Молольне тіло

1. Молольне тіло, що містить дві сполучені основами частини, одна з яких виконана у вигляді зрізаного конуса, а інша сполучена з меншою основою зрізаного конуса та виконана з еліпсоїдною поверхнею, яке відрізняється тим, що молольне тіло містить третю частину, яка сполучена з більшою основою зрізаного конуса та виконана з еліпсоїдною поверхнею, при цьому молольне тіло вписано в еліпсоїд, мала вісь якого є висотою молольного тіла, розмір якої становить 0,8-2,0 діаметра більшої основи зрізаного конуса. 2. Молольне тіло за п. 1, яке відрізняється тим, що діаметр меншої основи зрізаного конуса становить 0,8-0,9 діаметра більшої основи зрізаного конуса. (19) (21) u201008257 (22) 02.07.2010 (24) 25.01.2011 (46) 25.01.2011, Бюл.№ 2, 2011 р. (72) СТАЛІНСЬКИЙ ДМИТРО ВІТАЛІЙОВИЧ, РУДЮК ОЛЕКСІЙ СЕРГІЙОВИЧ, СОЛЬОНИЙ ВОЛОДИМИР КОСТЯНТИНОВИЧ, СОХАЦЬКИЙ ЛЮБОМИР ЯРОСЛАВОВИЧ, ВЛАДИМИРОВА АЛЬБІНА ОЛЕКСАНДРІВНА, КОСОГОНОВА ЕТЕРІ ОЛЕКСАНДРІВНА, ПИХТІН ЯКІВ МИХАЙЛОВИЧ (73) УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ НАУКОВОТЕХНІЧНИЙ ЦЕНТР З ТЕХНОЛОГІЇ ТА ОБЛАДНАННЯ, ОБРОБКИ МЕТАЛІВ, ЗАХИСТУ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ТА ВИКОРИСТАННЯ ВТОРИННИХ РЕСУРСІВ ДЛЯ МЕТАЛУРГІЇ ТА МАШИНОБУДУВАННЯ "ЕНЕРГОСТАЛЬ" 3 В окремих випадках виконання молольне тіло, що заявляється, відрізняється тим, що діаметр меншої основи зрізаного конуса становить 0,8-0,9 діаметра більшої основи зрізаного конуса. При використанні об'єкта, що заявляється, забезпечується досягнення технічного результату, який полягає у підвищенні ударостійкості та зменшенні спрацювання молольних тіл при забезпеченні високої щільності завантаження, що, в свою чергу, дозволяє підвищити ефективність процесу подрібнювання матеріалу в млині. Між ознаками об'єкта, що заявляється, і технічним результатом, який досягається, існує такий причинно-наслідковий зв'язок. Виконання однієї з частин молольного тіла у вигляді зрізаного конуса забезпечує прямолінійний контакт молольних тіл по твірній конуса та високу щільність їхнього завантаження в млині. Виконання нижньої і верхньої частин молольного тіла у вигляді еліпсоїдних поверхонь, сполучених з більшою і меншою основами зрізаного конуса, значно збільшує поверхню взаємодії молольних тіл між собою за рахунок контакту по еліпсоїдним кривим. Поєднання виконання однієї з частин молольного тіла у вигляді зрізаного конуса, а двох інших, сполучених з його меншою і більшою основами, у вигляді еліпсоїдних поверхонь дозволяє досягти максимальної щільності завантаження молольних тіл в млині, а, отже, збільшення сумарної поверхні стирання, тонкості помолу та підвищення ефективності процесу подрібнювання. Виконання частин молольного тіла, які сполучені з більшою і меншою основами зрізаного конуса, з еліпсоїдними поверхнями перешкоджає виникненню концентраторів напруги та забезпечує рівномірний розподіл напруги по всій поверхні молольного тіла. В результаті цього при експлуатації молольних тіл в млині практично не має значення, якою частиною падає молольне тіло. Завдяки такій своїй формі молольне тіло приймає ударні навантаження, які рівномірно розподіляються, що, в свою чергу, забезпечує підвищену його ударостійкість в порівнянні з прототипом та високий питомий тиск на матеріал, який розмелюється. Виконання частин молольного тіла, які сполучені з більшою і меншою основами зрізаного конуса, з еліпсоїдними поверхнями, забезпечує простоту виготовлення молольного тіла в процесі виробництва. Молольне тіло відливають у відкритий кокіль, що виключає застосування роз'ємних ливарних форм та дозволяє легко вибивати молольне тіла з кокілю. Відливання в кокіль створює оптимальні умови кристалізації молольних тіл у ливарній формі, при яких забезпечується однорідна щільна структура по об'єму молольного тіла, що сприяє його рівномірному спрацюванню та ефективній роботі всієї поверхні. При виконанні молольного тіла вписаним в еліпсоїд, мала вісь якого є висотою молольного тіла, розмір якої складає 0,8-2,0 діаметра більшої основи зрізаного конуса, форма молольного тіла наближується до форми ролика, при якій молольне тіло має достатньо високу ударостійкість і високу рівномірність спрацювання. Але при цьому зберігаються ті переваги, які властиві молольним 56723 4 тілам з комбінованою (криволінійною та прямолінійною) поверхнею контакту. Виконання молольного тіла зі співвідношенням висоти молольного тіла і діаметра більшої основи зрізаного конуса менше 0,8 призводить