RU2160637C1

RU2160637C1 - Method of grinding of multicomponent loose material and device for its embodiment

Info

Publication number: RU2160637C1
Application number: RU99121396/13A
Authority: RU
Inventors: А.И. Ткаченко; В.П. Волошин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ВОПЛОЩЕНИЕ"
Priority date: 1999-10-14
Filing date: 1999-10-14
Publication date: 2000-12-20

Abstract

FIELD: food industry. SUBSTANCE: method consists in n1 breaking of material components in n2 cycles, where n1 and n2 are selected within 1 ≤ n1 ≤ 3,1 ≤ n2 ≤ 1000, effected simultaneously and/or successively, In this case, at the first stage, material components are split into n3 particles, where n3 is selected within 1 ≤ n3 ≤ 10⁶. Then, material particles deflected from fixed grinding grate in course of their multicycle motion in treatment zone are cut by means of grinder, for instance, of hammer type. Nonground material is subjected to attrition and/or mashed in process of its multicycle motion in gaps, for instance, between ends of grinders in form of hammers and fixed grinding grate. These operations are accomplished, particularly, in device whose grinding unit is made in form of plates installed on axles of their rotation. EFFECT: increased productivity and reduced power consumption in material grinding, extended range of application with preserved consumer properties of ground products. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области пищевой промышленности и может быть использовано для измельчения сыпучего, например гранулированного, материала для пищевых и кормозаготовительных целей. The invention relates to the field of food industry and can be used for grinding granular, for example granular, material for food and forage purposes.

Известен способ измельчения многокомпонентного сыпучего материала, включающий загрузку материала в устройство и измельчение в нем преимущественно путем измельчения с последующей выгрузкой измельченного материала из устройства (SU 1787530, кл. B 02 C 13/02, 15.05.90). A known method of grinding a multicomponent bulk material, including loading material into the device and grinding it mainly by grinding and then unloading the crushed material from the device (SU 1787530, class B 02 C 13/02, 05/15/90).

Известно устройство для измельчения многокомпонентного сыпучего материала, содержащее корпус и узел измельчения, который выполнен молоткового типа, узлы подачи сырья и выгрузки (SU 1787530, кл. B 02 C 13/02, 15.05.90). A device for grinding multicomponent bulk material, comprising a housing and a grinding unit, which is made of a hammer type, the nodes of the supply of raw materials and unloading (SU 1787530, CL B 02 C 13/02, 05.15.90).

Известен способ измельчения многокомпонентного сыпучего материала, включающий загрузку его в устройство и измельчение в нем преимущественно путем дробления с последующей выгрузкой измельченного материала из устройства (RU 2062652, кл. B 02 C 13/02). A known method of grinding a multicomponent bulk material, including loading it into the device and grinding it mainly by crushing and then unloading the crushed material from the device (RU 2062652, CL B 02 C 13/02).

Известно устройство для измельчения многокомпонентного сыпучего материала, содержащее корпус, узел измельчения, выполненный молоткового типа с ударными элементами, установленными на осях его привода, узлы подачи сырья и выгрузки готового продукта (RU 2062652, кл. B 02 C 13/02, 27.06.96). A device for grinding a multicomponent bulk material, comprising a housing, a grinding unit made of a hammer type with shock elements mounted on the axes of its drive, units for supplying raw materials and unloading the finished product (RU 2062652, class B 02 C 13/02, 06/27/96 )

Недостатком известных способов и устройств являются относительно низкие их функциональные и технические характеристики, в том числе не соответствующие ряду практических случаев применения, низкая производительность и высокий уровень энергопотребления. A disadvantage of the known methods and devices are their relatively low functional and technical characteristics, including those that do not correspond to a number of practical applications, low productivity, and a high level of energy consumption.

Задача изобретения заключается в повышении эффективности заявленных объектов с достижением технического результата в отношении повышения производительности и снижения энергозатрат при измельчении материалов. The objective of the invention is to increase the efficiency of the claimed objects with the achievement of a technical result with respect to increasing productivity and reducing energy consumption when grinding materials.

Технический результат - повышение производительности и снижение энергозатрат при измельчении материалов, расширение диапазона пользования при сохранении важнейших потребительских свойств измельченного продукта. The technical result is an increase in productivity and reduction of energy consumption when grinding materials, expanding the range of use while maintaining the most important consumer properties of the crushed product.

