Розроблення концептуальних засад конструкції лабораторної дробарки валкового типу для дроблення силікатних матеріалів
Автор: Гуменюк Олександр Юрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Хімічні технології та інженерія (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут хімії та хімічних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Одним з найбільш ефективних, простих в будові та експлуатації обладнання для підготовки сировини на підпрємствах хімічної, харчової, будівельної та гірничорудної промисловості, є валкові дробарки. Переваги валкових дробарок очевидні: простота та надійність конструкції, широкий діапазон регулювання ступення подрібнення, зручність експлуатації. Незважаючи на надійність та простоту використання традиційних валкових дробарок, їх конструкції постійно вдосконалюються як у напрямку універсалізації, так і спеціалізації, що за час застосування валкових подрібнювачів сприяло створенню їх численних типорозмірів, та різновидностей, що забезпечують широкий спектр підготовки сировини, на одному обладнані. Тому обґрунтований вибір валкового подрібнювача, найбільш доцільного для ефективного руйнування певного кускового або сипкого матеріалу з метою одержання продукту з прогнозованими формою й розміром частинок є актуальним завданням багатьох галузей промисловості. Дробарка валкового типу - це пристрій, призначений для дроблення матеріалів шляхом їх прокручування між двома валками з різними шорсткостями поверхонь. Вона використовується зокрема для дроблення силікатних матеріалів. Основна принципова перевага дробарки валкового типу полягає у тому, що матеріал піддається давальному напруженню і розмелюванню внаслідок стискувальних сил, що виникають між валками. Шорсткість поверхонь валків сприяє зчепленню матеріалу та підвищує ефективність процесу дроблення. Для досягнення оптимальних результатів дроблення, необхідно враховувати такі параметри як швидкість обертання валків, розміри та матеріал виготовлення валків, ширина проміжку між валками та інші фактори, що впливають на процес дроблення. Дробарка валкового типу може бути виготовлена як промислового, так і лабораторного розміру, залежно від потреби. Вона забезпечує ефективне дроблення силікатних матеріалів, що сприяє підвищенню якості та витратно-ефективності виробництва. Основні вузли валкової дробарки включають наступні компоненти: • Валки: Валки є головними робочими елементами дробарки. Вони зазвичай виготовляються з високоміцної сталі і можуть мати різні форми і розміри в залежності від типу матеріалів, які будуть дробитися. Валки можуть бути зубчастими або гладкими, а їх кількість може варіюватися від двох до більшої кількості. Вони монтуються паралельно один до одного і можуть бути налаштовані з різною відстанню між ними. • Корпус: Корпус дробарки служить для утримання і підтримки валків. Він зазвичай виготовляється з міцної сталі і має конструкцію, яка забезпечує стійкість і надійність роботи дробарки. • Розтяжки: Розтяжки використовуються для підтримки валків і регулювання їх відстані один від одного. Вони дозволяють змінювати розмір дроблення матеріалів шляхом налаштування проміжку між валками. Розтяжки можуть мати механізми фіксації, які забезпечують стабільну позицію валків під час роботи дробарки. • Привід: Привід валкової дробарки забезпечує рух валків. Він може бути електричним, гідравлічним або механічним, залежно від типу дробарки і потужності, необхідної для роботи. Об’єктом досліджень є силікатні матеріали, які підлягають дробленню за допомогою лабораторної дробарки валкового типу. Основний фокус дослідження полягає в аналізі та оптимізації процесу дроблення силікатних матеріалів за допомогою запропонованої дробарки. Предметом досліджень є концептуальні засади конструкції лабораторної дробарки валкового типу для дроблення силікатних матеріалів. Метою дослідження є визначення оптимальних параметрів та конструктивних особливостей пристрою з метою досягнення ефективного процесу дроблення. У роботі проведено аналіз сучасних методів та технологій дроблення силікатних матеріалів, виявлено їх переваги та недоліки. Запропоновано концепцію валкової дробарки, яка базується на принципі розмелювання матеріалу між двома валками з різними шорсткостями поверхонь. Далі виконано розрахунковий аналіз необхідних параметрів дробарки, таких як швидкість обертання валків, розміри та матеріал виготовлення валків, ширина проміжку між валками та інших факторів, що впливають на ефективність процесу дроблення. Для перевірки працездатності запропонованої конструкції виготовлено прототип лабораторної дробарки. Проведено експериментальні дослідження з використанням різних силікатних матеріалів. Отримані результати проаналізовано та зроблено висновки щодо ефективності та продуктивності дробарки. В цілому, розробка концептуальних засад конструкції лабораторної дробарки валкового типу для дроблення силікатних матеріалів дає можливість покращити ефективність процесу дроблення та впливає на підвищення якості та витратно-ефективності виробництва силікатних матеріалів. Ключові слова: дробарка валкового типу, силікатні матеріали, дроблення, лабораторна дробарка, концептуальні засади.