RU179996U1 - Вибрационная резонансная роликовая мельница - Google Patents
Вибрационная резонансная роликовая мельница Download PDFInfo
- Publication number
- RU179996U1 RU179996U1 RU2017112316U RU2017112316U RU179996U1 RU 179996 U1 RU179996 U1 RU 179996U1 RU 2017112316 U RU2017112316 U RU 2017112316U RU 2017112316 U RU2017112316 U RU 2017112316U RU 179996 U1 RU179996 U1 RU 179996U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- parametric
- oscillations
- grinding
- mill
- frequency
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
- B02C19/16—Mills provided with vibrators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
- B02C19/18—Use of auxiliary physical effects, e.g. ultrasonics, irradiation, for disintegrating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Crushing And Grinding (AREA)
Abstract
Устройство относится к вибрационным машинам для измельчения, истирания различных материалов и может быть использовано в горнорудной, строительной и других отраслях промышленности.Техническим результатом устройства является снижение энергозатратности, а также повышение надежности и ресурса мельницы.Этот результат достигается тем, что средством для возбуждения и поддерживания рабочих резонансных колебаний мельницы является пара самосинхронизирующихся параметрических вибровозбудителей, между которыми встроена помольная камера с размольным телом, установленных на общем рабочем органе, соединенным изотропными упругими связями с неподвижным основанием. Резонансная настройка рабочего режима колебаний определяется из соотношения комбинационного параметрического резонанса ω=λ+λ, ω – усредненная частота параметрического возбуждения, λ=νω – парциальная собственная частота качаний осцилляторов инерционного элемента (ИЭ) параметрического возбудителя, ν – безразмерный параметр, определяющий собственную частоту качаний осцилляторов во вращающейся системе координат (0<ν<1). Для обкатки размольного тела по внутренней поверхности помольной камеры жесткость упругой системы выбирается изотропной C=C=C, тогда собственная парциальная частота рабочего органасоответствует круговой форме колебаний, M – общая масса мельницы.
Description
Устройство относится к вибрационным машинам для измельчения, истирания различных материалов и может быть использовано в горнорудной, строительной и других отраслях промышленности.
Известны вибрационные планетарные измельчители, истиратели проб, вибрационные роликовые мельницы, состоящие из помольных камер, дебалансных вибраторов, измельчительного ролика. В таких аппаратах измельчение происходит за счет раздавливания материалла измельчающим телом, совершающим планетарную обкатку по стенкам рабочей камеры. Существенным недостатком таких машин являются трудности при выборе конструктивных параметров и условий, связанных с устойчивостью синхронных движений дебалансов и измельчающих тел [Рудин А.Д., Финкельштейн Г.А. О возможности и перспективах развития вибрационного измельчения в обогащении руд // Обогащение руд.‒ 1977.‒ №6, с. 27-30].
В качестве прототипа принят планетарный измельчитель, содержащий корпус, связанный с неподвижным основанием пружинами, цилиндрическую рабочую камеру, измельчитель и дебалансный вибровозбудитель [Пановко Г.Я. Динамика вибрационных технологических процессов.‒ М.‒Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Институт компьютерных исследований, 2006.‒ 176 с., с. 157, рис. 6.8].
Недостатком данного измельчителя является зарезонансная настройка рабочего режима колебаний. В этом случае потребляемая мощность, даже при небольших амплитудах колебаний несущего тела, может быть весьма значительной. Потребляемая мощность пропорциональна половине произведения квадрата угловой скорости дебаланса, его статического момента и амплитуды колебаний несущего тела. Очевидно, что зарезонансный режим вынужденных колебаний сопровождается нерациональным расходом энергии. Для обеспечения устойчивой обкатки измельчителя необходимо увеличение амплитуды колебаний несущего тела. Это достигается увеличением статического момента дебаланса (увеличением его массы и/или эксцентриситета), что, в свою очередь, снижает надежность дебалансного привода. Настройка таких машин на резонансный (энергосберегающий) режим вынужденных колебаний не приводит к желаемому результату. Это объясняется крутизной амплитудно-частотной характеристики и малой величиной резонансной зоны, поэтому даже небольшие изменения технологической нагрузки выводят машину из резонансного режима. Но даже в резонансном режиме работы коэффициент полезного действия дебалансного вибропривода составляет всего 50% [Асташев В.К., Бабицкий В.И. и др. Динамика машин и управление машинами: Справочник / Под ред. Г.В. Крейнина. М.: Машиностроение, 1988, 239 с.], что вынуждает повышать установочную мощность привода. Повышение установочной мощности приводит к повышению как полной мощности, потребляемой из сети, так и энергоемкости машины в целом.
