PROCESUL DE MRUNIRE

Mrunirea este operaia care are ca obiect reducerea dimensiunilor materiilor prime sau materialelor sub aciunea unor fore mecanice. Materialele solide supuse mrunirii au iniial forme i dimensiuni geometrice foarte variate i proprieti fizico-mecanice specifice naturii acestora.Procesul de mrunire sau reducere a dimensiunii se bazeaz pe studii probabilistice. Att alimentarea unui utilaj ct i produsul rezultat se definete cu ajutorul funciei de distribuie a dimensiunilor particulelor, ceea ce exprim probabilitatea ca o particul de o anumit mrime s fie prezent ntr-un eantion de material de mcinare. Scopul proiectrii unui utilaj de mrunire este acela de a determina condiiile necesare pentru creterea probabilitii de mrunire a particulelor cu anumite dimensiuni i pentru obinerea unei distribuii a dimensiunilor dorite la produsul final. Procesul de mrunire trebuie s se realizeze n aa fel nct materialul prelucrat s nu sufere modificri nedorite, cum ar fi impurificarea sau nclzirea excesiv.Mrunirea materialelor solide se realizeaz prin operaii tehnologice de concasare, mcinare, granulare, tiere.Concasarea este operaia de sfrmare a unui material dur n buci mai mici, cu ajutorul utilajelor speciale numite concasoare.

Mcinarea este operaia de mrunire fin a materialelor. Ea se efectueaz cu ajutorul morilor.

Granularea este operaia de sfrmare a unui material dur, n buci mrunte, avnd forme geometrice rotunjite.

Tierea este operaia de detaare sau desprindere a unei poriuni dintr-un material solid, prin strivire local (ceea ce constituie tierea propriu-zis), forfecare, despicare sau achiere.Mrunirea poate avea urmtoarele scopuri: facilitarea sau grbirea operaiilor fizico-chimice prin creterea suprafeei de contact ntre fazele care particip la transferul de cldur sau de materie, cum este cazul dizolvrii unor substane, uscrii;

separarea constituenilor unui produs pn la limita n care fiecare particul reprezint un component, acetia putnd fi apoi separai prin cernere, flotaie etc;

necesitatea omogenizrii amestecurilor eterogene;

obinerea fineii necesare pentru a conferi produselor caracteristicile cerute.

Operaia de mrunire este influenat de o serie de factori care sunt prezentai n tabelul urmator:Factorii care influeneaz mrunirea

Proprietile fizico-mecanice ale materialului de mrunitCaracteristicile constructive i funcionale ale utilajelor de mrunireProprietile fizico-mecanice ale materialului mrunitFactori economici

mrimea, forma, structura materia-lului; umiditatea;

rezistena meca-nic la compre-siune, ntindere, forfecare;

duritate;

elasticitate;

plasticitate;

adezivitate;

abrazivitatea;

sensibilitatea termic. modul i durata de aciune asupra mate-rialului de mrunit; uzura organelor active;

gradul de mrunire;

temperatura de lucru;

tipul mecanismului mrunirii;

riscul de impurificare a produsului final. granulaia final; mrimea, forma i structura particu-lelor mrunite;

reactivitatea chimi-c a particulelor;

suprafaa specific final;

greutatea specific a materialului n vrac;

numrul trep-telor de mrun-ire; utilizarea sitelor pentru cernerea ntre treptele de mrunire i la final;

consumul spe-cific de energie necesar;

alimentarea i evacuarea pro-dusului;

funcionarea continu sau discontinu.

Mecanismele mrunirii sunt diferite funcie de construcia mainii n care aceasta este efectuat conform figurii de mai jos:

n figurile a, b se reprezint schematic procesul de mrunire prin compresie i frecare, a unei particule sau a unui colectiv de particule. Suprafeele de lucru pot fi netede sau cu nervuri avnd forma geometric plan sau curb. Mecanismul de mrunire este specific concasoarelor cu flci, cu con i cu valuri. Mrunirea prin contact cinetic cu o suprafa dur (fig. 1.1, c) este ntlnit la concasoarele cu ciocane fixe. n cazul concasoarelor cu ciocane articulate i a morilor cu bile sau bare, mrunirea se produce prin contact cinetic i frecare pe o suprafa dur, cum ar fi blindajul concasorului sau corpurile de mcinare (figura 1.1, d). Granulele pot fi mrunite i prin ciocnire ntre ele (fig. 1.1, e) aa cum se ntmpl n cazul morilor cu jet. Mecanismul mrunirii prin tiere, forfecare sau desprindere (fig. 1.1, f) se aplic materialelor solide cu rezisten la forfecare mai mic de . Pentru domenii bine precizate, se folosesc mecanisme pentru mrunirea materialelor solide prin solicitri n medii gazoase sau lichide, n care sunt introduse aceste materiale.

