Центробежная двухвальная мельница

2 Изобретение относится к химической, металлургической, строительной, пи щевой и другим отраслям промышленности, где требуется измельчение и механоактивация различного минерального и пищевого сырья.Известна центробежная мельница (Авторское свидетельство СССР Не 1651944, кл.В 02 С 17/08, 1990), выполненная по схеме двухкривошипното параллелограммного механизма, оба кривошипа приводные. Примененный механизм имеет избыточную связь, что приводитк деформациям шатунаикак следствиек появлению вибраций и быстрому износу механизма.Известно устройство, (Центробежная мельница с динамически неуравновешенным помольным барабаном. Информационный листок М 9 89-39.-Алма-Ата КазНИИТИ, 1989), содержащее помольные барабаны, установленные на водиле,шарнирно закрепленном на двух одинаковых параллельных кривошипных валах с одной длиной кривошипов, имеющих общий привод через редуктор от двигателя,крепление помольных барабанов симметрично относительно кривошипных валов,на валах имеются Противовесы. Известное устройство выполнено по схеме двухкривошипното параллелограммного механизма и имеет избыточную связь, что ухудшает его эксплуатационные показатели. Избыточной связью является водило,которое представляет собой шатун механизма. При работе механизма кривошипы получают движение от общего привода, вращаются синхронно и все время должны быть параллельными друг другу, то есть расстояние между концами кривошипов должно быть всегда постоянной величиной. На практике в результате неточного изготовления деталей механизма и редуктора и их сборки, кривошипы не будут вращаться с идеальной синхронностью и параллельностью. Расстояние между их концами также не будет постоянно, вследствие этого шатун-водило будет то сжиматься, то растягиваться. Все это приведет к появлению деформаций и вибрации и, как следствие, способствует быстрому износу механизма. Конструкция устройства довольно сложна, имеет в своем составе два кривошипных вала, требует их синхронного вращения, что предопределяет использование в редукторе как минимум трех зубчатых колес. Для хорошей динамической устойчивости устройства требуется, чтобы центр масс водила И помольных барабанов находился на линии, соединяющей концы кривошипов. Этого можно достичь только, расположив помольные барабаны по краям водила, вне зоны проворота противовесов,что значительно увеличивает габариты устройства и его металлоемкость. Наличиеизбыточной связи в устройстве ограничивает максимальную частоту вращения3416 3 КРИВОШИПНЫХ валов, ВСПЭДСТВИС ПОЯВЛСНИЯ СИЛЬНЫХ КОЛВбЗНИЙ И вибрации, ЧТО В2 свою очередьюграничивает производительность мельницы.Задачей изобретения является разработка центробежной двухвальной мельницы обладающей повышенной износостойкостью, меньшими габаритными размерами и более простой по конструкции.Ожидаемый технический результат достигается тем, что центробежная двухвальная мельница, содержащая помольные барабаны, установленные на водиле, шарнирно закрепленном на двух параллельных кривошипных валах с одной длиной кривошипов, имеются привод через редуктор от двигателя и Противовесы,выполнена С ОДНИМ ПрИВОДНЫМ КрИВОШИПНЫМ ВЗЛОМ, а ПОМОЛЬНЫВ барабаны установлены симметрично относительно шарнира крепления одного кривошипного вала и водила, этот кривошипный вал является приводным, он больше по размерам, чем второй неприводной кривошипный вал, при этом Противовесы установлены только на приводном валу.На чертеже показана схема мельницы.Центробежная двухвальная мельница содержит двигатель 1, вращающий через редуктор 2 кривошипный вал 3,имеюший кривошип 4.Параллельно валу Зустановлен неприводной кривошипный приводной вал 5 с кривошипомбравным ПО длинекривошипу 4. Кривошипы 4 И 6 установлены параллельно, к их концам шарнирно крепится водило 7, на концах которого симметрично относительно шарнира В крепления кривошипа 4 и водила 7 установлены помольные барабаны 8, их количество всегда четное. На концах приводного вала 3 установлены два противовеса 9. диаметральные размеры вала 3 больше таких же размеров вала 5.Центробежная двухвальная мельница работает следующим образом.