RU2027513C1 - Способ измельчения материалов - Google Patents

Способ измельчения материалов Download PDF

Info

Publication number
RU2027513C1
RU2027513C1 SU5000081A RU2027513C1 RU 2027513 C1 RU2027513 C1 RU 2027513C1 SU 5000081 A SU5000081 A SU 5000081A RU 2027513 C1 RU2027513 C1 RU 2027513C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grinding
working body
working tool
needles
working
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
А.К. Бутаев
В.В. Косырев
И.И. Томилин
В.Г. Шамшурин
Original Assignee
Бутаев Александр Казбекович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бутаев Александр Казбекович filed Critical Бутаев Александр Казбекович
Priority to SU5000081 priority Critical patent/RU2027513C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2027513C1 publication Critical patent/RU2027513C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

Использование: в различных отраслях промышленности при обработке армированных металлом пластмассовых и резиновых втулок, измельчении вторичных материалов, переработке использованных авто-и авиапокрышек и шин. Сущность изобретения: в способе измельчения материалов, преимущественно эластичных, включающем подачу материала в зону обработки и измельчение его вращающимся рабочим органом с укрепленными на его поверхности металлическими иглами, измельчаемому материалу сообщают вращение, согласованное с вращательным движением рабочего органа, при этом вращение измельчаемого материала осуществляется со скоростью, меньшей скорости вращения рабочего органа, иглам на рабочем органе обеспечивают совместное отклонение при взаимодействии с обрабатываемым материалом в сторону, противоположную вращению рабочего органа. Отклонение игл осуществляют касанием каждой предыдущей иглы последующей. Интенсивность измельчения определяется соотношением t=(K1/K2)(h/B), где t - время измельчения материала; h - характерный размер измельчаемого материала; B - величина поперечной подачи рабочего органа; K1 - безразмерный коэффициент, зависящий от свойств материала и входящих в него твердых включений; K2 - безразмерный коэффициент, зависящий от свойств рабочего органа. Величину поперечной подачи рабочего органа выбирают не менее 0,1 мм/с при соотношении линейных скоростей согласованных вращений рабочего органа и измельчаемого материала не менее 10 : 1. После измельчения производят сепарацию материалов и фракционирование частиц порошка. 2 ил., 2 табл.