Operaia de mrunire este evaluat prin gradul de mrunire definit de relaia:

(1.1)

unde: - dimensiunea medie a materialului alimentat;

- dimensiunea medie a materialului mrunit.

n funcie de valoarea gradului de mrunire operaiile de mrunire pot fi mprite n dou grupe mari: sfrmare, cu ajutorul concasoarelor i mcinare, cu ajutorul morilor. Termenul de mcinare se folosete i atunci cnd materialul de mrunit este procesat mpreun cu un mediu de mcinare n camere rotative sau oscilatoare. Acest lucru presupune contactul maxim ntre mediu i material ntre care au loc procese abrazive i de impact. Mediul de mcinare poate fi format din bile de oel, bare de oel, buci de material ceramic sau chiar buci de material de mcinat, caz n care mcinarea se numete autogen. Tabelul 1.2 prezint clasificarea operaiilor de mrunire.

Tabelul 1.2 Clasificarea operaiilor de mrunire

Denumirea operaieiDimensiunile maxime ale bucilor [mm]Gradul de mrunire

Materialul alimentat (D)Materialul rezultat (d)

ConcasareGrosier1300-200250-40

Mijlocie200-5040-105

mrunt50-2010-15-20

Mcinare25-3

Mcinare coloidal

Metoda optim de mrunire variaz n funcie de material. De aceea alegerea ei innd cont i de costul operaiei, presupune experien, nelegerea practic a modului de utilizare a energiei precum i uzura prilor ce sunt n contact direct cu materialul de mrunit.1.2 Teoriile mrunirii

Datorit faptului c operaia de mrunire este una dintre cele mai costisitoare operaii, pentru raionalizarea procesului i implicit reducerea costurilor, au fost elaborate numeroase studii referitoare la determinarea factorilor care influeneaz mrunirea sau la perfecionarea utilajelor.

Fenomenul ruperii

La mrunirea corpurilor solide, starea lor se modific sub aspecte multiple. Ele sunt solicitate mecanic i chiar termic. n ele se dezvolt o stare de deformaii i o stare de eforturi unitare. La depirea local a rezistenei materialului, apar fie alunecri, fie rupere fragil, fie o reaciune combinat. Alunecarea rezult datorit eforturilor unitare de forfecare i ruperea fragil se datoreaz eforturilor unitare de ntindere. n caz c structura materialului supus mrunirii este neomogen, alunecarea poate duce la eforturi unitare locale de ntindere care declaneaz ruperea fragil. Pot aprea, concomitent, fenomene electrice i chimice i poate avea loc schimbul unor cantiti importante de energie termic. Se observ modificri de structur, ndeosebi la suprafeele nou formate. Problemele cele mai importante sunt cele referitoare la modul n care au loc fisurarea i ruperea.

Trebuie urmrit realizarea ruperii fragile, cu consum ct mai redus de energie. Intereseaz de asemenea spectrul granulometric al materialului obinut ca rezultat al mrunirii i aria suprafeelor nou create.

La alegerea schemei de mrunire i a tipului de maini de mrunit, trebuie avute n vedere strile de solicitare dezvoltate de aceasta, temperaturile i condiiile de mediu ambiant. La fel de importante sunt caracteristicile fizico-mecanice ale materialului. Dintre acestea se menioneaz: rezistena (la compresiune, ntindere, forfecare i ncovoiere), duritatea, fragilitatea, capacitatea de deformare plastic, elasticitatea, structura i umiditatea. Sub aspectul structurii, conteaz att micro- ct i macro-structura. Fisurile i crpturile din structura nativ a materialului, constituie concentratori de eforturi unitare i amorse de rupere, favorizeaz mrunirea; ele influeneaz i forma particulelor rezultate din mrunire.

Energia necesar pentru mruniren principal, consumul de energie pentru mrunire depinde de proprietile fizico-mecanice, de tipul de solicitare n procesul de mrunire i de gradul de mrunire. Cu ct gradul de mrunire este mai mare, cu att energia necesar pentru mrunire este mai mare.

Energia consumat la mrunire este numai n parte util, restul se pierde prin producerea deformaiilor elastice i plastice, la frecarea bucilor de material ntre ele i de organele active ale utilajului, precum n transformrile mecanice interne ale utilajului respectiv. n vederea realizrii unor consumuri reduse de energie, la executarea operaiei de mrunire trebuie s se in seama de stabilirea strict a dimensiunilor pn la care s se fac mrunirea i alegerea corespunztoare a schemei cinematice a utilajului funcie de proprietile fizico-mecanice a materialului de mrunit.

n decursul timpului au fost propuse numeroase teorii ale mrunirii i, corespunztor, relaii pentru determinarea energiei necesare pentru procesul de mrunire. Aceste teorii nu au, ns, o fundamentare tiinific satisfctoare. Aceasta, pentru c nu este posibil ca fenomenele fizice complexe de amorsare i apoi de dezvoltare a ruperii s fie exprimate prin relaii simple. Este ns posibil s se indice tendina randamentelor energetice la mrunirea particulei individuale i la mrunirea industrial, ndeosebi ca funcii ce depind de mrimea suprafeelor nou create.

Academicianul rus Rebinder a formulat relaii, cu caracter general, referitoare la distribuirea lucrului mecanic n procesul de mrunire.

Astfel, potrivit teoriei Rebinder consumul specific de energie pentru mrunirea materialului, exprimat de exemplu n Kgf.m/cm3, poate fi pus sub forma.

unde:

lucrul mecanic consumat de main;

lucrul mecanic consumat n procesul de mrunire.