Технический результат в части способа достигается тем, что производят n₁ стадийное разрушение компонентов материала в n₂ циклов, где n₁ и n₂ выбирают в пределах 1 ≤ n₁ ≤ 3, 1 ≤ n₂ ≤ 1000, осуществляемых одновременно или/и последовательно. При этом первой стадии компоненты материалов ускоряют до энергии E₁, которую выбирают по отношению к максимальной энергии E₂, необходимой для разрушения в пределах 1,1 ≤ (α₁E₁+E₂)/E₂ ≤ 12, где α₁ - экспериментальный коэффициент, который выбирают в зависимости от размеров и прочности измельчаемых материалов в пределах 0,4 ≤ α₁ ≤ 1,5. Ускоренный материал в количестве V₁ в единицу времени, которое выбирают по отношению к общему количеству V₂ ускоряемого материала в единицу времени в пределах 1 ≤ (α₂V₁+V₂)/V₂ ≤ 3,6, где α₂ - экспериментальный коэффициент, выбираемый в зависимости от хрупкости компонентов измельчаемого материала в пределах 0,2 ≤ α₂ ≤ 1,6, раскалывают на n₃ частиц, где n₃ выбирают в пределах 1 ≤ n₃ ≤ 10⁶, затем количество V₃ отраженных в единицу времени от неподвижной измельчающей решетки частиц материала в процессе их циклического перемещения в зоне обработки рубят с помощью измельчителей, например, молоткового типа, выбирая его по отношению к общему количеству V₄ отраженных в единицу времени частиц материала в пределах 1 ≤ (α₃V₃+V₄)/V₄ ≤ 4,3, где α₃ - экспериментальный коэффициент, выбираемый в зависимости от вязкости и твердости измельчаемых частиц в пределах 0,6 ≤ α₃ ≤ 2,3. Не измельченное количество материала истирают или/и сминают в процессе его циклического перемещения в зазорах, например, между торцами измельчителей в виде молотков и неподвижной измельчающей решеткой до максимального размера L₁ измельчаемых частиц, который выбирают по отношению к минимальному размеру L₂ ячеек, через которые измельченный материал удаляют из зоны обработки, в пределах 1 ≤ (L₁+α₄L₂)/L₂ ≤ 120, где α₄ - экспериментальный коэффициент, выбираемый в зависимости от задаваемого максимального размера измельченных частиц в пределах 0,3 ≤ α₄ ≤ 1,2.
Технический результат в части устройства достигается тем, что ударный элемент выполнен в виде пластин, установленных на осях вращения на расстоянии L₃ от оси инструментов, подачи сырья и выгрузки готового продукта. Отличительные особенности устройства заключаются в том, что узел измельчения выполнен молоткового типа с ударным элементом в виде пластин, установленных на осях их вращения на расстоянии L₃ от оси вращения их привода, выбранном по отношению к расстоянию L₄ между осью вращения и корпусом узла измельчения в пределах 1,003 ≤ (β₁L₃+L₄)/L₄ ≤ 11, где β₁ - экспериментальный коэффициент, выбранный в зависимости от максимальных размеров фрагментов измельчаемого материала в пределах 0,15 ≤ β₁ ≤ 3,6. Максимальный размер L₅ молотковой пластины выбран по отношению к расстоянию L₆ от оси перемещения пластины до корпуса узла измельчения 1,008 ≤ (β₂L₅+L₆)/L₆ ≤ 3,7, где β₂ - экспериментальный коэффициент, выбранный в зависимости от минимальных размеров измельченного продукта в пределах 0,56 ≤ β₂ ≤ 2,7. Максимальный размер L₇ отверстия в молотковой пластине выбран по отношению к минимальному размеру L₈ отверстия в пределах 0,1 ≤ (β₃L₈+L₇)/L₇ ≤ 2,3, где β₃ - экспериментальный коэффициент, выбранный в зависимости от максимального размера поперечного сечения кронштейна перемещения пластины в пределах 0,74 ≤ β₃ ≤ 1,3. Общая сумма L₉ всех зазоров между молотковыми пластинами выбрана по отношению к максимальному расстоянию L₁₀ между щеками узла измельчения в пределах 1,001 ≤ (L₉+L₁₀)/L₁₀ ≤ 1,8. Соотношение минимальных размеров s₁ площадей отверстий в решетке и их максимальных размеров s₂ выбрано в пределах 1,0001 ≤ (β₁s₁+s₂)/s₂ ≤ 3,7, а соотношение суммы s₃ площадей всех отверстий в решетке к общей площади s₄ решетки выбрано в пределах 1,001 ≤ (β₁s₃+s₄)/s₄ ≤ 3,2. При этом в узле подачи исходного сырья дополнительно установлен регулятор сырья в зону измельчения с соотношением минимального объема v₅ и максимального объема v₆ подачи сырья в пределах 1,01 ≤ (v₅+β₄v₆)/v₆ ≤ 5,1, где β₄ - экспериментальный коэффициент, выбранный в зависимости от величины минимального объема камеры узла измельчения в пределах 0,38 ≤ β₄ ≤ 4,1.
На фиг. 1 изображен общий вид варианта практического выполнения устройства, на фиг. 2 изображен узел измельчения, на фиг. 3 изображен привод молотковых пластин, на фиг. 4 изображен фрагмент привода молотковых пластин с фрагментом корпуса измельчителя, на фиг. 5 изображен фрагмент молотковой пластины. Особенности предложенного способа, заключаются в том, что производят n₁ стадийное разрушение компонентов материала в n₂ циклов, где целочисленные значения n₁ и n₂ выбирают в пределах 1 ≤ n₁ ≤ 3, 1 ≤ n₂ ≤ 1000, осуществляемых одновременно или/и последовательно. Стадийное и цикличное разрушение позволяет существенно расширить диапазон измельчаемых материалов, а для максимального разрушения трудно измельчаемых компонентов, как правило, необходимо полное максимальное количество стадий их измельчения. При этом на первой стадии компоненты материалов ускоряют до энергии E₁, которую выбирают по отношению к максимальной энергии E₂, необходимой для разрушения материала в пределах 1,1 ≤ (α₁E₁+E₂)/E₂ ≤ 12, где α₁ - экспериментальный коэффициент, который выбирают в зависимости от размеров и прочности измельчаемых материалов в пределах 0,4 ≤ α₁≤ 1,5. Ускоренный материал в количестве V₁ в единицу времени, которое выбирают по отношению к общему количеству V₂ ускоряемого материала в единицу времени в пределах 1 ≤ (α₁V₁+V₂)/V₂ ≤ 3,6, где α₂ - экспериментальный коэффициент, выбираемый в зависимости от хрупкости компонентов измельчаемого материала в пределах 0,2 ≤ α₂≤ 1,6, раскалывают на n₃ частиц, где n₃ выбирают в пределах 1 ≤ n₃ ≤ 10⁶. Таким образом на этой стадии наиболее эффективно разрушаются хрупкие компоненты измельчаемого материала.The technical result in terms of the method is achieved by the fact that n ₁ stage destruction of the components of the material is performed in n ₂ cycles, where n ₁ and n ₂ are selected in the range 1 ≤ n ₁ ≤ 3, 1 ≤ n ₂ ≤ 1000, carried out simultaneously or / and sequentially . In this first stage, the components of the materials are accelerated to an energy E ₁ , which is selected with respect to the maximum energy E ₂ required for destruction in the range 1.1 ≤ (α ₁ E ₁ + E ₂ ) / E ₂ ≤ 12, where α ₁ - experimental coefficient, which is selected depending on the size and strength of the crushed materials in the range of 0.4 ≤ α ₁ ≤ 1.5. Accelerated material in the amount of V ₁ per unit of time, which is selected with respect to the total amount of V _{2 of the} accelerated material per unit of time within 1 ≤ (α ₂ V ₁ + V ₂ ) / V ₂ ≤ 3.6, where α ₂ is experimental the coefficient selected depending on the fragility of the components of the crushed material within 0.2 ≤ α ₂ ≤ 1.6, split into n ₃ particles, where n ₃ are selected within 1 ≤ n ₃ ≤ 10 ⁶ , then the amount of V ₃ reflected in unit time from a stationary grinding lattice of material particles during their cyclic movement in the cutting zone t using grinders, for example, a hammer type, choosing it with respect to the total number V ₄ of material particles reflected per unit time within 1 ≤ (α ₃ V ₃ + V ₄ ) / V ₄ ≤ 4.3, where α ₃ - experimental coefficient, selected depending on the viscosity and hardness of the crushed particles in the range of 0.6 ≤ α ₃ ≤ 2.3. The unfinished amount of material is abraded and / or crushed during its cyclic movement in the gaps, for example, between the ends of the grinders in the form of hammers and the stationary grinding grill to the maximum size L _{1 of} crushed particles, which is selected with respect to the minimum size L ₂ cells through which the crushed material is removed from the treatment zone, within 1 ≤ (L ₁ + α ₄ L ₂ ) / L ₂ ≤ 120, where α ₄ is the experimental coefficient selected depending on the specified maximum size of the crushed particles within 0.3 ≤ α ₄ ≤ 1.2.
The technical result in terms of the device is achieved by the fact that the impact element is made in the form of plates mounted on the axis of rotation at a distance L ₃ from the axis of the tools, supply of raw materials and unloading the finished product. Distinctive features of the device are that the grinding unit is made of a hammer type with a shock element in the form of plates mounted on the axes of their rotation at a distance L ₃ from the axis of rotation of their drive, selected with respect to the distance L ₄ between the axis of rotation and the body of the grinding unit in within the range of 1.003 ≤ (β ₁ L ₃ + L ₄ ) / L ₄ ≤ 11, where β ₁ is the experimental coefficient selected depending on the maximum sizes of fragments of the crushed material within 0.15 ≤ β ₁ ≤ 3.6. The maximum size L _{5 of the} hammer plate is selected with respect to the distance L ₆ from the axis of movement of the plate to the body of the grinding unit 1,008 ≤ (β ₂ L ₅ + L ₆ ) / L ₆ ≤ 3,7, where β ₂ is the experimental coefficient selected depending from the minimum size of the crushed product in the range of 0.56 ≤ β ₂ ≤ 2.7. The maximum size L _{7 of the} hole in the hammer plate is selected with respect to the minimum size L _{8 of the} hole in the range 0.1 ≤ (β ₃ L ₈ + L ₇ ) / L ₇ ≤ 2.3, where β ₃ is the experimental coefficient selected depending from the maximum cross-sectional size of the plate displacement bracket within 0.74 ≤ β ₃ ≤ 1.3. The total amount L _{9 of} all the gaps between the hammer plates is selected with respect to the maximum distance L ₁₀ between the cheeks of the grinding unit within 1.001 ≤ (L ₉ + L ₁₀ ) / L ₁₀ ≤ 1.8. The ratio of the minimum sizes s _{1 of the} area of the holes in the grate and their maximum sizes of s _{2 is} chosen in the range of 1.0001 ≤ (β ₁ s ₁ + s ₂ ) / s ₂ ≤ 3.7, and the ratio of the sum of s ₃ areas of all the holes in the grate to the total area s _{4 of the} lattice is selected in the range of 1.001 ≤ (β ₁ s ₃ + s ₄ ) / s ₄ ≤ 3.2. At the same time, in the feedstock supply unit, a feedstock regulator is additionally installed in the grinding zone with a ratio of the minimum volume v ₅ and the maximum volume v ₆ feedstock within 1.01 ≤ (v ₅ + β ₄ v ₆ ) / v ₆ ≤ 5.1, where β ₄ is the experimental coefficient selected depending on the minimum volume of the chamber of the grinding unit within 0.38 ≤ β ₄ ≤ 4.1.
In FIG. 1 shows a general view of a practical embodiment of the device, FIG. 2 shows a grinding unit; FIG. 3 shows the drive of the hammer plates, FIG. 4 shows a fragment of the drive of the hammer plates with a fragment of the grinder body, FIG. 5 shows a fragment of a hammer plate. The features of the proposed method are that they carry out n ₁ stage destruction of the components of the material in n ₂ cycles, where the integer values n ₁ and n ₂ are selected in the range 1 ≤ n ₁ ≤ 3, 1 ≤ n ₂ ≤ 1000, carried out simultaneously or / and sequentially. Stage and cyclic destruction can significantly expand the range of materials to be ground, and for maximum destruction of difficultly ground components, as a rule, the total maximum number of stages of their grinding is necessary. At the same time, at the first stage, the components of the materials are accelerated to an energy E ₁ , which is selected with respect to the maximum energy E ₂ necessary for the destruction of the material in the range 1.1 ≤ (α ₁ E ₁ + E ₂ ) / E ₂ ≤ 12, where α ₁ - experimental coefficient, which is selected depending on the size and strength of the crushed materials in the range of 0.4 ≤ α ₁ ≤ 1.5. Accelerated material in an amount of V ₁ per unit of time, which is selected with respect to the total number V _{2 of} accelerated material per unit of time within 1 ≤ (α ₁ V ₁ + V ₂ ) / V ₂ ≤ 3.6, where α ₂ is experimental the coefficient selected depending on the fragility of the components of the crushed material in the range of 0.2 ≤ α ₂ ≤ 1.6, split into n ₃ particles, where n _{3 is} selected in the range of 1 ≤ n ₃ ≤ 10 ⁶ . Thus, at this stage, the brittle components of the crushed material are most effectively destroyed.

