис кращих варіантів здійснення Конусна дробарка 1, що включає корпус 2, показана на фіг. 1-3. Корпус 2 включає завантажувальний бункер 17, розміри і форма прорізу якого дозволяють приймати матеріал для дроблення, наприклад, гірську породу, руду, мінерали або камінь. Конічна дробарка 1 включає трубопровідну систему 5, пристосовану для подачі змащення з системи змащення до компонентів конусної дробарки, що рухаються, наприклад, вузла 22 ексцентрика. Конусна дробарка 1 також включає вузол 3 приводу, пристосований для обертання передавального вала 4. Передавальний вал 4 може проходити всередині каналу корпусу та опиратися на вкладиші або підшипники. Конструкція вузла 3 приводу забезпечує обертання передавального вала 4, що приводить у рух вузол 22 ексцентрика, що змушує рухатися дробильний пристрій 11 конусної дробарки для роздроблення матеріалу. У кращому варіанті, вузол 3 приводу приводиться в обертання приводним ременем (не показаний). Приводний ремінь може приводитися у рух електродвигуном, дизелем або іншою силовою установкою. Передавальний вал 4 приєднаний до вузла 22 ексцентрика. У кращому варіанті, вузол 22 ексцентрика приєднаний до передавального вала 4 через зчеплені шестірні або комбінацію шестірні та зубчастого колеса. Можуть бути також використані й інші сполучні механізми. 3 UA 102188 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Вузол 22 ексцентрика приєднаний до передавального вала 4 так, що у результаті руху передавального вала 4 вузол 22 ексцентрика надає руху дробильному пристрою 11. Рухом дробильного пристрою 11 дробиться матеріал, що надходить з завантажувального бункера 17 конусної дробарки 1. Дробильний пристрій 11 включає дробильну головку 10 і рухливий конус 9. Дробильний пристрій 11 приєднаний до вузла 22 ексцентрика так, що рух вузла ексцентрика 22 викликає рух дробильного пристрою 11. У кращому варіанті, вузол 22 ексцентрика обертається, викликаючи рух дробильної головки 10. Вузол 22 ексцентрика примикає до головного вала 8. Вузол 22 ексцентрика може включати втулку ексцентрика, розташовану між ексцентриком і валом 8. Втулка 21 також розташована між вузлом 22 ексцентрика та дробильною головкою 10. Втулка 21 примикає до ексцентрика вузла ексцентрика з зазором, достатнім для протікання змащення, наприклад, масла, між ексцентриком і втулкою 21. У кращому варіанті, конструкція втулки 21 забезпечує кріплення дробильної головки 10 і також, у кращому варіанті, допомагає витримувати вплив фрикційних та інших сил на з'єднання між вузлом 22 ексцентрика та дробильною головкою 10. Стопорний елемент 24 розташований навколо частини головного вала 8. У кращому варіанті, стопорний елемент 24 являє собою стопорне кільце товщиною дев'ятнадцять міліметрів або 0,75 дюйма, що має проріз, розміри якого дозволяють ввести у нього головний вал 8 і втулку 21. Стопорний елемент 24 також установлений у безпосередній близькості до вузла 22 ексцентрика дробильного пристрою 11. Кріпильні елементи 23 проходять крізь отвори, виконані у стопорному елементі 24, і прикріплюються до дробильної головки 10 дробильного пристрою 11. У кращому варіанті, кріпильні елементи 23 являють собою болти або гвинти, що проходять крізь отвори для прикріплення стопорного елемента до дробильної головки 10. У кращому варіанті, отвори розташовані з рівним інтервалом і дозволяють вводити у них шістнадцять болтів діаметром двадцять чотири міліметри. Варто мати на увазі, що прикріплення стопорного елемента 24 до дробильної головки 10 роз'єднує стопорний елемент 24 і втулку 21. У результаті, знижується ймовірність того, що вплив будь-якої сили, що може бути прикладена вузлом 22 ексцентрика або частиною дробильного пристрою до втулки 21, приведе до ушкодження яких-небудь компонентів. Як випливає з креслення на фіг. 13, існуючі конструкції конусних дробарок включали бронзову втулку, невід'ємною частиною якої був круговий фланець, товщина якого у місцях болтових кріплень становила десять міліметрів. Фланець мав отвори, розмір яких відповідав болтам діаметром двадцять міліметрів. Ці фланці часто відламувалися від циліндричної частини втулки при впливі на фланець надмірно великих сил з боку дробильного пристрою у процесі дроблення матеріалу конусною дробаркою. Наприклад, можуть розвиватися значні сили при впливі дробильної головки на зовнішню крайку фланця або болти фланця, при цьому відбувається вигин болтів на фланці або на фланець передається значне зусилля. Ці впливи можуть