Fiecare dintre cei doi termeni poate fi descompus:

unde: - lucrul mecanic furnizat mainii pentru deformarea elastic a elementelor ce o compun;

- lucrul mecanic consumat pentru generarea de noi suprafee, prin uzur, pe elementele active ale mainii;

- reprezint lucrul mecanic necesar deformrii elastice a bucii de material, pn la rupere;

- lucrul mecanic, care duce la generarea de suprafee noi ale materialului de mrunit.

Util, n sens strict limitat, este numai lucrul mecanic L22. Componenta L12 are ca efect desprinderea de particule de material metalic de pe suprafeele active ale mainii, adic cele n contact cu materialul ce se mrunete i este cea care condiioneaz uzura pieselor active.

Pentru partea ce revine materialului se poate scrie:

unde: - numrul ciclurilor de deformare a materialului pn la fragmentare;

- rezistena de rupere care condiioneaz procesul;

- modulul de elasticitate al materialului;

- aria specific nou creat;

i coeficieni de proporionalitate.

Mrimea se definete ca:

unde: - aria suprafeei particulelor rezultate prin mrunire;

- cea a particulei iniiale.

Exponentul n depinde de condiiile mrunirii; pentru mrunire fin i suprafin, n>0.

Se ajunge astfel la legea generalizat a mrunirii.

n relaia (1.7) gradul de mrunire se reflect n mrimea , iar condiiile n care are loc operaia de mrunire n mrimea i exponentul .

La concasare grosier, este simitor mai mare dect , iar la mcinare situaia se inverseaz .

Randamentul fizic al mrunirii este:

unde: - energia superficial specific a materialului supus mrunirii,

- are semnificaia indicat anterior,

- energia transmis particulelor,

energia specific necesar mrunirii efective.

Randamentul fizic al mrunirii este cuprins ntre 0,1 i 1 %. Partea cea mai nsemnat a mrimii revine lucrului mecanic de deformare i frecrilor la gruntele individual, care se mrunete.

Randamentul tehnic este:

unde cuprinde n plus fa de , pierderile la mersul n gol al mainii i pierderile la transmiterea energiei de la colectivul de particule din spaiul de lucru al mainii ctre particula individual. n consecin, .

Charles a stabilit o teorie general care permite calcularea energiei utile de mrunire, valabil pentru orice material supus mrunirii. Conform acestei teorii raportul dintre variaia energiei de mrunire, i variaia dimensiunii granulei, este negativ i invers proporional cu dimensiunea a granulei ridicat la o putere , ce depinde de natura materialului i condiiile de mrunit:

unde: - constant de proporionalitate.

Energia util de mrunire va fi:

Pentru valoarea relaia de mai sus se integreaz i astfel se obine legea Kick-Kirpicev:

Potrivit legii Kick-Kirpicev energia necesar pentru mrunirea unor corpuri asemntoare i omogene variaz direct proporional cu volumele sau greutile acestor corpuri. Coeficientul corespunde consumului de energie, pentru mrunirea unei uniti de greutate a materialului de mrunit cu un grad de mrunire multiplu de zece.

Legea Kirpicev a fost verificat experimental i s-a observat o bun concordan n cazul materialelor de dimensiuni mari dar erori importante n cazul materialelor de dimensiuni mici.

Pentru valoarea din relaia (1.11) se obine legea Rittinger:

Potrivit legii Rittinger, energia util de mrunire este proporional cu creterea suprafeei specifice a materialului. Coeficientul este egal cu consumul de energie necesar pentru formarea unei uniti noi de suprafa specific.

Legea Rittinger verificat experimental d bune rezultate n cazul materialelor de dimensiuni mici.

Pentru valoarea din relaia (1.11) se obine legea Bond:

Potrivit legii Bond, energia util mrunire este egal cu diferena dintre energiile coninute de material dup i nainte de mrunire. Constanta poate fi pus sub forma:

Atunci cnd dimensiunile se exprim n microni iar este indicele de mrunire i reprezint energia necesar pentru mcinarea unui material de la dimensiunea infinit la dimensiunea de 100 (m. variaz n limite foarte largi n funcie de material i se determin experimental.

Dac se nlocuiete relaia (1.14) n (1.15) se obine:

sau:

Legea Bond are aplicabilitate mai larg dect legile Kirpicev i Rittinger.

Pentru a se introduce aria specific, , invers proporional cu ptratul dimensiunii particulei, relaia (1.10) devine:

unde: este o constant;

- constant.

Tatsuo Tanaka propune o variant detaliat a relaiei de mai sus:

unde:

- probabilitatea ciocnirii particulelor;

- probabilitatea ca rezistena de rupere a materialului s fie depit;

- probabilitatea propagrii fisurii;

- constant.

Prin aceast relaie se evideniaz parametrii cei mai importani ce caracterizeaz funcionarea mainilor de mrunire a materialelor solide.

Pe lng aceste teorii de mrunire considerate clasice, exist i teorii moderne cum ar fi teoria termodinamic, teoria liberei mruniri i teoria modelelor.

