L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
Измельчитель динамического самоизмельчения
| Название | Измельчитель динамического самоизмельчения |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Дровников А.Н., Остановский А.А., Никитин Е.В., Павлов И.А, Осипенко Л.А., Агафонов Н.А. |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 2465960 |
| Дата регистрации | 10.11.2012 |
| Правообладатель | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт |
| Область применения (класс МПК) | МПК В02С13/14 |
| Медаль имени А.Нобеля |  |
Описание изобретения
Мельница содержит раму 1, которой с помощью болтовых соединений присоединён электродвигатель 2 (фиг. 1) На конце вала электродвигателя 2 смонтирована с помощью шпоночного соединения муфта 3, которая по внутренней поверхности сопряжена с наружной поверхностью нижнего конца вертикального вала 4, а его противоположный конец с помощью подшипников смонтирован в верхней подшипниковой опоры 6. На муфте 3 с помощью болтовых соединений смонтирована ведущая звёздочка 7 привода чаши ротора 8. К раме 1 с помощью болтовых соединений присоединена дополнительная опора 5, на котором установлена верхняя подшипниковая опора 6. На верхнем конце вертикального вала 4 с помощью шпоночного соединения смонтирована ведущая звёздочка 9 привода барабана 10. На раме 1 с помощью болтовых соединений смонтированы четыре стойки 11, а с помощью болтовых соединений присоединена нижняя опора 12. К нижней опоре 12 с помощью болтовых соединений присоединена ось 13, на которой помощью подшипников смонтирована чаша ротора 8. На чаше ротора 8 с помощью болтовых соединений смонтирована ведомая звёздочка 14 привода чаши ротора 8. Чаша ротора 8 с помощью шести рёбер 15, установленных внутри её полости, равномерно разделена на шесть сегментов. К верхней части барабана 10 с помощью болтовых соединений присоединена ведомая звёздочка 16 привода барабана 10, а к его внутренней части прикреплены шесть лопастей 19. В нижней части барабана 10 выполнены выпускные отверстия 17, служащие для эвакуации за его внешние пределы достигших определённых размера частиц, образующиеся в процессе измельчения исходного материала. Передача крутящего момента от электродвигателя 2 к чаше ротора 8 и барабану 10 осуществляется через вертикальный вал 4, ведущие звёздочки 7, 9 и ведомые 14, 16 с помощью цепных передач нижней 37 и верхней 38 ветви замкнутого контура. Кинематические передачи могут быть цепные (как в рассматриваемом случае), а также клиноременные, зубчатые, винтовые и другого типа. Мельница имеет замыкающий кинематический механизм, образованный валом электродвигателя 2, вертикальным валом 4, чашей ротора 8, барабаном 10, столбом материала, 33 находящемся в барабане 10 и кинематическими передачами между ними, причём передаточные отношения между нижней 36 и верхней 37 ветвью замкнутого контура не равны между собой. Материал, загруженный в барабан 10, образует столб 33, который связывает между собой чашу ротора 8 и барабан 10. Поддержание и регулирование барабана 10 в вертикальной плоскости осуществляется с помощью подшипниковых опорных узлов 18 (фиг. 1, 2). Подшипниковые опорные узлы 18 смонтированы на верхнем 20 и нижнем 21 опорном кольце, которые жёстко прикреплены к стойкам 11 (фиг. 2). Это позволяет подшипниковым опорным узлами 18 воспринимать вертикальную нагрузку, создаваемую весом загруженного в мельницу материала, барабана 10, ведомой звёздочки 16 привода барабана 10, а также радиальных усилий, создаваемых центробежными силами, возникающими при вращении чаши ротора 8, барабана 10 и находящемся в нём материалом. Закреплённые на стойках 11 верхнее 20 и нижнее 21 опорное кольцо, опираются на пластины 22, которые жёстко прикреплены к стойкам 11 (фиг. 2). Верхнее 20 и нижнее 21 опорное кольцо соединены между собой с помощью четырёх болтов- фиксаторов 23. На стойках 11 выполнены по два отверстия, через которые проходит резьбовая часть откидного болта 24, являющегося частью подшипникового опорного узла 18, включающегося откидной болт 24, щеки 25 с выполненными в