послабляти фланець або викликати значну деформацію фланця або його руйнування. Такі відносно надмірні впливи на фланець часто виникають, коли розміри роздріблювального матеріалу, що подається у дробарку, значно перевищують розміри матеріалу, на які розрахована дробарка, або коли подаваний у дробарку матеріал не може бути нею роздроблений. Були запропоновані нові варіанти конструкції втулки для дробарки, які можуть витримувати вплив значних сил, у результаті чого при використанні дробарки можна не пред'являти настільки твердих вимог до розмірів подаваного у дробарку матеріалу, або можна використовувати дробарку для дроблення матеріалу, що має значно більші розміри, в якій не використовуються компоненти більшого розміру. Одним очевидним удосконаленням існуючої конструкції втулки було подвоєння товщини бронзового фланця так, що товщина фланця у місцях болтових з'єднань стала дорівнювати двадцяти міліметрам замість десяти міліметрів. Другим очевидним удосконаленням, передбачуваним даним винаходом, є використання бронзового фланця двадцятиміліметрової товщини і також використання отворів у фланці для болтів діаметром двадцять чотири міліметри для того, щоб для фланця більшої товщини використовувалися також і більше товсті болти. Перше та друге передбачувані вдосконалення порівнювалися з розглянутим вище варіантом здійснення конструкції від'єднаного стопорного елемента, що використовує стопорне кільце зі сталі або нержавіючої сталі товщиною дев'ятнадцять міліметрів, або 0,75 дюйма, і з відомою конструкцією для того, щоб визначити переваги конструкції з від'єднаним стопорним кільцем у порівнянні з відомою конструкцією або іншими передбачуваними вдосконаленнями. Отвори у бронзових фланцях і стопорному елементі, включені у модель конструкції, були рівномірно розташовані та розраховані на шістнадцять болтів. Порівняння виконувалося 4 UA 102188 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 моделюванням з використанням програм SolidWorks CAD Cosmos FEA. У процесі моделювання, за внутрішнім діаметром циліндричної втулки прикладалися розтягуючі та стискаючі навантаження на площадку розміром чотири на чотири дюйми, тобто, шістнадцять кв. дюймів. Прикладання розтягуючих і стискаючих навантажень імітувало передбачувані умови впливу тертя і тиску при дробленні. Проведене FEA (від англ. finite element analysis - аналіз методом кінцевих елементів) дослідження та аналіз за своїм характером є відносним. Абсолютні величини навантажень, деформацій і напруг не обов'язково повинні бути такими ж, як при порівнянні відносних величин. Загалом кажучи, на площадку впливало навантаження, що має більший радіальний компонент, невеликий тангенціальний компонент (скручувальний момент для моделей втулки з незнімним фланцем), а також невеликий осьовий компонент. Крім конструкційних навантажень, компоненти також піддані різним навантаженням, що представляють реакцію на теплове розширення. Вектори навантажень, що впливають на конструкцію втулки з фланцем у першому та другому передбачуваних удосконаленнях, і в удосконаленні стопорного елемента, розглянутих у процесі моделювання, показані на фіг. 4. Виникаючі у результаті впливи розглянутих вище навантажень деформації для кожної конфігурації, показані на фіг. 5, 6, 7 і 8. На фіг. 5 представлений результат моделювання деформації, випробовуваної відомою конструкцією. На фіг. 6 представлений результат моделювання деформації, випробовуваної у першому запропонованому вдосконаленні, що включає фланець двадцятиміліметрової товщини. На фіг. 7 представлений результат моделювання деформації, випробовуваної у другому запропонованому вдосконаленні, що включає фланець двадцятиміліметрової товщини і болти діаметром двадцять чотири міліметри. На фіг. 8 представлений результат деформації, випробовуваної варіантом здійснення конструкції стопорного елемента, розглянутої вище з посиланням на фіг. 1-3. Проведене моделювання показало, що величина деформації фланця може бути знижена шляхом збільшення товщини фланця, а також збільшенням діаметра болтів фланця. Виявилося, що завдяки використанню розглянутого вище від'єднаного стопорного елемента зниження деформації та навантажень на болти досягає 75 %. Як видно з фіг. 8, це особливо проявляється в областях, що оточують отвори для болтів у стопорному елементі, при порівнянні з отворами у фланці інших конструкцій, показаних на фіг. 5-7. 