Целью предлагаемого устройства является устранение недостатков прототипа, а также повышение устойчивости и надежности работы мельницы.
Эта цель может быть достигнута использованием параметрического резонансного режима колебаний, являющегося наиболее энергетически эффективным [Антипов В.И., Асташев В.К. О принципах создания энергосберегающих вибрационных машин // Проблемы машиностроения и надёжности машин. 2004. –№4. – с. 3-8. Кошелев А.В. Экспериментальное исследование эффективности работы параметрического резонансного привода // Фундаментальные исследования. 2014. – №11, часть 5. – с. 996-999].
Техническим результатом устройства является снижение энергозатратности, а также повышение надежности и ресурса мельницы.
Технический результат достигается тем, что средством для возбуждения и поддерживания рабочих резонансных колебаний мельницы является пара самосинхронизирующихся параметрических вибровозбудителей, между которыми встроена помольная камера с размольным телом, установленных на общем рабочем органе, соединенным изотропными упругими связями с неподвижным основанием. Резонансная настройка рабочего режима колебаний определяется из соотношения комбинационного параметрического резонанса ω=λ1+λ2, ω – усредненная частота параметрического возбуждения, λ1=νω – парциальная собственная частота качаний осцилляторов инерционного элемента (ИЭ) параметрического возбудителя, ν – безразмерный параметр, определяющий собственную частоту качаний осцилляторов во вращающейся системе координат (0<ν<1). Для обкатки размольного тела по внутренней поверхности помольной камеры жесткость упругой системы выбирается изотропной C=Cx=Cy, тогда собственная парциальная частота рабочего органа соответствует круговой форме колебаний, M – общая масса мельницы.
Схема вибрационной резонансной роликовой мельницы изображена на фиг. 1. На фиг. 2 показана схема ИЭ параметрического вибровозбудителя [Антипов В.И. Вибровозбудитель: Патент №2072661 РФ МКИ В06В 1/16 // Бюл. №3, 1997]. Механизм ИЭ выполнен в виде роторно-маятниковой системы. Пара параметрических вибровозбудителей 1 симметрично установлены на рабочем органе 2, роторы которых вращающаются в одинаковых направлениях. Рабочий орган мельницы связан с неподвижным основанием 6 изотропной упругой подвеской 5, обеспечивающей возможность поступательного перемещения рабочего органа по любым направлениям плоскости, задаваемой осями x, y. Равномерное вращение роторов параметрических вибровозбудителей приводит к колебаниям маятников 10 по беговым дорожкам 9 каждого диска 8 с собственными частотами , .
При настройке , , ν=0.25 и выполнении порогового условия , где ‒ коэффициенты линейного демпфирования маятников и рабочего органа соответственно, самовозбуждается многократный комбинационный параметрический резонанс. Колебательная система вибромашины синхронизируется на частотах где некратные частоты генерации. Вследствие синхронизации маятников ИЭ по феномену Гюйгенса центр масс подсистемы маятников качения обращается вокруг осей приводных валов (роторов) с частотами и , описывая окружности в плоскости вращения ИЭ. При совместной работе параметрических вибровозбудителей с близкими парциальными угловыми скоростями ω1, ω2 осуществляется их самосинхронизация по типу неуравновешенных роторов. В результате устанавливается синхронный режим, при котором общий центр масс качающихся маятников ИЭ («невидимый дебаланс») каждого из вибровозбудителей вращается вокруг их осей с одинаковой угловой скоростью Ω2≈λ2 в одинаковых направлениях, сообщая несущему телу поступательные круговые колебания, которые вызывают резонансные колебания маятников ИЭ. При ν=0.25 на 25% ниже угловых скоростей ω1, ω2 вращения роторов параметрических вибровозбудителей. Синхронный режим вращения «невидимых дебалансов» обеспечивается резонансным воздействием на них со стороны рабочего органа.
