Молольне тіло

1 Молольне тіло, яке містить в собі дві частини, що спряжені основами, одна з яких виконана у вигляді зрізаного конуса, а друга, яка спряжена з меншою основою зрізаного конуса, виконана у вигляді кульового сегмента, яке відрізняється тим, що має третю частину, спряжену з більшою основою зрізаного конуса, яка виконана з еліпсоїдною поверхнею 2 Молольне тіло по п 1, яке відрізняється тим, що воно вписане у кулю, діаметр якої, зменшений на висоту сегмента у спряженого з меншою основою зрізаного конуса, є висотою молельного тіла, при цьому діаметр меншої основи зрізаного конуса складає 0,9-0,95, а діаметр більшої основи зрізаного конуса - 0,95-1,0 висоти молольного тіла Винахід стосується техніки подрібнення материалів і може бути використаний у металургійній, цементній, енергетичній та інших галузях промисловості Відомо молольне тіло, яке складається з двох спряжених основами частин, одна з яких виконана з еліпсоїдною поверхнею (див патент України № 17861, кл В02С17/20 від 3 2 1996 р ) Спільними ознаками аналога та об'єкта, який заявляється, є наявність у формі молольного тіла двох спряжених основами частин, які містять криволінійні поверхні, що значно збільшує поверхню взаємодії молольнихтіл між собою Отримання потрібного технічного результату при використанні аналога неможливе, тому що недоліком даного молольного тіла є його невисока ударостійкість, яка обумовлена великою різницею величин діаметрів верхньої та нижньої частин, молольного тіла, у результаті чого нижня, яка виконана у вигляді напівеліпсоїду, у найнижчий точці та прилеглої до неї області, буде являтися концентратором напружень, що призведе до відколу окремих частин молольного тіла під час експлуатації, а отже, до підвищення його зносу Відомо також молольне тіло, яке складається з трьох спряжених основами частин, одна з яких виконана у вигляді зрізаного конусу, а дві ІНШІ мають еліпсоїдну поверхню (див патент Російської Федерації № 2047963 кп В02С17/20 від 7091994 р) Спільними ознаками аналога та об'єкта, який заявляється є наявність у формі молольного тіла трьох спряжених основами частин, основна з яких, зрізаний конус Наявність контакту молольних тіл вздовж прямолінійної та криволінійної поверхні значно підвищує ефективність подрібнення Отримання потрібного технічного результату від використання аналогу неможливе, тому що означене молольне тіло, яке має практично пласку нижню частину, виконану у вигляді еліпсоїдної поверхні, працює, в основному, у напрямі стирання, тому що при падінні молольного тіла цією частиною ударне навантаження рівномірно розподіляється по всій площі основи, отже, з точки зору роздроблення часток подрібнюваного матеріалу, дана поверхня є малоефективною, що звужує сферу використання молольного тіла Найближчим за технічною сутністю до об'єкту, який заявляється, є обране як прототип молольне тіло (див патент Російської Федерації № 2024312, кл В02С17/20 від 14 05 1991 р ), яке складається з двох спряжених основами частин, одна з яких виконана у вигляді зрізаного конусу з угнутою більшою основою, а друга частина, спряжена з меншою основою зрізаного конусу, та виконана з еліпсоїдною поверхнею Для прототипа та об'єкта, який заявляється, спільною є наявність двох робочих частин, одна з яких є зрізаний конус Отримання потрібного технічного результату від використання, прототипу (О ю 45644 неможливе, тому що дане молольне тіло має недостатню ударостійкість, пов'язану з тим, що края угнутої поверхні більшої основи конусу, є концентраторами напружень, що призводить до відколювання частин молочного тіла під час експлуатації, а, як слідство, до підвищення зносу та питомих витрат молольнихтіл на одиницю подрібнюваного матеріалу В основі винаходу стоїть задача розроблення такого молельного тіла, у якому нова форма його виконання дозволить забезпечити усунення концентраторів напруження у верхній частині молельного тіла, що дозволить підвищити його ударостійкість, а, як наслідок, знизити знос, а також інтенсифікувати процес подрібнення, підвищивши ЩІЛЬНІСТЬ молольної засипки та КІЛЬКІСТЬ продуктивних співударів МОЛОЛЬНИХТІЛ Поставлена задача вирішується за рахунок того, що молольне тіло має дві спряжені основами частини, одна з яких виконана у вигляді зрізаного конусу, а інша, спряжена з меншою основою зрізаного конусу, виконана у вигляді кульового сегменту На відміну від прототипу, молольне тіло має третю частину, спряжену з більшою основою зрізаного конусу, яка виконана з еліпсоїдною поверхнею У окремому випадку виконання молольне тіло може бути уписане у