Затем количество V₃ отраженных в единицу времени от неподвижной измельчающей решетки частиц материала в процессе их циклического перемещения в зоне обработки рубят с помощью измельчителей, например, молоткового типа, выбирая его по отношению к общему количеству V₄ отраженных в единицу времени частиц материала в пределах 1 ≤ (α₃V₃+V₄)/V₄ ≤ 4,3, где α₃ - экспериментальный коэффициент, выбираемый в зависимости от вязкости и твердости измельчаемых частиц в пределах 0,6 ≤ α₃≤ 2,3. Не измельченное количество материала истирают или/и сминают в процессе его циклического перемещения в зазорах, например, между торцами измельчителей в виде молотков и неподвижной измельчающей решеткой до максимального размера L₁ измельчаемых частиц, который выбирают по отношению к минимальному размеру L₂, проходящему через геометрический центр ячеек, через которые измельченный материал удаляют из зоны обработки, в пределах 1 ≤ (L₁+α₂L₄)/L₄ ≤ 120, где α₄ - экспериментальный коэффициент, выбираемый в зависимости от задаваемого максимального размера измельченных частиц в пределах 0,3 ≤ α₄≤ 1,2. Геометрический центр ячейки произвольной конфигурации может быть определен, например, как точка, сумма расстояний от которой до всей совокупности точек, ограничивающих контур ячейки, является минимальной.Then, the amount of V ₃ reflected per unit time from the stationary grinding grill of the material particles during their cyclic movement in the processing zone is chopped using choppers, for example, a hammer type, choosing it in relation to the total number V ₄ reflected per unit time of the material within 1 ≤ (α ₃ V ₃ + V ₄ ) / V ₄ ≤ 4.3, where α ₃ is the experimental coefficient, selected depending on the viscosity and hardness of the crushed particles in the range of 0.6 ≤ α ₃ ≤ 2.3. The uncrushed amount of material is abraded and / or crushed during its cyclic movement in the gaps, for example, between the ends of the grinders in the form of hammers and the stationary grinding grill to a maximum size L _{1 of} crushed particles, which is selected with respect to the minimum size L ₂ passing through the geometric the center of the cells through which the crushed material is removed from the treatment zone, within 1 ≤ (L ₁ + α ₂ L ₄ ) / L ₄ ≤ 120, where α ₄ is the experimental coefficient, chosen depending on the specified maximum about the size of the crushed particles in the range of 0.3 ≤ α ₄ ≤ 1.2. The geometric center of a cell of arbitrary configuration can be defined, for example, as a point, the sum of the distances from which to the entire set of points that bound the cell contour is minimal.

