Відцентровий подрібнювач

Реферат: Відцентровий подрібнювач має корпус, розподільчий диск з розгінними ребрами і встановлений на вертикальному валу, відбивну обичайку і елемент для компенсації дебалансу. Елемент для компенсації дебалансу виконаний у вигляді горизонтальної і вертикальної магнітних систем, які мають постійні магніти і електромагніти, що розташовані на роторі і корпусі. UA 87799 U (54) ВІДЦЕНТРОВИЙ ПОДРІБНЮВАЧ UA 87799 U UA 87799 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузей промисловості, які пов'язані з подрібненням мінеральної сировини і може бути використана в гірничорудній, хімічній та металургійній промисловості, а також при виробництві будівельних матеріалів. Відомі дезінтегратори відцентрово-ударної дії, що мають вертикально розташований циліндричний або циліндрично-конічний корпус, який всередині футерований зносостійкими відбійними плитами. Розкидуючий диск (ротор), що обертається всередині корпусу, розганяє шматки дробленого матеріалу і з великою швидкістю кидає їх на відбійні плити, саме там проходить процес їх дроблення та здрібнювання до визначеної крупності в залежності від швидкості їх вилітання з розгінного ротора (А.С. СРСР № 400354, кл.ВО2 с 13/14, 1970 БИ № 35). Недоліком відомої конструкції дезінтегратора є складність його конструкції і недостатня надійність в зв'язку з виникненням значних вібрацій і дебалансу розгінного ротора, який швидко обертається, що має наслідком часті поломки та простої дезінтегратора, і зниження ефективності його роботи. Найбільш близьким до запропонованого по технічній суті є дезінтегратор (пристрій для здрібнювання матеріалу, що має корпус, розподільчий диск (ротор) з розгінними ребрами, встановлений на підшипниках на вертикальному валу, електропривод і відбивну обичайку. Для компенсації виникаючих у процесі роботи пристрою вібрацій і дебалансу, передбачена пружна система і компенсуючі кільця, що розташовані одне під одним у порожнині вище розподільчого диска (ротора) з можливістю переміщення відносно одне одного в радіальному напрямку, при цьому для зменшення тертя при переміщенні кілець, між ними розміщують кульки. При виникненні дебалансу і вібрацій компенсуючі кільця зміщуються, намагаючись встати ексцентрично відносно осі обертання, так, що напрямок ексцентриситету є протилежним напрямку дії, що викликає дебаланс і вібрацію сил (А.С. СРСР № 1007723, кл.ВО2с 13/14, 1983, БИ № 12). Недоліком відомої конструкції відцентрового дезінтегратора є складність конструкції і низька надійність системи компенсації дебалансу і вібрацій розгінного ротора з валом, що призводить до частих відказів дезінтегратора і зниженню ефективності його роботи. Задачею корисної моделі є удосконалення конструкції відцентрового подрібнювача за рахунок виконання елемента для компенсації дебалансу ротора у вигляді системи постійних магнітів та електромагнітів, які розташовані на роторі та корпусі. Технічний результат від впровадження корисної моделі полягає у спрощенні конструкції пристрою, підвищення надійності його роботи та підвищення експлуатаційного ресурсу. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що відцентровий подрібнювач має корпус, розподільчий диск з розгінними ребрами і встановлений на вертикальному валу, відбивну обичайку і елемент для компенсації дебалансу. Згідно з корисною моделлю, елемент для компенсації дебалансу виконаний у вигляді горизонтальної і вертикальної магнітних систем, які мають постійні магніти і електромагніти, що розташовані на роторі і корпусі. Заявлена корисна модель ілюструється схемами, де на фіг. 1 показана вертикальна проекція відцентрового подрібнювача; на фіг. 2 - розріз по А-А фіг. 1 Схема відцентрового подрібнювача з магнітною підвіскою ротора наведена на кресленні. Відцентровий подрібнювач має циліндричний корпус 1, закритий зверху кришкою 2 з приймальною лійкою 13, що оснащений розвантажувальними бункерами 15. По периферії кришки корпусу 1 розташовані відбиваючі плити 6, які поставлені під кутом і обмежують об'єм камери подрібнення. В центрі камери подрібнення розташований ротор 3 з розгінними ребрами 4, що встановлений на вертикальному валу 5. Вал обертається від електродвигуна 8 через пелюсткову муфту 7. Особливістю запропонованої конструкції є магнітний підвіс ротора, що виконаний у вигляді двох магнітних систем: вертикальної і горизонтальної. Вертикальна магнітна система складається з постійних магнітів 9 і електромагнітів 10, розташованих по колу на однаковій відстані одне від одного, і забезпечує магнітний підвіс ротора відцентрового подрібнювача, розвантажуючи вал ротора і підшипник від вертикальних