Teoria termodinamic a lui Djingenzhian pornete de la ideea c suma dintre energia cinetic necesar pentru mrunirea unui material i energia caloric intern a materialului mrunit, care este transformat n lucru util este o constant, potrivit relaiei:

unde:

- energia cinetic de mrunire;

- energia caloric intern transformat n lucru util;

- cldura care ia natere n timpul mrunirii;

- constant termodinamic ce caracterizeaz materialul supus mrunirii.

Teoria liberei mruniri a lui Carey i Stairmand pornete de la ideea c n timpul mrunirii forele exterioare sunt aplicate particulelor supuse mrunirii astfel nct se produce o repartiie granulometric a fragmentelor obinute, caracteristic materialului, care se poate numi repartiie natural.

Diferena dintre energia asociat produsului obinut dup mrunire i energia asociat materiei prime, este egal cu energia consumat pentru realizarea mrunirii.

Teoria liberei mruniri se poate transpune n relaia:

unde: - energia produsului de mrunire;

- energia materiei prime;

- energia consumat de utilajul de mrunire;

- randamentul energetic al utilajului.

UTILAJE DE SFARMAT AGREGATE MINIERALE PENTRU CONSTRUCTII.

Generalitati. Masini pentru sfarmarea materialelor.

Masinile pentru sfarmarea materialelor actioneaza asupra materialelor astfel incat in anumite puncte ale acestora sa apara tensiuni care sa depaseasca limita de rupere , si datorita acestui fapt sa apara ruperi, si materialul sa-si micsoreze dimensiunile prin sfarmare.

Masinile folosite la sfarmarea materialului se impart in doua grupe mari: concasoare si mori.

Concasoarele sfarma material mari, bucati mari, gradul de maruntire fiind in limitele 2-50;

Concasoarele pot fi:

-concasoare cu falci;

-concasoare cu con;

- concasoare cu valtiri;

- concasoare cu ciocane ( prin impact);

- colerganguri ( moara ciliana)

Morile se utilizeaza la sfarmarea unor material in bucati initiale mici 2-60mm, produsul obtinut fiind praf sub 0,1 mm. Gradul de maruntire ajunge la 1000 sau mai mult.

Morile pot fi:

-mori cu bile sau cu bare, care maruntesc materialele mai ales prin lovituri date de corpurile de macinare, precum: bile, corpuri cilindrice sau de alta forma, ce se misca impreuna cu matrialul macinat, datorita rotirii corpului morii. La morile cu bile macinarea prin frecare are o pondere destul de mare.

- mori cu role. Sfarmarea materialului se face cu ajutorul unor role, care se rotesc pe o cale de rupare sub forma de inel sau sub forma de farfurie. Apasarea rolelor pe calea de rulare se datoreste actiunii unor arcuri sau forte centrifuge;

- mori cu inel si bile. Materialul este macinat prin strivirea intre bile si caile de rulare ale lor. Bilele sunt apasate pe caile de rulare cu ajutirul arcurilor.

- mori cu ciocane. Se intalnesc in practica in mai multe variante constructive, unele permit urcarea materialului odata cu macinarea lui. Toate efectuiaza sfarmarea prin lovire cu ajutorul unor ciocane si partial prin lovirea bucatilor de peretele interior sau chiar prin frecare.

- morile vibratoare. Macinarea materialului se face prin frecare si lovire reciproca a incarcaturii de bile cu materialul de macinat, in urma oscilatiilor copului morii dupa o traiectorie circular. Se folosesc pentru macinare fina si extra fina.

CONCASOARE CU FALCI.

Concasoarele cu falci sunt utilajele cele mai utilizate pentru concasare mijlocie si marunta. Aceasta este urmarea unor avantaje fata de celelalte utilaje de maruntire. Dintrea acestea se pot aminti: constructive si intretinere simpla, siguranta mare in functionare, cost si gabarit relative redus. Pe de alta parte concasoarele cu falci au si o serie de dezavantaje, cum ar fi: mers nelinistit ( cu trepidatii) si zgomot, necesitatea unui volant greu si a unei fundatiimasive, din cauza maselor mari antrenate in miscare.

In functie de modul de actionare al falcii mobile, exista diverse tipuri de concasoare .Dintre acestea, cele mai utilizate sunt primele doua: concasorul cu dubla, respective simpla articulatie.

Fonta albita se obtine prin turnarea in cochila metalica. Se utilizeaza blindaje din fonta si in cazul cand produsul nu trebuie sa contina incluziuni metalice. Otelul manganos, nefiind magnetic, nu poate fi extras de separatoarele magnetice. Otelul manganos nu poate fi prelucrat dupa turnare , deci trebuie prevazute din turnare toate gaurile.

Otelul manganos se deformeaza plastic sub sarcina ( curge), cea ce impune ca, intre organelle de miscare si cele fixe, sa se prevada jocuri de 4-6 mm . Acest material manifesta fenomenul de duritate Indus , adica isi mentine duritatea pe masura ce lucreaza, initial fiind relative moale. Pentru a preintampina uzura din perioada de inceput, suprafetele de lucru a blindajului se acop[era cu un strat de sudura depus din electrod continand niobium si crom.

Acest strat protejeaza otelul manganos in perioada de inceput de functionare , iar dupa uzarea acestui strat protector otelul manganos este sufficient de dur si rezista bine in continuare.