75 % зниження являє собою істотне поліпшення у порівнянні з відомою конструкцією втулки, і є істотним поліпшенням у порівнянні з очевидними першим і другим передбачуваними вдосконаленнями відомої конструкції втулки (наприклад, збільшення товщини фланця або болтів фланця, використовуваних у відомій конструкції). Проведене моделювання також продемонструвало звичайні напружені стани, спостережувані у відомих конструкціях, першому передбачуваному вдосконаленні, другому передбачуваному вдосконаленні та варіанті здійснення вузла стопорного елемента, розглянутих вище. Обумовлені значення напруг повинні розглядатися як "відносні", оскільки фактично використовувані навантаження мали більший запас, а точні значення навантажень невідомі через істотні розходження в умовах застосування та устаткуванні. Однак, оскільки програмне забезпечення за своєю природою лінійне, становлять інтерес саме процентні зміни у максимальних деформаціях і напругах, а не їхні абсолютні значення. Отримані при моделюванні напружені стани для кожної конструкції представлені на фіг. 912. На фіг. 9 показана отримана моделюванням напруга, випробувана у відомій конструкції. На фіг. 10 показана отримана моделюванням напруга, випробувана у першому передбачуваному вдосконаленні, що використовує фланець двадцятиміліметрової товщини. На фіг. 11 показана отримана моделюванням напруга, випробувана у другому передбачуваному вдосконаленні, що включає фланець двадцятиміліметрової товщини і болти діаметром двадцять чотири міліметри. На фіг. 12 показана отримана моделюванням напруга, випробувана варіантом здійснення конструкції стопорного елемента, розглянутої вище з посиланням на фіг. 1-3. Було встановлено на підставі результатів моделювання, представлених на фіг. 9-12, що рівні напруг в отворах для болтів і навколо них, а також у стопорному елементі у конструкції від'єднаного стопорного елемента відповідають 70-85 % меншим напругам зрізу та вигину, у порівнянні з іншими варіантами вдосконалених незнімних фланців і відомою конструкцією. При моделюванні також була проведена оцінка навантажень у болтах. Моделюванням була визначена пружність болта під навантаженням, а також необхідне обмеження твердості стрижнів болтів. У наведеній нижче Таблиці 1 представлені відносні розходження у максимальних навантаженнях/напругах у болтах, між відомою конструкцією та першим і другим передбачуваними вдосконаленнями, де використовується конструкція з незнімним фланцем, а також варіантом здійснення розглянутої вище конструкції від'єднаного стопорного елемента. 5 UA 102188 C2 Таблиця 1 Результати моделювання відносних навантажень/напруг Модель Напруга зрізу Осьова 1,00 0,65 1,00 0,99 Напруга вигину (навантаження на злам) 1,00 0,59 0,46 0,95 0,50 0,07 1,03 0,08 напруга Відома конструкція Перше передбачуване вдосконалення (більше товстий фланець) Друге передбачуване вдосконалення (більше товстий фланець і більше товсті болти) Конструкція з від'єднаним стопорним елементом 5 10 15 20 25 30 35 40 Як випливає з представлених у Таблиці 1 результатів моделювання, конструкція з від'єднаним фланцем демонструє істотне скорочення навантажень у болтах, у порівнянні з відомими конструкціями та іншими передбачуваними вдосконаленими конструкціями. Зокрема, конструкція з від'єднаним стопорним елементом демонструє істотне зниження навантажень у болтах, що викликає напруги під дією моментів зламу, або напруги вигину. За результатами проведеного моделювання стає ясним, що очевидні вдосконалені конструкції, в яких використовуються більше товсті фланці або більше товсті болти, можуть дати незначне поліпшення по зниженню деформації, напруги і навантажень на болти, що виникають у процесі роботи конусної дробарки. З іншого боку, конструкція з від'єднаним стопорним елементом забезпечує істотне зниження деформації, напруги і навантажень на болти. Дійсно, моделювання показує, що від'єднаний стопорний елемент забезпечує зненацька велике поліпшення у порівнянні з іншими передбачуваними вдосконаленими конструкціями. Більше того, конструкція з від'єднаним стопорним елементом забезпечує її введення у дробильні пристрої, які не потребують істотних переробок інших компонентів конусної дробарки. Завдяки цьому, така конструкція дасть можливість скоротити витрати, пов'язані з виготовленням конусних дробарок при використанні нової конструкції, розглянутої вище та показаної на фіг. 13. Проведене моделювання показує, що у варіантах здійснення конусної дробарки, які використовують стопорний елемент, від'єднаний від втулки, досягаються