Description

Изобретение относится к переработке материалов и может быть использовано в различных отраслях промышленности при обработке армированных металлом пластмассовых и резиновых втулок, измельчении вторичных материалов, переработке использованных авто- и авиапокрышек и шин.
Известен способ получения порошка, реализуемый при использовании измельчителя материалов, с помощью которого осуществляют подачу материала в зону обработки и измельчение вращающимся рабочим органом с укрепленными на его поверхности металлическими иглами, при этом концы игл загнуты в сторону вращения рабочего органа. Причем каждая игла работает как нож, а срезаемая измельчаемого материала крошка накапливается между иглами рабочего органа и в дальнейшем выбрасывается противорежущим устройством.
Недостатки этого способа следующие: измельчение материалов расположенными на некотором расстоянии друг от друга загнутыми иглами основано на эффекте вибрации игл, благодаря чему измельченная масса представляет собой не длинную стружку, а мелкую крошку исходного материала с характерным размером, равным расстоянию между следующими друг за другом иглами. В данном случае игла работает как отдельный вибрирующий нож. Следовательно, эффективность измельчения определяется интенсивностью процесса и ограничена упругостью отдельных игл. Кроме того, при попадании в исходном материале зоны механически более прочной отдельная игла вследствие имеющейся степени свободы не режет частицу данной зоны, поскольку для нее "энергетически выгодно" обойти эту зону.
Цель изобретения - повышение эффективности измельчения и обеспечение возможности выхода годного порошка.
Поставленная цель достигается тем, что в способе измельчения материалов, преимущественно эластичных, включающем подачу материала в зону обработки и измельчение его вращающимся рабочим органом с укрепленным на его поверхности металлическими иглами, измельчаемому материалу сообщают вращение, согласованное с вращательным движением рабочего органа, при этом вращение измельчаемого материала осуществляется со скоростью, меньшей скорости вращения рабочего органа, иглам на рабочем органе обеспечивают совместное отклонение при взаимодействии с обрабатываемым материалом в сторону, противоположную вращению рабочего органа, причем отклонение игл обеспечивают касанием каждой предыдущей иглы последующей, при этом интенсивность измельчения определяется соотношением
t = (K1/K2)(h/B) где t - время измельчения материала;
h - характерный размер измельчаемого материала;
В - величина поперечной подачи рабочего органа;
К1 - безразмерный коэффициент, зависящий от свойств материала и входящих в него твердых включений;
К2 - безразмерный коэффициент, зависящий от свойств рабочего органа, при этом величину поперечной подачи рабочего органа выбирают не менее 0,1 мм/с при соотношении линейных скоростей согласованных вращений рабочего органа и измельчаемого материала не менее чем 10:1, после измельчения производят сепарацию материалов и фракционирование частиц порошка.
На фиг.1 приведены возможные варианты схемы обработки; на фиг.2 - устройство для осуществления способа.
Способ измельчения материала осуществляется устройством, включающим механизм 1 подачи материала, механизм 2 его фиксации, механизм 3, обеспечивающий относительное перемещение измельчаемого материала и рабочего органа 4 (одного или нескольких), механизм 5 подачи рабочего органа, блок 6 сепарации материалов, блок 7 фракционирования и вывода порошка из рабочей зоны, а также блок управления 8.
Способ осуществляют следующим образом.
Механизмами подачи 1 и фиксации 2 измельчаемый материал подается в рабочую зону. Затем приводится в действие механизм 5 подачи рабочего органа и механизм 3 обеспечения относительного движения измельчаемого материала и рабочего органа. В этот момент начинается процесс получения порошка (измельчение). В случае измельчения металлосодержащих материалов получаемый порошок подается в блок 6 сепарации, где производится разделение материалов, например, с помощью электромагнита на металлическую и основную составляющие. Далее основная часть порошка подается в блок 7 его фракционирования и вывода из рабочей зоны. Фракционирование может быть осуществлено, например, просеиванием через сито, что приводит к отделению части порошка с некондиционным размером частиц.
Для металлонесодержащих материалов сепарация не производится.
Блок управления 8 автоматически осуществляет заданную последовательность операций и поддерживает необходимые величины технологических режимов.
Сравнение процессов предлагаемого и известного (резание отдельно загнутыми иглами) способов позволяет сделать следующие выводы.