складових сил, що діють на нього при завантаженні ротора. Це усуває вертикальну осьову вібрацію ротора при нерівномірному завантаженні ротора. Горизонтальна магнітна система виконана у вигляді магнітної розтяжки і складається з постійних магнітів 12, розташованих по колу подрібнювача з однаковою полярністю, і електромагнітів 11, закріплених на корпусі 1 відцентрового подрібнювача і рівномірно розміщених по його колу. 1 UA 87799 U 5 10 В результаті взаємодії магнітних полів постійних магнітів і електромагнітів усувається радіальна сила вібрації рухливої частини ротора при його нерівномірному завантаженні. Відцентровий подрібнювач працює таким чином. У магнітній системі підвіски ротора використовуються сили відштовхування, тому що магнітні поля магнітів направлені зустрічно, отже виникає небезпека взаємного розмагнічування магнітів. Щоб уникнути розмагнічування магнітів, вони повинні мати хорошу стійкість до розмагнічування, тобто високу коерцитивну силу. Матеріал магніту може бути магнітожорстким, він повинен мати максимальну залишкову індукцію Вт і максимальну коерцитивну силу Нс. Якість матеріалу для магнітного підвісу характеризується його енергією ВН, причому найбільш вигідні умови підвісу досягаються в точці, в якій буде максимальне значення енергії ВНмакс. Окрім вищезгаданих якостей, магнітний матеріал для магнітної підвіски ротора потребує малої питомої ваги, високої температурної стабільності, міцності, низької вартості. Переліку цих вимог якнайбільше задовольняє керамічний матеріал - ферит барію (В5О6Fе2О3). Сила, що діє на магніт П2 з боку першого магніту П1 визначається формулою 15 F W , Y (1) де W - потенційна енергія магнітного поля, створюваного магнітом П2 в магнітному полі магніту П1. Сила, що діє на одиницю поверхні: 20 I2 ƒy  - 0 40 25 2d  2h        e   cos 2z0 ,  1  e       (2) де d - товщина пластини магніту; h - відстань між магнітами  - довжина хвилі розподілу намагніченості в напрямку осі z; I0 - намагніченість пластини магніту. При z=0 сила максимальна. Відповідно до (2), сила зростає по абсолютному значенню при збільшенні відношення 2 d , тому товщина d повинна бути достатньо великою. Вважаючи   2d    1 (достатньо велике значення d) і z 0  , одержимо для максимальної сили 2 відштовхування: e 30 ƒy  2  I0 e 40 2h  , (3) Сила, що відновлює магнітне поле при взаємодії двох магнітів:  F   A  e    e  cos   cos   d , (4) 0 35 2 де A  I0  l  r0 ; 2 0 2   ;  2  l ;    Максимальне значення результуючої відновлювальної сили вийде при l=d і β = 1. Для гармонічного розподілу намагніченості вздовж осі  40 2 UA 87799 U Fмакс .  0,655  2 I0  l  r0 , 2 0 (5) Відразлива сила пари магнітів із зустрічно розташованими полюсами визначається через потенціальну енергію поля верхнього магніту в поле нижнього, тобто співвідношення (1). Відновлювальна сила визначається як 5 II  F  1 2 0  ƒr1  r2  h  d , 2 (6) де I1 , I2 - намагніченості магнітів; r1 - внутрішній радіус магніту; 10 r2 - зовнішній радіус магніту; h - відстань між магнітами; d - товщина кожного магніту;  0 - магнітна проникність вакууму; гн . м Під час роботи відцентрового подрібнювача ротор 3 приводиться до обертання від електродвигуна 8 через муфту 9 і вал 5. Матеріал надходить через приймальну лійку 13 на розгінний диск 3 і ребра 4, прискорюється і з великою швидкістю відкидається на відбиваючі плити 6, де подрібнюється, падає на конічну кришку 14 і висипається із подрібнювача через розвантажувальні бункери 15. Осьові і радіальні сили від нерівномірного завантаження ротора, що виникають під час роботи відцентрового подрібнювача, зрівнюються магнітними системами за рахунок взаємодії магнітних полів та утворення сил, перешкоджаючих виникненню вібрації ротора. В запропонованій конструкції відцентрового подрібнювача стабільність і надійність роботи розгінного ротора, незважаючи на значні дебаланси, що виникають при завантаженні некласифікованим по крупності матеріалом, значно підвищується порівняно з прототипом, що дозволяє одержати значний технічний і економічний ефект.  0  4   10  7 15 20 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Відцентровий подрібнювач, який має корпус, розподільчий диск з розгінними ребрами і встановлений на вертикальному валу, відбивну обичайку і елемент для компенсації дебалансу, який відрізняється тим, що елемент для компенсації дебалансу виконаний у вигляді горизонтальної і вертикальної магнітних систем, які мають постійні магніти і електромагніти, що розташовані на роторі і корпусі. 3 UA 87799 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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 4