При совместной работе вибровозбудителей настройка колебательной системы на резонансные колебания приобретает вид ν=0.25, где усредненное значение угловых скоростей вибровозбудителей, , Поскольку Ω2≈λ2, то неуравновешенная центробежная сила инерции возбуждает резонансные колебания рабочего органа, которые, в свою очередь, возбуждают планетарную обкатку размольного тела 3 по внутренней поверхности помольной камеры 4 с угловой скоростью ωоб=λ2≈Ω2, совершая собственное вращение ωвр. Обкатка размольного тела по внутренней поверхности помольной камеры создает дополнительную центробежную силу, которая позволяет поддерживать резонансный режим работы и, тем самым, возвращать в колебательную систему часть затраченной энергии.
Измельчение материала 7 происходит в зазоре между роликом и помольной камерой. Согласованная работа вибровозбудителей достигается самой системой без вмешательства извне и проявляется как результат процесса её самосинхронизации и самоорганизации. В промышленности часто используются вибрационные мельницы с протяженным рабочим органом, возбуждаемым одним мощным вибровозбудителем. Вследствие такой конструкции движение рабочего органа носит характер «паразитных» колебаний. Такие колебания повышают энергопотребление, искажают форму заданной траектории движения помольной камеры, что ведет к нарушению устойчивости синхронных движений рабочего органа и размольного тела. Исключение «паразитных» колебаний достигается использованием вместо одного мощного несколько маломощных самосинхронизирующихся вибровозбудителей.
Таким образом, использование самосинхронизирующихся резонансных параметрических вибровозбудителей в составе вибрационной роликовой мельницы вкупе с эффектом вибрационного поддержания вращения позволяет получить устойчивые синхронные движения помольной камеры с размольным телом, снизить шум и энергопотребление, повысить надежность и ресурс работы машины в целом.
Анализ показывает, что предлагаемое решение соответствует критериям «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость».
Claims (5)
- Вибрационная резонансная роликовая мельница, содержащая рабочий орган и симметрично установленные на нем два самосинхронизирующихся параметрических вибровозбудителя, рабочий орган включает помольную камеру, установленную между двумя параметрическими вибровозбудителями, в которую свободно встроено размольное тело вращения, рабочий орган мельницы связан с неподвижным основанием изотропной упругой подвеской, обеспечивающей возможность поступательного перемещения рабочего органа по любым направлениям плоскости, задаваемой осями x, у, при этом резонансная настройка рабочего режима колебаний определяется из соотношения комбинационного параметрического резонанса ω=λ1+λ2, где:
- ω - усредненная частота параметрического возбуждения,
- λ1=νω - парциальная собственная частота качаний осцилляторов инерционного элемента вибровозбудителя,
- ν - безразмерный параметр, определяющий собственную частоту качаний осцилляторов во вращающейся системе координат (0<ν<l),
- λ2 - собственная парциальная частота рабочего органа.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017112316U RU179996U1 (ru) | 2017-04-11 | 2017-04-11 | Вибрационная резонансная роликовая мельница |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017112316U RU179996U1 (ru) | 2017-04-11 | 2017-04-11 | Вибрационная резонансная роликовая мельница |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU179996U1 true RU179996U1 (ru) | 2018-05-30 |
Family
ID=62560884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017112316U RU179996U1 (ru) | 2017-04-11 | 2017-04-11 | Вибрационная резонансная роликовая мельница |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU179996U1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108855337A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-11-23 | 四川旭昊德环保设备有限公司 | 一种破碎机降噪装置 |
RU192504U1 (ru) * | 2019-05-29 | 2019-09-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Уравновешенная вибрационная мельница |