В предлагаемом способе используемый рабочий орган представляет собой набор плотно прилегающих друг к другу отрезков проволоки. Особым его свойством является возможность совместного (коллективного) смещения игл. Благодаря этому жесткость рабочих игл - ножей в предлагаемом способе по сравнению с жесткостью игл - ножей, используемых в процессе резания отдельными иглами, многократно возрастает, что дает возможность существенно интенсифицировать процесс измельчения. Кроме того, указанное преимущество позволяет существенно повысить эффективность измельчения, благодаря расширению технологических возможностей способа, и обрабатывать материалы не только типа каучук - резина, но и пластмассы, а также материалы, содержащие металлы. При этом все составляющие исходного материала, например резина или металл, измельчаются до порошкообразного состояния.
Были проведены экспериментальные работы по выявлению и оценке факторов, влияющих на интенсивность обработки при реализации предлагаемого способа. В результате получена полуэмпирическая зависимость времени обработки от основных факторов в некотором диапазоне технологических параметров способа
t = (K1/K2)(h/B), где t - время измельчения материала;
h-характерный размер измельчаемого материала;
В - величина поперечной подачи рабочего органа;
К1 - безразмерный коэффициент, зависящий от свойств материала и входящих в него металловключений;
К2 - безразмерный коэффициент, зависящий от свойств рабочего органа.
Измельчению подвергались изношенные автопокрышки.
На осуществление предлагаемого способа основное влияние оказывают следующие факторы:
1. Свойства измельчаемого материала (покрышки). Сюда относятся наличие металлокорда в покрышках и его пространственное расположение. В настоящее время используются покрышки (шины), выполненные из различных типов резины с различными типами металлокорда (продольное расположение, поперечное, продольно-поперечное с относительной фиксацией продольных и поперечных составляющих, с кордом из единых проволок и полученных скруткой или плетением и т.д.) и без него. В настоящее время используются типы покрышек с диаметрами в диапазонах: d = =330-508 мм, D = 550-1028 мм, которые и классифицированы по наличию и типу металлокорда в соответствии с табл.1.
В результате проведенных работ было установлено, что в исследуемых диапазонах значений технологических параметров коэффициент К1 зависящей от свойств покрышек, может принимать значения в диапазоне 0,55-0,64.
2. Свойства применяемого рабочего органа (инструмента).
В зависимости от типа обрабатываемых покрышек может быть применен тот или иной инструмент с соответствующими свойствами. Основные из них: вылет концов проволоки от фиксирующей поверхности, плотность набивки элементов игл по поверхности, являющейся обрабатывающей, применяемый материал проволоки.
Как показали исследования, основное влияние на процесс обработки в выбранном диапазоне технологических параметров оказывают два фактора: диаметр применяемой в качестве игл проволоки и их вылет от фиксирующей поверхности.
В процессе экспериментальных работ исследовался цилиндрический инструмент различных диаметров и ширины с разными характеристиками игл. При этом диаметр применяемой проволоки варьировался в пределах d = 0,18-0,8 мм, а вылет игл в пределах (20-60)d. Причем увеличение d до 0,7-0,8 мм, как и уменьшение вылета игл ниже 25d не давало заметного изменения величин К1 и К2.
В результате был установлен диапазон изменений коэффициента К2 = 0,94-1,06. В табл.2 приведены входящие в него величины.
Исследовались следующие диапазоны изменений технологических параметров способа.
Величина поперечной подачи инструмента В = 0,05-0,3 мм/с.
Характерный размер обрабатываемой шины h = 11 - 49 мм.
Отношение линейных скоростей относительного движения инструмента и обрабатываемой шины более 10 при скоростях вращения шины 0,1-1,5 об./с и инструмента 750-3000 об./м.
П р и м е р 1. Измельчению подвергались покрышка с диаметрами d = 330 мм и D = 600 мм и характерным размером L = 19 мм без металлокорда. Применялся инструмент с параметрами d = 0,24 мм, вылет игл 35d.
Величины основных технологических параметров:
поперечная подача инструмента 0,1 мм/с;
скорость вращения инструмента 2000 об./м;
скорость вращения инструмента 0,5 об./c.
Отношение линейных скоростей относительного движения инструмента и обрабатываемой покрышки - 33.
Время обработки 1,83 мин.
П р и м е р 2. Измельчению подвергалась покрышка с диаметрами d = 508 мм и D = 1000 мм с характерным размером h = 38 мм и радиальным металлокордом. Применялся инструмент с параметрами d = 0,45 мм, вылет игл 30d.
Величины основных технологических параметров:
поперечная подача инструмента 0,2 мм/с;
скорость вращения инструмента 2000 об./м;
скорость вращения покрышки 0,5 об./с.
Отношение линейных скоростей относительного движения инструмента и обрабатываемой покрышки - 20.
Время обработки 1,87 мин.
Реализация способа позволяет иметь компактные, высокопроизводительные, энергоэкономичные установки по измельчению эластичных материалов.