до зменшення робочої поверхні молольного тіла та зниження його маси, що, в свою чергу, знижує ефективність подрібнювання матеріалу через зменшення роботи удару та стирання. Виконання молольного тіла зі співвідношенням висоти молольного тіла та діаметра більшої основи зрізаного конуса більше 2,0 призводить до збільшення здатності молольного тіла до зносу, але значно знижує його ударостійкість під час подрібнювання матеріалу. Виконання молольного тіла зі співвідношенням меншої основи зрізаного конуса до більшої основи зрізаного конуса менше 0,8 знижує ефективність процесу подрібнювання матеріалу, а при співвідношенні більше 0,9 молольні тіла практично не вибиваються з кокілю. Суть об'єкту, що заявляється, пояснюється графічними матеріалами, на яких зображено: - на фіг. 1 - розріз молольного тіла уздовж осі симетрії; - на фіг. 2 - розріз молольного тіла, яке вписане в еліпсоїд. Молольне тіло складається з частини 1, яка виконана у вигляді зрізаного конуса, частини 2, яка сполучена з меншою основою 3 зрізаного конуса і виконана з еліпсоїдною поверхнею, та частини 4, яка сполучена з більшою основою 5 зрізаного конуса і виконана з еліпсоїдною поверхнею. Молольне тіло вписане в еліпсоїд 6, мала вісь (О1О2) якого є висотою (Н) молольного тіла (фіг. 2). При цьому розмір висоти (Н) складає 0,8-2,0 діаметра (D) більшої основи зрізаного конуса. Розміри молольного тіла можуть варіюватися залежно від умов експлуатації, при цьому діаметр (d) меншої основи зрізаного конуса складає 0,8-0,9 діаметра (D) більшої основи зрізаного конуса. Подрібнювання матеріалів в млині відбувається за допомогою декількох видів взаємодій молольних тіл, а саме: стиранням матеріалу між еліпсоїдними поверхнями, між твірними конусів та при одночасній взаємодії по еліпсоїдним поверхням і твірним конусів. Таким чином, в процесі подрібнювання матеріалу ефективно бере участь вся поверхня молольного тіла. У млині, що обертається, під дією відцентрової сили молольні тіла піднімаються на певну висоту, звідки вільно падають, за рахунок чого здійснюється ефективне подрібнювання матеріалу ударом еліпсоїдною частиною молольного тіла. При одночасній взаємодії молольних тіл по криволінійним поверхням і твірним конусів відбувається інтенсивне подрібнювання матеріалу всією поверхнею молольного тіла. Для порівняльних випробувань відлили молольні тіла за винаходом та молольні тіла за прототипом. У лабораторних умовах проведені випробування молольних тіл на ударостійкість та зносостійкість, а також визначена ефективність подрібнювання матеріалу. Випробування на зносостійкість проводили в лабораторному млині за 5 56723 двома методиками сухого і мокрого подрібнювання. У першому випадку в млин завантажували молольні тіла за винаходом, молольні тіла за прототипом та 0,5 кг піску. В другому випадку, окрім вище названого, в млин додавали 0,3 л води. Після кожної години випробувань молольні тіла зважували і визначали втрату маси. Потім випробування повторювали шляхом завантажування в млин нової порції піску (сухе подрібнювання) або піску і води (мокре подрібнювання). За результа 6 тами всіх випробувань визначали середнє значення втрати маси для кожного молольного тіла. Ударостійкість молольних тіл визначали на вертикальному копрі. Бойок масою 79 кг вільно падав на молольне тіло з висоти 1 м. Випробування проводили до руйнування молольного тіла. Для визначення ефективності подрібнювання застосовували ситовий аналіз. Результати випробувань представлені в таблиці. Таблиця Результати випробувань № варіанту Геометричні розміри Показники якості Н/д d/D Спрацювання, % Ударостійкість, % Ефективність подрібнювання, % 1. 0,7 0,7 110 90 80 2. 0,8 0,8 95 105 105 3. 1,0 0,8 95 115 115 4. 1,3 0,9 90 115 115 5. 1,4 0,8 90 110 110 6. 1,5 0,9 95 105 105 7. 1,7 0,8 90 105 105 8. 2,0 0,9 95 105 105 9. 2,1 0,9 95 90 85 10. 2,1 1,0 Молольні тіла і не вибиваються з кокілю прототип 100 100 100 З результатів порівняльних лабораторних досліджень, наведених в таблиці, видно, що форма молольного тіла за винаходом, в порівнянні з прототипом, забезпечує підвищення ефективності подрібнювання на 5-15 %, підвищення ударостійкості - на 5-15 %, підвищення зносостійкості Комп’ютерна верстка В. Мацело на 5-10 %. Таким чином, молольне тіло, що заявляється, підвищує ефективність процесу подрібнювання матеріалу та забезпечує економію металу за рахунок підвищення ударостійкості і зносостійкості. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601