La concasoarele mari , placile de blindaj se realizeaza din mai multe bucati, cea ce permite prelungirea duratei de lucru a acestuia prin schimbarea intre ele a placilor de la capatul de evacuare , unde uzarea este mai intense, cu cele de la partea superioara , unde uzarea este mai redusa.

.

MEMORIU TEHNIC

CONCASOARE CU CIOCANE.

Masinile de maruntit de acest tip sunt destinate pentru concasare primara ( grosolana) , mijlocie si marunta a diverselor material dure sau moi, precum : roci, minereuri , carbine, etc. Ele isi datoresc denumirea organelor sale active , care sunt ciocanele. Concasoare cu ciocane articulate. Ciocanele 1 sunt montate articulate pe rotorul 2 al masinii si, rotind odata cu acesta, lovesc bucatile de material aruncandu-le spre blindajul 5. Apoi materialul , astfel sfarmat, este antrenat spre partea inferioara a masinii unde, branulele de marime corespunzatoare sunt evacuate prin fantele gratarului 3. Carcasa 4 a masinii este captusita , acolo unde este cazul cu placi de blindaj. Maruntirea materialului are loc in trei etape successive: 1)-lovirea din zbor a bucatilor de material , de catre ciocane; 2)- aruncarea bucatilor inspre blindaje, unde sfarmarea are loc si datorita loviturilor ciocanelor; 3)- strivirea bucatilor intre ciocane si barele gratarului de evacuare, cand intervin si efectele de frecare.

Cand concasorul este alimentat cu bucati mari, maruntirea se produce indeosebi datorita loviturilor ciocanelor, iar cand este alimentat cu material mai marunt, devine preponderenta maruntirea pe gratar. Dimensiunile produsului evacuate de masina depinde de jocul dintre capetele ciocanelor si gratar si de marimea fantelor dintre barele gratarului.

Concasorul reprezentat , are gura de alimentare plasata excentric fata de axa masinii. In acst caz, rotorul trebuie actionat in semsul indicat pe figura. In cazul in care gura de alimentare este plasata central , rotorul poate fi actionat in ambele sensuri: cand ciocanele s-au uzat pe o fata se inverseaza sensul de rotatie al rotorului , utilizandu-se fata neuzata a ciocanelor.

Concasor cu ciocane articulate, cu rotor nereversibil( Dragon Franta): 1- ciocane; 2- rotor; 3- gratar de evacuare; 4- carcasa; 5- blindaje.

Atunci cand este necesar sa se realizeze debite mari, se utilizeaza concasoare cu ciocane , cu doua rotaoare. In general, acestea se rotesc in sens contrar. La concasorul din figura, capetele ciocanelor , rotindu-se in sensul indicat de sageti, patrund printer barele gratarului de alimentare 2 si lovesc din zbor bucatile de material, proiectandu-le unele impotriva altora. Are loc astfel o prima maruntire, atat autogen , cat si prin strivirea bucatilor de material intre cicane , si nicovala 3. Fragmentele de material rezultate trec printer barele gratarului de alimentare 2 si sunt maruntite in continuare prin strivire , la care se adauga efecte de frecare intre capetele ciocanelor si bara gratarului de evacuare 4.

In cazul sfarmarii unor materiale plastic , umede, cum ar fi minereuri cu continut de argila, pentru a evita infundarea spatiului delucru, se utilizeaza concasoare cu ciocane de constructive speciala .

SCHEMA CINEMATICA

Peretele spatiului de lucru se realizeaza sub forma unei benzi transportoare din placi metalice grele 2, care aluneca pe un support plan masiv 3 cu o viteza foarte mica , aproximativ 0,1 m/s . Sensurile de miscare ale rotorului si al transportorului cu placi sunt indicate pe figura. Uneori se prevede si un al doilea transportor plasat de cealalalta parte a rotorului avand rolul de curatire al acestuia. In acest caz nu se mai prevede gratar de evacuare.

Datorita mobtarii articulate a ciocanelor , acest tip de concasor are o mare insensibilitate fata de patrunderea de corpuri straine dure, chiar metalice, in spatial de lucru.

Gradul de maruntire care se obtine la concasoarele cu ciocane ating valori de 10-15 , la masinile cu un rotor, si pana la 50 la masinile cu doua rotoare.

Concasoarele cu ciocane ofera urmatoarele avantaje: constructive simpla, compacta, consum specific de energie relative redus, uzura relative redusa a partlor active.

Alimentarea unui concasor cu doua rotoare cu ciocane articulate.Concasoarele cu doua rotoare sunt montate deobicei in cadrul unei instalatii mai complexe prevazute cu un buncar in care se descarca materialul din mijloacele de transport si un transportor alimetator cu placi. Dezavantajele acestor masini sunt: sensibilitate ridicata fata de material abrasive , de exemplu cele care contin silice, tendinta de infundare a gratarului si chiar a spatiului de lucru in cazul maruntirii unor material plastic, umede, de exemplu, material care contin argila, exceptie facand constructiile destinate acestui scop.