Двигатель 1 через редуктор 2 приводит во вращение вал 3 с кривошипом 4. Водило 7, шарнирно установленное на концах кривошипов 4 и 6 получает плоскопараллельное гирационное перемещение, кривошип 6 вместе с валом 5 вращаются синхронно с валом 3. Каждая точка водила 7 описывает окружность с одинаковым радиусом 1 равным длине кривошипов 4 и 6. Помольные барабаны 8, установленные на водиле 7, также совершают гирационное движение и производят помол сырья.Механизм мельницы представляет собой Шарнирный параллелограмм с одним приводным кривошипом и не имеет избыточной связи.Симметричное расположение помольных барабанов относительно шарнираВ позволяет получить такую компоновку мельницььв которой приведенная силаТЯЖВСТИ РП ВСЕХ ПОДВИЖНЫХ деталей, а ИМЕННО водила 7 И ПОМОЛЬНЫХ барабановбудет приложена именно в шарниреВТ Такое расположение помольных барабанов 8 позволяет, установив противовесь 1 9 только на приводном валу 3, произвести ПОЛНОС СТЗТИЧССКОС И ДИНЭМИЧССКОС уравновешивание МСЛЬНИЦЫ, ТО ЗСТЬ будбТЧ Ч где Опр - сила тяжести противовесов 9, 1, - расстояние от центра вращениявала 3 до точки приложения силы Опр 1, - длина кривошипа 4 (1 - ускорение свободного падения ш - угловая скорость вращения вала 3 Ри - центробежная сила. Все силовые воздействия будет испытывать только вал 3, поэтому он является приводным и силовым, имеет большие посадочные размеры под подшипники,устанавливается в усиленной опоре, имеет большие диаметральные размеры и массу. Вал 5 с кривошипом 6 не является силовым, на него воздействуют силы,возникающие при колебании помольных барабанов 8, этот вал является только поддерживающим, на него действуют только сила инерционного проворота водила 7 относительно шарнира В под действием сил трения, возникающих в шарнире В, а также центробежная сила, возникающая вследствие дисбаланса самого кривошипа б. Эти силы значительно меньше сил, воздействующих на вал 3, примерно на два порядка. Действие этих сил не оказывает заметного влияния на динамику работь 1 всего устройства, для уравновешивания вала 5 можно применить уравновешивающие лыски на поверхности самого вала 5, надо отметить, что длина 1 кривошипов 4 и 6 небольшая, в пределах 1520 мм. Вследствие всего сказанного вал 5 имеет небольшие диаметральные размеры, устанавливается в облегченной опоре, на него не устанавливаются противовесыПроворотэтого вала 5 производится действием водила 7. Для проворота в мертвых точках вполнедостаточно инерционных сил, воздействующих на вал 5. Естественно, вследствие незначительности сил сопротивления, возникающих в опорах вала 5, он не требует силового привода от двигателя через редуктор.Конструкционная компоновка предлагаемой мельницы имеет следующие преимущества перед прототипом 1. Упрощение конструкции - в ней не требуется применения зубчатых колес, в редукторе прототипа должно быть как минимум три зубчатых колеса. Редуктор предлагаемого устройства может быть ременным,состоящим из двух шкивов и ремня. Применение ременного редуктора такжеуменьшает уровень шума мельницы. 2. Уменьшение габаритов /размеров/ и метап 3416лоемкости - ширина Е предлагаемой мельницы должна быть не меньше сле дующего выражениягде Кпр - радиус вращения противовеса 9 (11 - диаметр помольного барабанаШирина прототипа Еп должна быть не меньше ЕпК 2-(Кпрс 1 в 1) где К - межцентровое расстояние между валами.Крутящий момент противовеса 9, имеющего форму кругового сектора с уг лом 90 равен следующему выражениюМкр 0,471 -К 3 пр . в . у где в - ширина противовеса 9, у - удельный вес материала противовеса 9.КОНСТруКЦИОННО противовес прототипа ДОЛЖСН СОЗДЗВНТЬ КруТЯЩИЙ МОМЕНТМкр в два раза меньший крутящего момента противовеса предлагаемой мельницыИз этого выражения видно, что радиус вращения противовесов будет отли чаться всего на 20. Следовательно всегда будет выполняться условие Еп Е.ПРИМЭНСНИС предлагаемой МСЛЬНИЦЫ ПОЗВОЛИТ значительно ПОВЫСИТЬ СрОКслужбы подобных устройств и производительность за счет уменьшения величинывибраций И ПОВЫШЕНИЯ ЧЗСТОТЬК вращения КрИВОШИПНЫХ валов, УПрОСТИТЬ КОН струкцию, уменьшить габариты и металлоемкость примерно на 15.