RU192677U1 (ru) * | 2019-05-29 | 2019-09-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Вибрационная мельница |
RU2748870C1 (ru) * | 2020-06-19 | 2021-06-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "ЗОЯ" | Способ моделирования параметрических колебаний и устройство для его реализации (варианты) |
RU2819319C1 (ru) * | 2022-12-01 | 2024-05-17 | Публичное акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" | Вибрационная резонансная планетарно-шаровая мельница |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU837409A2 (ru) * | 1979-05-03 | 1981-06-15 | Всесоюзный Ордена Трудового Красногознамени Научно-Исследовательский Ипроектный Институт Механической Обработкиполезных Ископаемых "Механобр" | Виброистиратель |
US4625921A (en) * | 1984-04-06 | 1986-12-02 | Ims Lycrete Limited | Comminuting |
CN105879990A (zh) * | 2014-08-22 | 2016-08-24 | 张文飞 | 共振磨 |
-
2017
- 2017-04-11 RU RU2017112316U patent/RU179996U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU837409A2 (ru) * | 1979-05-03 | 1981-06-15 | Всесоюзный Ордена Трудового Красногознамени Научно-Исследовательский Ипроектный Институт Механической Обработкиполезных Ископаемых "Механобр" | Виброистиратель |
US4625921A (en) * | 1984-04-06 | 1986-12-02 | Ims Lycrete Limited | Comminuting |
CN105879990A (zh) * | 2014-08-22 | 2016-08-24 | 张文飞 | 共振磨 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПАНОВКО Г.Я. Динамика вибрационных технологических процессов. - М.- Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", Институт компьютерных исследований, 2006. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108855337A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-11-23 | 四川旭昊德环保设备有限公司 | 一种破碎机降噪装置 |
RU192504U1 (ru) * | 2019-05-29 | 2019-09-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Уравновешенная вибрационная мельница |
RU192677U1 (ru) * | 2019-05-29 | 2019-09-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Вибрационная мельница |
RU2748870C1 (ru) * | 2020-06-19 | 2021-06-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "ЗОЯ" | Способ моделирования параметрических колебаний и устройство для его реализации (варианты) |
RU2819319C1 (ru) * | 2022-12-01 | 2024-05-17 | Публичное акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" | Вибрационная резонансная планетарно-шаровая мельница |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU179996U1 (ru) | Вибрационная резонансная роликовая мельница | |
CN102666027B (zh) | 电动工具中的振荡装置的固有频率的改变 | |
CN1038564C (zh) | 偏心式振动磨 | |
RU2501608C2 (ru) | Вибрационная мельница | |
RU2532235C2 (ru) | Вибрационная транспортирующая машина | |
CN106345570A (zh) | 一种磨介主动撞击并旋转研磨的振动研磨方法 | |
RU2604005C1 (ru) | Вибрационная измельчительная машина | |
Filimonikhin et al. | Research into excitation of dual frequency vibrational-rotational vibrations of screen duct by ball-type auto-balancer | |
RU180678U1 (ru) | Двухмассный резонансный вибрационный грохот | |
CN107442401B (zh) | 一种双质体反共振振动筛 | |
RU2344878C1 (ru) | Вибрационная щековая дробилка | |
RU2441714C1 (ru) | Способ возбуждения резонансных механических колебаний | |
CN104624487B (zh) | 一种基于混联机构的三自由度振动筛 | |
RU2819319C1 (ru) | Вибрационная резонансная планетарно-шаровая мельница | |
US2702633A (en) | Vibrating trommel screen | |
Bukin et al. | Excitation of polyharmonic vibrations in single-body vibration machine with inertia drive and elastic clutch | |
CN205253536U (zh) | 一种多级分选振动筛 | |
US3650482A (en) | Material-treatment machines | |
CN202460961U (zh) | 一种振动筛激振器结构 | |
Gursky et al. | Energy-Saving Inertial Drive for Dual-Frequency Excitation of Vibrating Machines. Energies 2021, 14, 71 | |
RU2486017C1 (ru) | Способ возбуждения резонансных механических колебаний и устройство для его осуществления | |
RU2410167C1 (ru) | Способ возбуждения резонансных механических колебаний и устройство для его осуществления (варианты) | |
RU2492931C1 (ru) | Вибрационная щековая дробилка | |
RU2611175C1 (ru) | Вибрационная щековая дробилка | |
RU2302904C1 (ru) | Вибромельница |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180523 |