Se fabrica in mod current numeroase variante constructive de concasoare cu ciocane , intr-o gama larga de tipodimensiuni . Masinile de maruntit cu ciocane se caracterizeaza prin diametrul D al circunferintei care infasoara capetele ciocanelor si prin distanta L dintre peretii laterali ai masinii, egala de regula cu lungimea gurii de alimentare. Masinile cu rotor au diametre D = 0,375-2,0 m si turatii de 2800 -500 rot/min , iar cele cu doua rotoare au diametre D= 1,25-1,70 m si turatii de 400-250 rot/min . Raportul L/D < 0.5-1,35, cu vsalori mai mari pentru masinile cu mai multe randuri de ciocane. Viteza periferica a ciocanelor poate atinge valori de pana la 117 m/s.

Concasoare cu ciocane fixe. Concasoarele cu ciocane fixe ( concasoare prin impact) se caracterizeaza prin fixarea rigida a ciocanelor in rotor, cea ce face ca intreaga masa a rotorului sa participle la impact marindu-se in acest mod eficienta concasarii bulgarilor mari.

Pentru acest motiv, diametrul rotorului poate fi mai mic decat la concasoarele cu ciocane articulate , la gabarit de alimentare egal. Concasorul prin impact se compune din carcasa 1 captusita , acoilo unde este cazul, cu placi de blindaj, in care se roteste rotorul 2., prevazut cu ciocanele 3 fixe, avand forma unor bare de soc cu lungimea egala egala cu lungimea rotorului.

Aceste bare lovesc bucatile de material alimentate care sufera o prima maruntire si le arunca spre placile de impact ( nicovalele)4 dispuse dupa o spirala. Lovind nicovalele , bucatile de material sunt maruntite in continuare si fragmentele rezultate ajung in contact cu barele de soc ( ciocane) care le arunca din nous pre nicovale si asa mai departe. Cocasorul nu are gratar de evacuare , reglarea granulatiei produsului se realizeaza prin modificarea fantei dintre barele de soc si peretele de lovire inferior 5, cu ajutorul dispozitivului de reglare 6. Perdeaua de lanturi 7 plasata la intrarea in palnia de alimentare 8 are rolul de a impiedica iesirea din spatial de lucru al masinii a unor fragmente de materialsi, totodata de a uniformiza alimentarea.

In concasoarele cu impact maruntirea are loc in trei etape successive: 1)- maruntire datorita undelor elestice primare ( unde de presiune) din bucata de material lovita; 2)- maruntire prin soc intre particulele din norul de particule care se formeaza atunci cand bucatile de material se lovesc de nicovale ( effect autogen) .

Asupra eficientei maruntirii prin impact infliuenteaza, atat structura materialului , existent unor microfisuri in limitele grauntilor, cat si viteza periferica a barelor de soc. In functie de gradul de maruntire necesar a fi realizat , concasare grosolana ( primara) , mijlocie sau marunta, viteza periferica se adopta in limitele 12-70 m/s , ajundandu-se pana la 150 m/s , la turatii de 1200-2500 rot/min.

Concasoarele prin impact sunt masini relative usoare , cu functionare linistita , in cazul in care sunt correct echilibrate, care au un domeniu larg de utilizare ( calcar, lemn, var ars, minereuri, etc,). Se realizeaza o mare varietate constructive de astfel de masini , cu un rotor si cu doua rotoare.

Anumite tipuri constructive prin impact permit ca, in acelasi timp cu maruntirea materialului , sa se realizeze si uscarea lui . Uneori se construiesc masini cu doua rotaoare , montate in aceiasi carcasa.

Concasor cu ciocane cu doua rotaoare ( Hazemag Germania): 1- carcasa; 2-superior cu bare de soc; 3- rotorul inferior cu ciocane articulate; 4- nicovala; 5- perete de lovire inferior.

Rotorul superior 2 cu bare de impact fixe, impreuna cu nicovalele aferente 4, realizeaza prima treapta de sfarmare. Rotoarele lucreaza in serie, fiind actionate in acelasi sens. Nicovalele si peretele inferior de lovire sunt montate articulate, pozitia lor fata de rotoare putand fi reglata. In felul acesta poate fi reglata granulatia produsului si poate fi asigurata totodata si protejarea masinii in cazul poatrunderii unui corp strain duar in spatial delucru , deoarece nicovalele si peretele de lovire inferior pot bascule in jurul articulatiilor lor. Viteza periferica a rotoarelor este de 35-45 m/s . Se pot sfarma materiale cu umiditate pana la 15% , gradul de maruntire fiind m,ai mare de 40.

Morile cu ciocane articulate sunt de fapt masini cu cicane la care rotorul , avand un numar mare de ciocane de masa individuala redusa functioneaza la o viteza peeriferica de 40 m/s. In acest caz, finetea maruntirii este ridicata (macinarea), fapt care justifica denumirea masinii de moara. De asemenea , intre concasorul prin impact si moara prin impact , nu exista deosebiri de principiu, ci numai deosebiri in cea ce priveste dimensiunile (moara prin impact avand dimensiuni reduse), Constructia concasoarelor cu ciocane. Concasorul cu ciocane articulate. Rotorul masinii este format din arbore , pe care sunt articulate siscurile portciocane . Pe lungimea pe care sunt montate discurile portciocane , arboreal are sectiune patrata , iar alezajul acestora este prelucrat corespunzator. De asemenea , discurile portciocane pot fi fixate pe arbore de sectiune circular , prin intermediul unei pene paralele de lungime egala cu cea a rotorului. Ciocanele se monteaza articulate intre discurile portcicane cu ajutirul unor bolturi cilindrice. Intre cele doua discuri articulate se afla un rand de ciocane.