Количество стадий и циклов операций, в соответствии с которыми непрерывно загружаемые конгломераты компонентов измельчаемого материала, в частности, раскалывают, рубят и истирают, определяется свойствами компонентов материала, конструктивными особенностями устройства для его измельчения и режимом его работы, например скоростью вращения ротора узла измельчения. Например, компоненты, обладающие высокой хрупкостью могут быть измельчены за счет их ускорения молотковыми пластинами и другими перемещающимися элементами узла измельчения и ударов об элементы узла измельчения уже на первой стадии их раскалывания. При этом количество циклов их раскалывания, например, равное 50, осуществляют до тех пор, пока все частички этого компонента при перемещении их внутри устройства не будут расколоты до размеров их выбрасывания через ячейки выпускной решетки. Однако ничто не мешает хрупким компонентам, пройти другие стадии измельчения, на которых их рубят и истирают или/и сминают. Пластичные или упругие компоненты, не раскалывающиеся при ударе, рубят на второй стадии измельчения с помощью, например, острых краев молотковых пластин в количестве циклов, достаточном для достижения до необходимых размеров измельчаемых частиц. И, наконец, на третьей стадии истирания не расколотые и не разрубленные частицы истирают между молотковыми пластинами и стенками узла измельчения в количестве циклов, после которого они измельчаются до размеров их прохождения через выпускную решетку устройства. The number of stages and cycles of operations, according to which continuously loaded conglomerates of components of the material being crushed, in particular, are chopped, chopped and abraded, is determined by the properties of the components of the material, the design features of the device for grinding it and its mode of operation, for example, the rotation speed of the rotor of the grinding unit. For example, components with high fragility can be crushed due to their acceleration with hammer plates and other moving elements of the grinding unit and impacts on the elements of the grinding unit already at the first stage of their splitting. Moreover, the number of cracking cycles, for example, equal to 50, is carried out until all particles of this component, when moving them inside the device, are split to the size of their ejection through the cells of the exhaust grill. However, nothing prevents brittle components from going through other grinding stages where they are chopped and rubbed or / and crushed. Plastic or elastic components that do not crack upon impact are chopped in the second stage of grinding using, for example, the sharp edges of the hammer plates in the number of cycles sufficient to achieve the required size of the crushed particles. And finally, in the third stage of abrasion, non-chopped and non-chopped particles are abraded between the hammer plates and the walls of the grinding unit in the number of cycles, after which they are crushed to the size of their passage through the exhaust grill of the device.