кулю, діаметр якої, зменшений на висоту сегменту, спряженого з меншою основою зрізаного, конусу, є висотою молольного тіла, при цьому діаметр меншої основи зрізаного конусу складає 0,90 - 0,95, а діаметр більшої основи зрізаного конусу 0,95 - 1,0 висоти молольного тіла В результаті використання винаходу, що заявляється, досягається технічний результат, який полягає в тому, що знижується концентрація напружень у молельному ТІЛІ, за рахунок чого підвищується його ударостійкість, а, як наслідок, знижуються витрати молольних тіл, пов'язані з розколом, інтенсифікується процес подрібнення за рахунок підвищення ЩІЛЬНОСТІ молольної засипки та підвищення її подрібнюючої дії, що обумовлене зміною форми молольного тіла Між суттєвими ознаками винаходу, що заявляється та технічним результатом його використання простежується такий причинно-наслідковий зв'язок Виконання однієї, з частин молольного тіла у вигляді зрізаного конусу забезпечує прямолінійний контакт молольних тіл вздовж ЛІНІЙ, ЯКІ утворюють конус, забезпечуючи їх щільну засипку у млині Виконання верхньої частини молольного тіла, у вигляді еліпсоїдної поверхні, яка спряжена з більшою основою зрізаного конусу, сприяє збільшенню поверхні взаємодії молольних тіл між собою вздовж еліпсоїдних кривих, збільшенню ЩІЛЬНОСТІ молольної засипки у млині, що забезпечує збільшення сумарної поверхні стирання та, як наслідок, підвищує ефективність процесу подрібнення Виконання верхньої частини молельного тіла, спряженої з більшою основою зрізаного конусу, у вигляді еліпсоїдної поверхні, виключає виникнення концентраторів напружень у верхній частині молольного тіла, що забезпечує рівномірне розподілення навантажень та значно знижує можливість втрати маси молольного тіла за рахунок відколю вання його частин Виконання нижньої частини молольного тіла у вигляді кульового сегменту, спряженого, з меншою основою зрізаного конусу, дозволяє інтенсифікувати процес подрібнення за рахунок підсилення здрібнюючої дії молольного тіла Завдяки своїй формі, а саме, виконанню верхньої частини молольного тіла, спряженої з більшою основою зрізаного конусу, у вигляді частини еліпсоїдної поверхні, а нижньої частини молольного тіла, спряженої з меншою основою зрізаного конусу, у вигляді кульового сегменту, молольне тіло зазнає такі ударні навантаження, які рівномірно розподіляються по його поверхні, що у порівнянні з прототипом забезпечує його підвищену ударостійкість, високий питомий тиск на подрібнюваний матеріал, а також дозволяє збільшити сумарну активну робочу поверхню молольних тіл за рахунок збільшення ЩІЛЬНОСТІ їх завантаження Розроблена форма молольного тіла забезпечує простоту його виготовлення у промислових умовах Молольні тіла відливають у відкритий металічний кокіль, який має перевагу у порівнянні з Іншими видами литва, маючи на увазі хорошу вибиваємість готових виробів, а також умови кристалізації відливок у формі, які забезпечують отримання щільної однорідної структури по всьому об'єму молольного тіла, та, як наслідок, його рівномірне зношування та ефективну роботу всієї поверхні у процесі експлуатації Діаметр меншої основи зрізаного конусу складає 0,9 - 0,95, а діаметр більшої основи зрізаного конусу 0,95 - 1,0 висоти молольного тіла, при цьому його висотою є діаметр кулі, у яку уписане молольне тіло, зменшений на висоту сегменту, який спряжений з меншою основою зрізаного конусу При виготовленні молельного тіла з діаметром меншої основи зрізаного конусу, який дорівнює 0,9 - 0,95, а діаметром більшої основи зрізаного конусу, який, дорівнює 0,95 - 1,0 висоти молельного тіла, форма наближається до кулі, набуваючи її достоїнства - рівномірне розподілення навантажень по поверхні молельного тіла, високу ударостійкість та рівномірне зношування, але при цьому зберігаються можливості, які властиві молольним тілам з комбінованими поверхнями взаємодії, а саме, прямолінійними та криволінійними, які забезпечують високу ЩІЛЬНІСТЬ молольної засипки, та, як наслідок, високу ефективність подрібнення Крім того, виконання молельного тіла з вказаними розмірами меншої та більшої основи зрізаного конусу, визначає достатньо високу технологічність його виготовлення, а саме, добру вибиваємість відливок із кокіля Збільшення співвідношення діаметра більшої основи зрізаного конусу та висоти більше ніж 1,0, або зменшення співвідношення меншої основи зрізаного конусу та висоти менше ніж 0,9 призводить до збільшення конусності молольного тіла, та, як наслідок, до, зміщення центру ваги молольного тіла у бік більшої основи зрізаного конусу, до збільшення