Claims (1)

  1. СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ, преимущественно эластичных, включающий подачу материала в зону обработки и измельчение его вращающимся рабочим органом с укрепленными на его поверхности металлическими иглами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса измельчения и обеспечения выхода годного порошка, измельчаемому материалу сообщают вращение, согласованное с вращательным движением рабочего органа, при этом вращение измельчаемого материала осуществляют со скоростью, меньшей скорости вращения рабочего органа, а иглам на рабочем органе обеспечивают совместное отклонение при взаимодействии с обрабатываемым материалом в сторону, противоположную вращению рабочего органа, причем отклонение игл обеспечивают касанием каждой предыдущей иглы последующей, при этом интенсивность измельчения определяется соотношением
    t = (K1/K2)(h/B),
    где t - время измельчения материала;
    h - характерный размер измельчаемого материала;
    B - величина поперечной подачи рабочего органа;
    K1 - безразмерный коэффициент, зависящий от свойств материала и входящих в него твердых включений,
    K2 - безразмерный коэффициент, зависящий от свойств рабочего органа,
    при этом величину поперечной подачи рабочего органа выбирают не менее 0,1 мм/с при соотношении линейных скоростей согласованных вращений рабочего органа и измельчаемого материала не менее 10 : 1, после измельчения проводят сепарацию материалов и фракционирование частиц порошка.
SU5000081 1991-07-01 1991-07-01 Способ измельчения материалов RU2027513C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5000081 RU2027513C1 (ru) 1991-07-01 1991-07-01 Способ измельчения материалов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5000081 RU2027513C1 (ru) 1991-07-01 1991-07-01 Способ измельчения материалов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2027513C1 true RU2027513C1 (ru) 1995-01-27

Family

ID=21584535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5000081 RU2027513C1 (ru) 1991-07-01 1991-07-01 Способ измельчения материалов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2027513C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2621204C2 (ru) * 2015-05-21 2017-06-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" Способ получения металлического порошка механической обработкой цилиндрической заготовки

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 986492, кл. B 02C 18/28, 1980. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2621204C2 (ru) * 2015-05-21 2017-06-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" Способ получения металлического порошка механической обработкой цилиндрической заготовки

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5299744A (en) Granulating, separating and classifying rubber tire materials
US5323971A (en) Pulverizing, separating, and size regulating molded resin articles
US5452860A (en) Material reducing and shredding apparatus
US3749322A (en) Method of impact milling and aspirating scrap insulated wire to recover metal valves
EP0515321A2 (en) Installation for crushing used vehicle tires and the like, and for separating the metal parts from the non-metal parts of the crushed material
US3966125A (en) Method and facility for the production of rubber flours and/or rubber granules from vehicle ties
CN1173155A (zh) 混合塑料再加工的方法和设备
RU2027513C1 (ru) Способ измельчения материалов
EP1255631A1 (en) Method of selective recovering components from multi-component elastic waste material and apparatus for producing fine-grained rubber powder
US3062458A (en) Ore upgrader
JP6817127B2 (ja) シュレッダーダストの処理方法
US2452533A (en) Preparation of paper-making fiber and other useful materials from straw
US3754715A (en) Method and means for size reduction and collection of solid materials
KR930009716B1 (ko) 원심 파쇄기와 그 파쇄방법 및 파쇄편의 구분방법
RU2283226C1 (ru) Линия для переработки изношенных покрышек
GB2032896A (en) Upgrading nickel ores
JP2000126642A (ja) シュレッダーダスト処理装置
US3554716A (en) Method of treating diamond powder
JPS595422B2 (ja) 廃タイヤ等からの除鉄方法
CN1163304C (zh) 用于粉碎散料的方法和装置
RU2087203C1 (ru) Магнитный сепаратор
CN109291310B (zh) 工业橡胶废弃物的资源化处理系统
SU1745374A1 (ru) Фрикционный сепаратор дл разделени сыпучих материалов
SU740305A2 (ru) Центробежный классификатор
SU1663068A1 (ru) Устройство дл разволокнени материала