При описании заявленного устройства нецелесообразно детально останавливаться на известных из опубликованных данных его конструктивных особенностях, в частности, корпуса и узлов соответственно измельчения, привода режущих инструментов, подачи сырья и выгрузки готового продукта. Детально целесообразно остановиться только на отличительных существенных конструктивных особенностях предложенного устройства, заключающихся в том, что узел измельчения выполнен молоткового типа с ударным элементом в виде пластин, установленных на осях их вращения на расстоянии L₃ от оси вращения их привода, выбранном по отношению к расстоянию L₄ между осью вращения и корпусом узла измельчения в пределах 1,003 ≤ (β₁L₃+L₄)/L₄ ≤ 11, где β₁ - экспериментальный коэффициент, выбранный в зависимости от максимальных размеров фрагментов измельчаемого материала в пределах 0,15 ≤ β₁≤ 3,6.
Максимальный размер L₅ молотковой пластины выбран по отношению к расстоянию L₆ от оси перемещения пластины до корпуса узла измельчения в пределах 1,008 ≤ (β₂L₅+L₆)/L₆ ≤ 3,7, где β₂ - экспериментальный коэффициент, выбранный в зависимости от минимальных размеров измельченного продукта в пределах 0,56 ≤ β₂≤ 2,7. Максимальный размер L₇ отверстия (круглого или продолговатого) в каждой молотковой пластине выбран по отношению к минимальному размеру L₈ в пределах 0,1 ≤ (β₃L₈+L₇)/L₇ ≤ 2,3, где β₃ - экспериментальный коэффициент, выбранный в зависимости от максимального размера поперечного сечения кронштейна перемещения пластины в пределах 0,74 ≤ β₃≤ 1,3. Общая сумма L₉ всех зазоров Z между молотковыми пластинами выбрана по отношению к максимальному расстоянию L₁₀ между щеками узла измельчения в пределах 0,001 ≤ (L₉+L₁₀)/L₁₀ ≤ 1,8.When describing the claimed device, it is impractical to dwell in detail on the design features known from published data, in particular, the housing and components, respectively, grinding, driving cutting tools, feeding raw materials and unloading the finished product. It is advisable in detail to dwell only on the distinguishing essential structural features of the proposed device, namely, that the grinding unit is made of a hammer type with a shock element in the form of plates mounted on their rotation axes at a distance L ₃ from the axis of rotation of their drive, selected with respect to the distance L ₄ between the rotation body and the grinding assembly axis within 1.003 ≤ (β ₁ L ₃ + L ₄₎ / L ≤ 11 _4, where β ₁ - experimental factor, selected according to the maximum size of the ground fragments th material within 0,15 ≤ β ₁ ≤ 3,6.
The maximum size L _{5 of the} hammer plate is selected with respect to the distance L ₆ from the axis of movement of the plate to the body of the grinding unit within 1.008 ≤ (β ₂ L ₅ + L ₆ ) / L ₆ ≤ 3.7, where β ₂ is the experimental coefficient selected depending on the minimum size of the crushed product within 0.56 ≤ β ₂ ≤ 2.7. The maximum size L _{7 of the} hole (round or oblong) in each hammer plate is selected with respect to the minimum size L ₈ in the range 0.1 ≤ (β ₃ L ₈ + L ₇ ) / L ₇ ≤ 2.3, where β ₃ is experimental a coefficient selected depending on the maximum cross-sectional size of the plate displacement bracket within 0.74 ≤ β ₃ ≤ 1.3. The total amount L _{9 of} all the gaps Z between the hammer plates is selected with respect to the maximum distance L ₁₀ between the cheeks of the grinding unit within 0.001 ≤ (L ₉ + L ₁₀ ) / L ₁₀ ≤ 1.8.