Rotorul este rezemat in carcasa pe lagare cu rulmenti. Data fiind lungimea relative mare a rotorului, deci si a arborelui, caracteristica masinii cu mai multe randuri de ciocane , se impune utilizarea rulmentilor oscilanti cu role butoi.

Rotorul este antrenat in miscarea de rotatie de catre un motor electric prointr-o transmisie cu curele trapezoidale.

Roata de curea este construita si ca volant, pentru a asigura o functionare cat mai uniforma a masinii. In unele cazuri , la masinile cu tuiratie ridicata , se utilizeaza cuplarea direcata a rotorului cu motorul electric de actionare. In acest din urma caz , este necesar ca cuplajul utilizat da fie elastic, pentru a atenua eventualele socuri ce se transmit de la concasor la motorul electric de actionare. Gratar de evacuare : a)- ansamblu gratarului; b)- modul de realizare a bindajului: 1- support; 2- barele gratarului.

Pentru a asigura functionarea linistita a masinilor cu ciocane , este necesara echilibrarea statica ( cu ciocane in pozitia radial) si dinamica a rotorului. La schimbarea garniturii de cicane, este necesara o noua echilibrare. Atunci cand se inlocuiesc numai unele ciocane ( mai uzate) , ele se monteaza intodeauna perechi , in pozitie diametral opuse, ciocanele unei perechi avand mase riguros egale. Gratarul de evacuare Gratarul de evacuare se compune din doua parti, fiecare fiind formata di suportii 1 in care se monteaza barele 2 , care pot sa aibe sectiunea trapezoidala sau triunghiulara ( fig.b). Barele gratarului sunt astfel montate incat fanta formata intre doua bare sa aibe un profil divergent ( favorizand in felul acesta evacuarea materialului concasat), iar suprafata gratarului sa rezulte striata ( favorizand astfel maruntirea pe gratar)

Tipuri constructive de cicane.Carcasa masinii. Carcasa masinii se realizeaza din table de otel asamblata prin sudare. Partile carcasei care vin in contact cu materialul care se concaseaza sunt protejate cu placi de bindaj realizate din otel manganos. Carcasa se compune de obicei din doua jumatati , planul de separare trecand prin axa rotorului, cea ce usureaza mintarea acestuia. Pentru schimbarea usoara a ciocanelor uzate, carcasa are peretele de lovire basculant, putand fi inchis sau deschis cu ajutorul unor cilindrii hidraulici, iar la unele masini, de dimensiuni mai reduse, poate bascule chiar intreaga jumatate superioara a carcasei. Partea inferioara a carcasei este prevazuta cu gurile de vizitare, de dimensiuni sufficient de mari pentru a putea introduce sau scoate gratarul de evacuare.Cicanele masinii. Ciocanele din figura de mai sus, sunt ciocane plate, de sectune dreptunghiulara. In general cicanele au forme diferite , in functie de domeniul de utilizare al concasorului. La concasarea grosolana ( primara) , masinile se construiesc cu ciocane mai grele , insa in numar mai mic. In cazul concasarii marunte ( macinare) , se prevad ciocane mai usoare , insa in numar mai mare . Numarul de ciocane pe un rand este de 3-10 , numarul de randiri fiind de 1-10. Masa ciocanelor variind intre 3-130 kg. In figura, sunt prezentate preincipalele tipuri constructive de ciocane . Ciocanele de tipul a, se utilizeaza pentru maruntirea materialelor de rezistenta mica. Avand dimensiunea bucatilor de alimentare nu prea mare ( max 0,2 m) . Cicanele au masa redusa de 3-15 kg si se monteaza in numar mare pe rotor. Produsul rezultat in urma concasarii este marunt ( deoarece este preponderenta maruntirea pe gratar) si are un continut redus de praf. Cicanele de tipul b, se utilizeaza pentru concasarea materialelor de rezistenta ridicata si cu dimensiuni de alimentare mari , deoarece pot bascule in jurul articulatiilor lor cu un unghi mare, fara sa loveasca in discurile portciocane( ele avand forma plata).Cicanele de tipul c si d au capete latite ( au masa de 30-60 kg) , ele utilizandu-se pentru concasarea materialelor de rezistenta medie si cu dimensiuni la alimentare de 0,8-1,0 m.

Ele realizeaza sfarmarea , atat prin lovire , cat si prin frecarea de gratar. Ciocanele de tipul e, au capete amovibile ( de masa 50-120 kg), se utilizeaza pentru concasarea materialelor dure.In mod obismuit, cicanele se executa din OLC 60, STAS 880-80, cu capetele calite. Se utilizeaza si cicane din otel cu (%) C/0,4; Cr/0,85; Ni/0,3 sau C/0,40; Cr/1,5; Vi/0,5, cu capete calite la duritati de 320-350 HB.