істотні поліпшення. Як показують результати моделювання, завдяки такому від'єднанню може бути реалізована конусна дробарка, що буде витримувати значно більше високі експлуатаційні напруги і деформації, у порівнянні з іншими конструкціями, в яких використовуються втулки з незнімним фланцем. Також запропонований спосіб створення дробильного пристрою, представлений на фіг. 14. У кращому варіанті здійснення способу, для формування варіанта здійснення дробильного пристрою виконується доробка існуючої конусної дробарки, або інших жираторних дробарок, включенням у них варіантів здійснення розглянутої вище конструкції від'єднаного стопорного елемента. Варіант здійснення нашого способу може включати підготовку дробильної головки, втулки, вузла ексцентрика, кріпильних елементів і стопорного елемента. Стопорний елемент має проріз, розміри якого забезпечують розміщення у ньому частини ексцентрика, і декілька отворів, розміри яких відповідають кріпильним елементам, що вводяться у них. Ексцентрик вводиться крізь проріз стопорного елемента, а втулка розміщається між дробильною головкою та вузлом ексцентрика. Кріпильні елементи вводяться крізь отвори стопорного елемента. Кріпильні елементи також прикріплюються до дробильної головки так, що стопорний елемент виявляється від'єднаним від втулки. Втулка може бути закріплена між дробильною головкою та вузлом ексцентрика для з'єднання ексцентрика з дробильною головкою. У кращому варіанті, втулка розташовується так, що її частина перебуває всередині прорізу стопорного елемента та прикріплена до дробильної головки так, що втулка від'єднана від стопорного елемента. Можна представити, що замовник у рамках однієї угоди може придбати жираторну дробарку, наприклад, конусну дробарку. Згодом замовникові може бути повідомлено про спосіб 6 UA 102188 C2 5 10 15 20 доробки цієї конусної дробарки або іншої жираторної дробарки для одержання конусної дробарки, що включає від'єднаний стопорний елемент. Подібна дороблена конусна дробарка або інша жираторна дробарка може бути аналогічна варіанту здійснення, показаному на фіг. 1 і 2. Стопорний елемент може бути поставлений постачальником або може бути придбаний у продавця, в якого замовником раніше була придбана жираторна дробарка. Передбачається, що продавець або замовник можуть виконати доробку. Можливі зміни у розглянутих вище кращих варіантах здійснення дробильного пристрою та способу виготовлення дробильного пристрою. Наприклад, незважаючи на те, що у кращому варіанті товщина стопорного елемента становить дев'ятнадцять міліметрів або 0,75 дюйма, товщина може бути й іншою. Аналогічно, разом зі стопорним елементом можуть бути використані болти іншого розміру, або інше число болтів. Стопорний елемент, втулка або інші елементи можуть бути виконані з інших металів або інших матеріалів, або можуть мати інші розміри або форму для того, щоб відповідати певним конструктивним вимогам, запропонованим замовником, або вимогами проекту. Звичайно, можуть бути проведені й інші зміни розглянутої вище конусної дробарки або інших дробильних пристроїв, для задоволення різних вимог до конструкції дробарки або інших критеріїв розробки. Хоча у даному описі були представлені деякі кращі варіанти здійснення дробильних пристроїв і способів їх виготовлення та використання, варто розуміти, що винахід не зводиться тільки до них і може бути виконаний та використаний інакше у межах області вимог наведеної далі формули винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Жираторна дробарка, що включає: дробильну головку; вузол ексцентрика, прикріплений до дробильної головки; вал, розміщений з можливістю кріплення на ньому щонайменше дробильної головки або вузла ексцентрика; приводний механізм, приєднаний до вузла ексцентрика для приведення його у рух; втулка, розміщена між дробильною головкою та вузлом ексцентрика; стопорний елемент, що має проріз і декілька отворів і розташований у безпосередній близькості до вузла ексцентрика так, що частина вузла ексцентрика перебуває всередині прорізу; декілька кріпильних елементів, кожний з яких проходить крізь відповідний отвір у стопорному елементі до дробильної головки; і при цьому стопорний елемент розташований у безпосередній близькості до вузла ексцентрика та дробильної головки так, що він від'єднаний від втулки. 2. Жираторна дробарка за п. 1, в якій приводний механізм складається з передавального вала, що обертається, приєднаного до вузла приводу, який пристосований для обертання його ременем, що рухається. 