Соотношение минимальных размеров s₁ площадей отверстий в решетке узла измельчения и их максимальных размеров s₂ выбрано в пределах 1,001 ≤ (β₁s₁+s₂)/s₂ ≤ 3,7, а соотношение суммы s₃ площадей всех отверстий в решетке узла измельчения к общей площади s₄ решетки выбрано в пределах 1,001 ≤ (β₁s₃+s₄)/s₄ ≤ 3,2. При этом в узле подачи исходного сырья дополнительно установлен регулятор подачи сырья в зону измельчения с соотношением минимального объема v₅ и максимального объема v₆ подачи сырья в пределах 1,01 ≤ (v₅+β₄v₆)/v₆ ≤ 5,1, где β₄ - экспериментальный коэффициент, выбранный в зависимости от величины минимального объема камеры узла измельчения в пределах 0,38 ≤ β₄≤ 4,1. Указанные особенности выполнения конструктивных элементов обеспечивают эффективное и полноценное измельчение обрабатываемого многокомпонентного сыпучего материала.The ratio of the minimum sizes s _{1 of the} area of the holes in the grill of the grinding unit and their maximum sizes of s _{2 is} chosen in the range of 1.001 ≤ (β ₁ s ₁ + s ₂ ) / s ₂ ≤ 3.7, and the ratio of the sum of s ₃ areas of all the holes in the grill of the unit grinding to the total area s _{4 of the} lattice is selected in the range of 1.001 ≤ (β ₁ s ₃ + s ₄ ) / s ₄ ≤ 3.2. At the same time, the feedstock supplying unit to the grinding zone is additionally installed with a ratio of the minimum volume v ₅ and the maximum volume v ₆ supply of raw materials within 1.01 ≤ (v ₅ + β ₄ v ₆ ) / v ₆ ≤ 5.1 , where β ₄ is the experimental coefficient selected depending on the minimum volume of the chamber of the grinding unit within 0.38 ≤ β ₄ ≤ 4.1. These features of the structural elements provide efficient and complete grinding of the processed multicomponent bulk material.

В качестве примера практического выполнения заявленных объектов целесообразно описать дробилку Д-2, которая относится к дробилкам молоткового типа. Она выполнена (см. фиг. 1-5) виде корпуса 1, сваренного из труб прямоугольного сечения, к которому крепится плита 2 с электродвигателем 3. Плита 2 снабжена пазами для обеспечения возможности производить натяжение ремня 4, соединяющего шкив 5 на валу электродвигателя со шкивом 6 на валу ротора узла измельчения (дробления) 7. К корпусу 1 снизу прикреплена подставка 8, также сваренная из труб, на которую установлена ванна 9. Между узлом измельчения (дробления) 7 и ванной 9 закреплен защитный экран 10 для предотвращения разлетания дробленых частиц и пыли. Сбоку на корпусе 1 установлен пульт 11 управления дробилкой. Сверху корпус и шкивы закрыты кожухом 12. As an example of the practical implementation of the claimed objects, it is advisable to describe the crusher D-2, which relates to hammer crushers. It is made (see Fig. 1-5) the form of the housing 1, welded from pipes of rectangular cross-section, to which the plate 2 with the electric motor 3 is attached. The plate 2 is provided with grooves to enable it to tension the belt 4 connecting the pulley 5 on the shaft of the electric motor with a pulley 6 on the rotor shaft of the grinding (crushing) assembly 7. A support 8 is also attached to the bottom of the housing 1, also welded from pipes on which the bath 9 is installed. A shield 10 is fixed between the grinding (crushing) assembly 7 and the bath 9 to prevent crushed particles from flying apart and dust. On the side of the housing 1, a crusher control panel 11 is installed. The casing and pulleys are covered by a casing 12 from above.

Основным механизмом дробилки является узел измельчения (дробления) 7 (фиг. 2). Он выполнен из двух соединенных шпильками щечек 13, между которыми установлена решетка 14. Внутри на подшипниках 15, закрепленных в щечках 13 через втулки 16 и крышки 17, установлен ротор с возможностью его вращения. Ротор составлен из вала 18, на котором насажены диски 19 и молотки 20, закрепленные на шпильках. На валу 18 ротора насажен также шкив 5, через который ротор приводят во вращение. Сверху на узле измельчения в узле подачи исходного сырья установлен затвор 21 и дополнительно установлен регулятор подачи сырья в зону измельчения в виде шибера 22. Измельченный материал подают через установленный на узле 7 бункер 23. На одной из щечек 13 закреплен кронштейн 24, через который узел измельчения прикреплен к корпусу 1. Снизу на узле измельчения закреплен выходной патрубок 25, соединенный с кожухом вокруг щечек 13, образуя камеру сбора. На патрубке 25 установлен защитный экран 8. The main mechanism of the crusher is the grinding unit (crushing) 7 (Fig. 2). It is made of two cheeks 13 connected by pins, between which a grill 14 is installed. Inside the bearings 15 mounted in the cheeks 13 through the bushings 16 and the cover 17, a rotor is installed with the possibility of rotation. The rotor is composed of a shaft 18, on which are mounted discs 19 and hammers 20, mounted on studs. A pulley 5 is also mounted on the rotor shaft 18, through which the rotor is rotated. A shutter 21 is installed on top of the grinding unit in the feedstock supply unit and an additional feedstock regulator is installed in the grinding zone in the form of a gate 22. The crushed material is fed through the hopper 23. The bracket 24 is fixed to one of the cheeks 13, through which the grinding unit attached to the housing 1. At the bottom of the grinding unit, the outlet pipe 25 is fixed, connected to the casing around the cheeks 13, forming a collection chamber. On the pipe 25 has a protective shield 8.