In cazuri deopsebite ( material dure, abrasive), se recurge la otel manganos , sau la placarea capetelor cu otel rapid ( 18% W) sau cu metal dur , de tip STELLIT, prin sudare electrica.Utilizarea otelului manganos , in cazul concasarii unor material relative moi ( carbine, argila, etc.) , nu este rationala, deoarece otelul manganos nu capata in aceste conditii duritatea indusa necesara unei bune rezistente la abraziune.Articulatiile ciocanelor nu se ung deoarece nu sunt accesibile ungerii, iar lubrifiantul impreuna cu praful ar forma o pasta abraziva care ar favoriza uzarea. Ciocanele se utilizeaza pana cand muchia de lovire a atins un asemenea grad de uzura incat nu mai pote asigura produsului granulatia necesara. In acest caz, la concasoarele reversibile , se inverseaza sensul de rotatie al rotorului, utilizandu-se michia neutilizata. La concasoarele nereversibile , este necesara demontarea ciocanelor si rotirea lor , astfel incat sa se foloseasca nuchia de lovire neutilizata.Concasoare cu ciocane fixe( concasoare prin impact). Carcasa se realizeaza din doua bucati, planul de separare trecand prin axa rotorului, pentru a facilita montarea acestuia.

Jumatarea superioara a carcasei se demonteaza rapid si se basculeaza ( in jurul unei articulatii plasate in partea inferioara) cu ajutorul unor cilindrii hidraulici . In felul acesta spatial de lucru al masinii devine repede accesibil in vederea unor interventii la rotor sau la peretii de lovire. Pentru controlul spatiului de lucru al masinii in vederea constatarii starii de uzura a barelor de soc si a blindajelor peretilor de lovire , se prevad gauri de vizitare plasate corespunzator. . Concasoare cu ciocane fixe Humboldt Wedag-Germania: 1- rotor; 2- bare de soc; 3- carcasa; 4- pereti de lovire; 5- dispositive de reglare a jocului dintre rotor si peretii de lovire.

Peretii de lovire , realizati in diverse variante , se monteaza articulate, astfel incat sa se deplaseze la trecerea unor corpuri straine mari ( bucati de metal, bucati de material dure, etc.) , care trec astfel prin masina fara a provoca avarii. Totodata jocul dintre peretii de lovire si rotor se poate regal cu ajutorul unor tije de regla, in functie de granulatia ceruta produsului final. Masinile de acest tip nu sunt prevazute in general cu gratar de evacuare.

Fixarea barelor de soc pe rotor: a- fixare in lacasuri profilate; b- fixare utilizand elemente profilate; c- fixare utilizand pistonase hidraulice.

Caracteristicile tehnice ale unor masini cu un rotor sunt date in tabelul 2.13, iar pentru masinile cu doua rotoare in tabelul 2.14. Tabelul 2.13.

Tabelul 2.14.

Mecanismele mrunirii

_1325675995.unknown

_1325676011.unknown

_1325676027.unknown

_1325676035.unknown

_1325676039.unknown

_1325676043.unknown

_1325676047.unknown

_1325676049.unknown

_1325676050.unknown

_1325676051.unknown

_1325676048.unknown

_1325676045.unknown

_1325676046.unknown

_1325676044.unknown

_1325676041.unknown

_1325676042.unknown

_1325676040.unknown

_1325676037.unknown

_1325676038.unknown

_1325676036.unknown

_1325676031.unknown

_1325676033.unknown

_1325676034.unknown

_1325676032.unknown

_1325676029.unknown

_1325676030.unknown

_1325676028.unknown

_1325676019.unknown

_1325676023.unknown

_1325676025.unknown

_1325676026.unknown

_1325676024.unknown

_1325676021.unknown

_1325676022.unknown

_1325676020.unknown

_1325676015.unknown

_1325676017.unknown

_1325676018.unknown

_1325676016.unknown

_1325676013.unknown

_1325676014.unknown

_1325676012.unknown

_1325676003.unknown

_1325676007.unknown

_1325676009.unknown

_1325676010.unknown

_1325676008.unknown

_1325676005.unknown

_1325676006.unknown

_1325676004.unknown

_1325675999.unknown

_1325676001.unknown

_1325676002.unknown

_1325676000.unknown

_1325675997.unknown

_1325675998.unknown

_1325675996.unknown

_1325675979.unknown

_1325675987.unknown

_1325675991.unknown

_1325675993.unknown

_1325675994.unknown

_1325675992.unknown

_1325675989.unknown

_1325675990.unknown

_1325675988.unknown

_1325675983.unknown

_1325675985.unknown

_1325675986.unknown

_1325675984.unknown

_1325675981.unknown

_1325675982.unknown

_1325675980.unknown

_1325675970.unknown

_1325675974.unknown

_1325675976.unknown

_1325675978.unknown

_1325675975.unknown

_1325675972.unknown

_1325675973.unknown

_1325675971.unknown

_1325675966.unknown

_1325675968.unknown

_1325675969.unknown

_1325675967.unknown

_1325675964.unknown

_1325675965.unknown

_1325675963.unknown