3. Жираторна дробарка за п. 1, в якій частина втулки закріплена між дробильною головкою та вузлом ексцентрика для прикріплення вузла ексцентрика до дробильної головки, при цьому частина втулки розташована над прорізом стопорного елемента. 4. Жираторна дробарка за п. 3, в якій стопорний елемент являє собою кільце, виконане зі сталі або нержавіючої сталі, а втулка виконана з бронзи. 5. Жираторна дробарка за п. 1, в якій вузол ексцентрика складається з ексцентрика, прикріпленого до втулки ексцентрика, і шестірні, що прикріплена до приводного механізму, а втулка ексцентрика розташована між ексцентриком і валом, при цьому жираторна дробарка являє собою конусну дробарку. 6. Жираторна дробарка за п. 1, в якій приводний механізм пристосований для передачі потужності або кінетичної енергії від приводного механізму до вузла ексцентрика для його переміщення. 7. Жираторна дробарка за п. 1, в якій стопорний елемент має у цілому циліндричну, круглу, прямокутну або багатокутну форму. 8. Жираторна дробарка за п. 1, в якій кріпильні елементи являють собою болти або гвинти. 9. Жираторна дробарка за п. 1, в якій кожний кріпильний елемент має перший кінець і другий кінець з протилежного першому кінцю боку, при цьому на першому кінці є головка, а на другому кінці є різьблення, а стопорний елемент має першу поверхню та другу поверхню з протилежного першій поверхні боку, при цьому перша поверхня звернена до дробильної головки, кожний кріпильний елемент проходить крізь відповідний отвір так, що частина головки кожного кріпильного елемента зчіплюється з частиною другої поверхні стопорного елемента або 7 UA 102188 C2 5 10 15 20 25 30 35 прикладає до неї силу, а другий кінець кожного кріпильного елемента зчіплюється з частиною дробильної головки. 10. Жираторна дробарка за п. 9, що містить декілька шайб, кожна з яких розташована між головкою відповідного кріпильного елемента та другою поверхнею стопорного елемента. 11. Спосіб виготовлення або модифікування дробильного пристрою, призначеного для дроблення щонайменше одного з гірської породи, руди, мінералів і каменю, при здійсненні якого: розміщають вузол ексцентрика, щоб він проходив через проріз стопорного елемента; розміщають втулку між вузлом ексцентрика та дробильною головкою; приєднують вузол ексцентрика до дробильної головки; вставляють кріпильні елементи крізь отвори у стопорному елементі; прикріплюють кріпильні елементи до дробильної головки; приєднують приводний механізм до вузла ексцентрика; при цьому кріпильні елементи прикріплюють до дробильної головки і вузол ексцентрика з'єднують з дробильною головкою так, що стопорний елемент від'єднаний від втулки. 12. Спосіб за п. 11, у якому прикріплюють втулку до дробильної головки. 13. Спосіб за п. 12, у якому розташовують втулку між дробильною головкою та стопорним елементом так, що щонайменше частина втулки перебуває над стопорним елементом. 14. Спосіб за п. 13, у якому стопорний елемент являє собою кільце або пластину. 15. Спосіб за п. 11, у якому приводний механізм складається з передавального вала, що обертається, розташованого між вузлом ексцентрика та вузлом приводу. 16. Спосіб за п. 11, у якому вузол ексцентрика складається з ексцентрика, прикріпленого до втулки ексцентрика, розміщеної між ексцентриком і валом, розташованим у безпосередній близькості до дробильної головки та ексцентрика. 17. Спосіб за п. 11, у якому кожний кріпильний елемент має перший кінець і другий кінець з протилежного першому кінцю боку, при цьому на першому кінці є головка, а на другому кінці є різьблення, а стопорний елемент має першу поверхню та другу поверхню з протилежного першій поверхні боку, і при цьому: розташовують стопорний елемент щодо вузла ексцентрика та дробильної головки так, що перша поверхня звернена до дробильної головки; вставляють кожний кріпильний елемент, щоб він проходив через відповідний отвір у стопорному елементі так, що частина головки кожного кріпильного елемент зчіплюється з частиною другої поверхні стопорного елемента або прикладає до неї силу, а другий кінець стопорного елемента зчіплюється з частиною дробильної головки. 18. Спосіб за п. 11, у якому розташовують вал поблизу вузла ексцентрика та дробильної головки для створення опори щонайменше вузлу ексцентрика або дробильній головці. 8 UA 102188 C2 9 UA 102188 C2 10 UA 102188 C2 11 UA 102188 C2 12 UA 102188 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 13