На фиг. 3-5 более детально отражены фрагменты дисков 19 и молотков 20, закрепленных на шпильках 26 с обозначением важнейших размеров, выбор которых в заявленных пределах предопределяет достижение указанного технического результата. В качестве оптимальных значений параметров, характеризующих существенные признаки заявленных объектов, целесообразно указать следующее. Число n₁ стадий разрушения компонентов материала целесообразно выбрать равным 3, а число n₂ циклов равным, например, 25. При этом на первой стадии компоненты материалов ускоряют до энергий E₁ и E₂ взаимосвязанных соотношением:

Значения других параметров, характеризующих существенные признаки заявленного способа, целесообразно выбрать следующими:

Отличительные особенности устройства целесообразно, в частности, охарактеризовать соотношением (β₁L₃+L₄)/L₄= 4,5, где β₁= 1,3, a максимальный размер L₅ молотковой пластины выбрать по отношению к расстоянию L₆ от оси перемещения пластины до корпуса узла измельчения равным (β₂L₅+L₆)/L₆≤ 2,3, где β₂= 1,2, и соответственно (β₃L₈+L₇)/L₇= 1,3, где β₃= 1,1. При этом общую сумму L₉ всех зазоров между молотковыми пластинами рационально выбрать по отношению к максимальному расстоянию L₁₀ между щеками узла измельчения из выражения (L₉+L₁₀)/L₁₀=1,4, а соотношение минимальных размеров s₁ площадей отверстий в решетке и их максимальных размеров s₂ выбрать равным (β₁s₁+s₂)/s₂= 2,3 и соотношение суммы s₃ площадей всех отверстий в решетке к общей площади s₄ решетки (β₁s₃+s₄)/s₄= 2,2. Соотношение минимального объема v₅ и максимального объема v₆ подачи сырья регулятором в виде шибера целесообразно выбрать равным (v₅+β₄v₆)/v₆= 3,5, где β₄= 2,4.
Устройство в соответствии с заявленным способом работает следующим образом. После включения электродвигателя 3 посредством пульта управления 11 приводят во вращение вал 18 с молотками 20. Сыпучий продукт, подлежащий дроблению, из бункера 23 через затвор 21 подают в камеру измельчения на молотки 20. Подачу, то есть количество продукта, подаваемого на молотки, регулируют шибером 22. С помощью молотков продукт дробится и попадает на решетку 14, через отверстия в которой просыпается на круговой кожух в патрубок 25. Из патрубка 25 раздробленный продукт попадает в ванну 9. При этом целесообразно отметить, что происходит совмещение операций измельчения и выгрузки - режущий инструмент не только измельчает, но и транспортирует материал.In FIG. 3-5, fragments of disks 19 and hammers 20 mounted on hairpins 26 with designation of the most important sizes, the choice of which within the stated limits determines the achievement of the specified technical result, are reflected in more detail. As the optimal values of the parameters characterizing the essential features of the declared objects, it is advisable to indicate the following. It is advisable to choose the number n _{1 of the} stages of destruction of the components of the material equal to 3, and the number n ₂ cycles equal to, for example, 25. In this case, at the first stage, the components of the materials are accelerated to energies E ₁ and E ₂ interconnected by the ratio:

The values of other parameters characterizing the essential features of the claimed method, it is advisable to choose the following:

The distinctive features of the device, in particular, should be characterized by the ratio (β ₁ L ₃ + L ₄ ) / L ₄ = 4.5, where β ₁ = 1.3, and the maximum size L _{5 of the} hammer plate should be selected with respect to the distance L ₆ from the axis of movement of the plate to the body of the grinding unit is equal to (β ₂ L ₅ + L ₆ ) / L ₆ ≤ 2,3, where β ₂ = 1,2, and accordingly (β ₃ L ₈ + L ₇ ) / L ₇ = 1, 3, where β ₃ = 1.1. In this case, the total amount L _{9 of} all the gaps between the hammer plates is rational to choose with respect to the maximum distance L ₁₀ between the cheeks of the grinding unit from the expression (L ₉ + L ₁₀ ) / L ₁₀ = 1.4, and the ratio of the minimum sizes s ₁ of the hole areas in lattice and their maximum sizes s ₂ choose equal to (β ₁ s ₁ + s ₂ ) / s ₂ = 2,3 and the ratio of the sum of s ₃ areas of all holes in the lattice to the total area s _{4 of the} lattice (β ₁ s ₃ + s ₄ ) / s ₄ = 2.2. It is advisable to choose the ratio of the minimum volume v ₅ and the maximum volume v ₆ of feedstock supply by the regulator in the form of a gate equal to (v ₅ + β ₄ v ₆ ) / v ₆ = 3.5, where β ₄ = 2.4.
The device in accordance with the claimed method works as follows. After turning on the electric motor 3 by means of the control panel 11, the shaft 18 with hammers 20 is rotated. The bulk product to be crushed is fed from the hopper 23 through the shutter 21 to the grinding chamber 20 for the hammers 20. The feed, that is, the amount of product fed to the hammers, is controlled with a gate 22. With the help of hammers, the product is crushed and enters the grate 14, through which it wakes up onto the circular casing into the nozzle 25. From the nozzle 25, the crushed product enters the bath 9. It is advisable to note that this is combined perazim grinding and discharge - cutting tool not only crushed, but also convey the material.

В качестве оптимальных значений параметров, характеризующих параметры способа, реализуемого описанной дробилкой, целесообразно указать следующие. Число n₁ стадий разрушения компонентов материала целесообразно выбрать равным 3, а число n₂ циклов равным, например, 20. При этом на первой стадии компоненты материалов ускоряют до энергий E₁ и E₂, взаимосвязанных соотношением (α₁E₁+E₂)/E₂= 2,2, где α₁= 1,1. Ускорение компонентов осуществляют за счет ударов движущимися элементами устройства, преимущественно пластинами молоткового типа. Количественные значения величин E₁ и E₂ энергии могут быть примерно равными соответственно от 5 до 200 эргов.As the optimal values of the parameters characterizing the parameters of the method implemented by the described crusher, it is advisable to indicate the following. It is advisable to choose the number n _{1 of the} stages of destruction of the components of the material equal to 3, and the number n ₂ cycles equal to, for example, 20. In this case, at the first stage, the components of the materials are accelerated to energies E ₁ and E ₂ , interconnected by the ratio (α ₁ E ₁ + E ₂ ) / E ₂ = 2.2, where α ₁ = 1.1. The acceleration of the components is carried out due to impacts by moving elements of the device, mainly hammer-type plates. Quantitative values of the values of E ₁ and E ₂ energy can be approximately equal, respectively, from 5 to 200 ergs.

