Главная | Обратная связь

Оценка условия перехода от режима скольжения к режиму перекатывания и обратно.

Рассмотрим поведение шаров в барабане мельницы, работающей в режиме скольжения. При вращении барабана шары под влиянием силы трения продвигаются в направлении вращения. Угол наклона поверхности шаров β определяется равенством моментов двух сил: силы трения, перемещающей шары из положения покоя в направлении вращения барабана, и силы тяжести, препятствующей подъему шаров вместе со стенкой барабана. Если вес шаровой загрузки Р, коэффициент трения f и радиус внутренней поверхности барабана мельницы R, то максимальный момент сил, увлекающих шары во вращательное движение, равен M₁=fPR.

Считаем, что сила тяжести приложена к центру тяжести шаровой загрузки. Момент сил, препятствующий движению шаров вместе с барабаном мельницы, равен M₂=P₁l, где l – длина отрезка ОА. Величина l может быть выражена следующим образом: l=Rcosα₁, P₁=Psinβ и M₂=PRcosα₁

При установившемся наклоне свободной габаритной поверхности шаровой загрузки моменты M₁и M₂ равны:

fPR=PRcosα₁sinβ, откуда

sinβ=f/cosα₁

Таким образом, устанавливающийся при вращении барабана мельницы наклон свободной габаритной поверхности шаровой загрузки зависит только от двух величин: коэффициента трения f и угла α₁; в свою очередь угол α₁ зависит только от относительной загрузки барабана мельницы шарами, т.е. от величины коэффициента φ. По мере увеличения шаровой загрузки угол α₁ увеличивается от 0 до 90⁰, а cosα₁ уменьшается от 1 до 0. Отсюда следует, что sinβи βвозрастают по мере увеличения шаровой загрузки в барабане мельницы. Из-за формального требования sinβ не может быть больше единицы. Следовательно, формально для сохранения режима скольжения размольных тел угол α₁ должен определяться величиной f из условия f/cosα₁ ≤ 1.

На самом деле в пределе sinβ имеет существенно меньшее значение, чем единица, так как β не может быть больше угла естественного откоса для массы шаров, равного примерно 25-40⁰ (sinβ=0,42÷0,64).

Если известны угол естественного откоса и коэффициент трения шаров (размольных тел) о стенку барабана мельницы, то можно рассчитать ту критическую загрузку, при превышении которой вместо скольжения начинается перекатывание размольных тел. Коэффициент трения f удобнее всего находить экспериментально для конкретного типа размольных тел и барабана мельницы.

9). Факторы, влияющие на результаты размола в ШВМ. «+» и «-» использования жидкости при размоле в ШВМ.

Факторы, влияющие на результаты размола:

- коэф. загрузки φ, обычно не превышает 45%. Когда слишком много шаров – короткая траектория; когда мало – уменьшается кол-во размалываемого материала => снижается производительность. Для стальных шаров 1,7-1,9кг на 1л объема мельницы.

- соотношение между массой размольных тел и массой материала. Кол-во загружаемого материала должно быть таким, чтобы после начала измельчения его объем не превышал объема пустот(зазоров) между размольными телами. Обычно соотношение между m размольных тел и m материала составляет 2,5-3(3,5). При интенсивном измельчении 6-12 и больше. В случае, когда плотности материала и шаров близки 5-6.

- размер размольных тел d_max=(1/18-1/24)D_внутр

d_min^шара=d_max^{нач.матер.} , где σ – предел прочности материала, МПа; D – внутренний диаметр мельницы, мм; γ_Ш – плотность материала шаров, г/см³; Е – модуль упругости измельчаемого материала, МПа

- Время размола. Конкурируют два явления: измельчение частиц и слипание, агломерация . При длительном размоле средний размер не меняется но меняется разброс, т.е. получаем более однородный порошок.

- среда размола

«+» П.А.Ребиндер показал, что если жидкость адсорбируется на частицах тв. материала, начинают меняться мех. Св-ва на поверхности – адсорбционное понижение прочности. На поверхности будет легче зарождаться трещина.

«+» Ж., попадая в трещину не дает ей самозаживляться, «расклинивает».

«+» Ж. снижает коэф. трения между шарами, барабаном и пр. => более интенсивное движение тел.

«+» Молекулы ж. как правило полярны => образуется двойной полярный слой при адсорбции молекул ж. на частицы, и частицы будут отталкиваться как одноименно заряженные.

«+» Ж. препятствует пылению.

«-» Опасность взрыва

«-» На выходе получаем пульпу, выделение порошка из пульпы идет в две стадии (1- центрифугирование, отгонка большей части воды; 2- сушка порошка)

«-» Проблема натирания и загрязнения.