ударних навантажень та зниження розмелювальної здібності молольного тіла Збільшення співвідношення діаметра меншої основи зрізаного конусу та висоти більше ніж 0,95, або зменшення співвідношення, більшої основи 45644 зрізаного конусу, та висоти менше ніж 0,95 На відміну від прототипу, який має концентрапризводить до зменшення конусності, та, як натори напружень, утворені угнутістю більшої основи слідок, перешкоджає вибиванню відливок Із форзрізаного конусу, а, як наслідок, схильного до розми при виробництві молольнихтіл колювання при експлуатації у млині, молольне тіло , яке заявляється, має підвищену ударостійСуть винаходу пояснюється кресленнями, на кість яких показане - на фіг 1 - переріз молольного тіла вздовж осі Описані особливості роботи молельного тіла, симетрії, яке заявляється, при роботі у млині забезпечують підвищення ефективності його застосування у по- на фіг 2 - переріз молольного тіла, уписаного рівнянні з прототипом у кулю, - на фіг 3 - взаємодія молольних тіл по твірним З метою реалізації винаходу, який заявляєтьЛІНІЯМ конуса, ся, в умовах дослідного заводу УкрНДІМету були ВІДЛИТІ молольні тіла розробленої форми - на фіг 4 - взаємодія молольнихтіл по криволінійним поверхням, Для проведення порівняльного аналізу технічних та експлуатаційних характеристик були також - на фіг 5 - взаємодія молольнихтіл по кривоВІДЛИТІ молольні тіла, вибрані як прототип У лалінійним поверхням та твірним ЛІНІЯМ конуса бораторних умовах проведені порівняльні досліВ окремому випадку молольне тіло може бути дження якості молольних тіл форми, яка заявлявписане у кулю, діаметр якої (Ді), зменшений на ється та прототипу Визначали ударостійкість, висоту кульового сегменту (п), спряженого з менЗНОСОСТІЙКІСТЬ, ефективність подрібнення Випрошою основою зрізаного конусу, є висотою (Н), мобування на ЗНОСОСТІЙКІСТЬ проводили сухим та молольного тіла, при цьому діаметр (d) меншої оснокрим методами Всі випробування проводили на ви зрізаного конусу складає 0,9 - 0,95, а діаметр лабораторному устаткуванні з використанням лабільшої основи зрізаного конусу (Д) складає 0,95 бораторних методик, в умовах, які імітують проми1,0 висоти молольного тіла (Н) слові Виходячи з конкретних умов експлуатації, геометричні розміри молольних тіл можуть варіюваВ результаті проведення дослідних відливок тися при умові дотримання завданих співвіднота дослідження експлуатаційних характеристик шень діаметрів більшої та меншої основ зрізаного молольних тіл визначено, що у разі дотримання конусу до висоти завданих співвідношень діаметра більшої основи та висоти (Д/Н = 0,95 - 1,0) та діаметра меншої Процес подрібнювання материал їв у млині основи та висоти (d/H = 0,9 - 0,95) молольні тіла є здійснюється за допомогою декількох видів взаєтехнологічними у виготовленні, добре вибиваютьмодії молольнихтіл, а саме, стиранням матеріалу ся з кокіля та мають найкращий комплекс властипоміж твірними конусу (фігЗ), старанням та удавостей у порівнянні з прототипом ЗНОСОСТІЙКІСТЬ ром поміж криволінійними поверхнями - еліпсоїдпідвищується на 10 - 30%, ударостійкість у 1,6 - 2,0 ною та кульовим сегментом, двома еліпсоїдними рази, ефективність подрібнення підвищується на 9 поверхнями (фіг 4), старанням поміж еліпсоїдними -12% поверхнями та твірними конусу - комбінована взаємодія (фіг 5) В результаті взаємодій, які описані, У разі завищення співвідношення Д/Н, або зау процесі подрібнення шляхом стирання та удару ниження d/H, у порівнянні з заданими границями, бере участь вся поверхня молольного тіла усі показники, які контролюються, мають тенденцію до зниження у порівнянні з прототипом У млині, який обертається, під впливом центробіжної сили, молольні тіла піднімаються на У разі заниження співвідношення Д/Н та завиозначену висоту, звідки вільно падають, в резульщення співвідношення d/H відносно до заданих таті чого відбувається інтенсивне подрібнення маграниць, зменшується кут нахилу твірних конусу і теріалу за рахунок удару молольного тіла нижмолольні тіла не вибиваються з кокіля ньою частиною, яка представляє собою кульовий Таким чином, молольне тіло, що заявляється, сегмент має підвищену у порівнянні з прототипом ударостійкість та ЗНОСОСТІЙКІСТЬ, що сприяє зниженню Одночасно взаємодіючи по криволінійних попитомих витрат молольних тіл при експлуатації верхнях та твірних конусу молольні тіла ефективКрім того, за рахунок розробленої форми підвищуно стирають подрібнюваний матеріал всією своєю ється ефективність процесу подрібнення поверхнею 45644 ФІГ. 5 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71