них двумя отверстиями по краям их и одним отверстием, находящимся посередине её длины и ширины. Верхняя и нижняя щеки 25 соединены между собой с помощью откидного болта 24, штифта 26 и упора 27, на котором смонтирован радиально-упорный подшипник 28. Болт-фиксатор 23, проходя через середину щек 25, соединяет в единый элемент щеки 25, откидной болт 24, штифт 26 и упор 27. На упоре 27 смонтирован радиально-упорный подшипник 28. Это позволяет с помощью навинчивания или свинчивания гайки 29 и контргайки 30 на резьбовую часть откидного болта 24, осуществлять поворот подшипникового опорного узла 18 по ходу и против хода часовой стрелки относительно точки опоры 35, находящейся на середине длины и ширины щек 25. Поворот подшипникового опорного узла 18 позволяет вводить и выводить из канавку 31, выполненную на внешней поверхности барабана 10, внешнюю обойму 32 радиально-упорного подшипника 28, что обеспечивает поддержку барабана 10 при передаче на него крутящего момента от вертикального вала 4 и через ведущую 9 и ведомую 16 звёздочку привода барабана 10. При выходе внешней обоймы 32 радиально-упорного подшипника 28 из канавки 31 образуется зазор размером Δ, достаточный для исключения контакта внешней обоймы 32 с бараном 10. На раме 1 смонтирована приёмная ёмкость 38, служащая для аккумулирования в ней измельчённого до определенного размера готового продукта. Мельница данной конструкции работает следующим образом. Первоначально исходный материал для измельчения загружается в барабан 10 приблизительно на ¾ его высоты. После этого включается электродвигатель 2 и его крутящий момент передаётся через его вал, вертикальный вал 4, ведущие звёздочки 7 и 9, ведомые 14 и 16 на чашу ротора 8 и барабан 10. При включении электродвигателя 2 куски измельчаемого материала, находящиеся в полости чаши ротора 8, начинают перемещаться к ее периферии под действием центробежной силы, одновременно прижимаясь к радиальным ребрам 15, и, попав в активную зону 34, образующуюся в результате циркуляции материала по тороидальной траектории, где разрушаются за счет ударов, скалывания и истирания (фиг. 1). Частицы материала, соразмерные с размерами боковых отверстий 17, выполненных в боковой стенке барабана 10, выводятся за его внешние пределы за счет центробежной силы через выпускные отверстия 17 и попадают в приемную ёмкость 38. Частицы материала крупнее размеров отверстий 17 в боковой поверхности барабан 10 совершают в нём движение по восходящей винтовой линии и далее вместе с исходным кусковым материалом и частично измельченным ранее опускаются в активную рабочую зону 34 полости чаши ротора 8. При этом из-за разных передаточных отношений нижней 36 и верхней 37 ветвей замкнутого контура мельницы, получаемых переустановкой сменных приводных звёздочек 7 и 9 с разным числом зубьев, устанавливаемых на вертикальном вале 4, происходит накопление за каждый оборот в нём потенциальной энергии, образующейся за счёт деформации (скручивания) этого вала. Это приводит к возникновению дополнительного напряжения в кусках материала, попавшего в зону контакта восходящих частиц, находящихся в чаше ротора 8, и других, опускающихся вниз под действием собственного веса к границе соприкосновения их с рабочей поверхностью чаши ротора 8 . Этим обеспечивается измельчение соприкасающихся кусков материала с повышенным контактным напряжением при интенсивном их перемешивании. Измельчённый материал, после эвакуации через выпускные отвер-стия 17 аккумулируется в приемной ёмкости 38. После этого цикла процесс повторяется в такой же последовательно-сти, описанной выше. Далее рабочий процесс многократно повторяется до достижения тре-буемой степени измельчения, вывода и аккумулирования в приёмной ёмкости 38 измельченного материала, через боковые отверстия 17, выполненные в боковой поверхности барабана 10. Техническим результатом технического решения является упрощение конструкции устройства, снижение эксплуатационных затрат и улучшения способа регулирования положения барабана в вертикальной и горизонтальной плоскости. .
Медаль Альфреда Нобеля