Ускоренный материал в количестве V₁ в единицу времени, например, равном 100 г/с, которое выбирают по отношению к общему количеству V₂ ускоряемого материала в единицу времени, например, равному 1000 г/с, или при (α₂V₁+V₂)/V₂≤ 1,12 в случае α₂= 1,2, раскалывают на n₃ частиц, где n₃ выбирают в пределах n₃ ≤ 10³. Затем количество V₃ отраженных в единицу времени, например, равное 50 г/с, от неподвижной измельчающей решетки частиц материала в процессе их циклического перемещения в зоне обработки рубят с помощью измельчителей, например, молоткового типа, выбирая его по отношению к общему количеству V₄ отраженных в единицу времени, например, равному 250 г/с, частиц материала, при (α₃V₃+V₄)/V₄= 1,26, в случае α₃≤ 1,3. Не измельченное количество материала истирают или/и сминают в процессе его циклического перемещения в зазорах, например, между торцами измельчителей в виде молотков и неподвижной измельчающей решеткой до максимального размера L₁, например, равного 0,01 мм, измельчаемых частиц, который выбирают по отношению к минимальному размеру L₂, например, равному 0,02 мм, ячеек, через которые измельченный материал удаляют из зоны обработки при (L₁+α₄L₂)/L₂= 1,6, в случае α₄= 1,1.
Отличительные особенности устройства целесообразно, в частности, охарактеризовать соотношением (β₁L₃+L₄)/L₄= 1,19, где β₁= 1,3, при L₃, равном, например, 20 мм, и L₄, равном, например, 140 мм, а максимальный размер L₅ молотковой пластины выбрать равным, например, 130 мм по отношению к расстоянию L₆, например, 120 мм от оси перемещения пластины до корпуса узла измельчения при (β₂L₅+L₆)/L₆≤ 2,3, в случае β₂= 1,2 и соответственно (β₃L₈+L₇)/L₇= 1,6 при L₈=8 мм, L₇=15 мм и β₃= 1,1. При этом общую сумму L₉ всех зазоров между молотковыми пластинами рационально выбрать по отношению к максимальному расстоянию L₁₀ между щеками узла измельчения из выражения (L₉+L₁₀)/L₁₀=1,4, а соотношение минимальных размеров s₁ площадей отверстий в решетке и их максимальных размеров s₂ выбрать равным (β₁s₁+s₂)/s₂= 2,3 и соотношение суммы s₃, например, равной 80 см², площадей всех отверстий в решетке к общей площади s₄, например, равной 100 см², решетки выбрать равным (β₁s₃+s₄)/s₄= 2,04. Соотношение минимального объема v₅, например, равного 10 см³, и максимального объема v₆, например, равного 50 см³, подачи сырья регулятором в виде шибера целесообразно выбрать равным (v₅+β₄v₆)/v₆= 1,6, где β₄= 1,4. При этом экспериментальные исследования показали, что при прочих эквивалентных условиях при осуществлении заявленных объектов по сравнению с прототипом достигалось повышение производительности и снижение энергозатрат при измельчении материалов по меньшей мере в полтора раза.Accelerated material in an amount of V ₁ per unit time, for example, equal to 100 g / s, which is selected in relation to the total number V _{2 of} accelerated material per unit time, for example, equal to 1000 g / s, or at (α ₂ V ₁ + V ₂ ) / V ₂ ≤ 1.12 in the case of α ₂ = 1.2, split into n ₃ particles, where n _{3 is} chosen within n ₃ ≤ 10 ³ . Then, the amount of V ₃ reflected per unit time, for example, equal to 50 g / s, from the stationary grinding lattice of the material particles during their cyclic movement in the processing zone is chopped using choppers, for example, a hammer type, choosing it with respect to the total amount of V ₄ reflected per unit time, for example, equal to 250 g / s, particles of the material, at (α ₃ V ₃ + V ₄ ) / V ₄ = 1.26, in the case of α ₃ ≤ 1.3. Not crushed amount of material is abraded and / or crushed during its cyclic movement in the gaps, for example, between the ends of grinders in the form of hammers and a stationary grinding grill to a maximum size L ₁ , for example, equal to 0.01 mm, of crushed particles, which is selected in relation to to a minimum size L ₂ , for example, equal to 0.02 mm, cells through which the crushed material is removed from the treatment area at (L ₁ + α ₄ L ₂ ) / L ₂ = 1,6, in the case of α ₄ = 1,1 .
The distinctive features of the device, it is advisable, in particular, to characterize the ratio (β ₁ L ₃ + L ₄ ) / L ₄ = 1.19, where β ₁ = 1.3, with L ₃ equal, for example, 20 mm, and L ₄ , equal, for example, 140 mm, and the maximum size L _{5 of the} hammer plate to be chosen equal, for example, 130 mm with respect to the distance L ₆ , for example, 120 mm from the axis of movement of the plate to the body of the grinding unit at (β ₂ L ₅ + L ₆ ) / L ₆ ≤ 2.3, in the case β ₂ = 1.2 and, accordingly, (β ₃ L ₈ + L ₇ ) / L ₇ = 1.6 at L ₈ = 8 mm, L ₇ = 15 mm and β ₃ = 1.1. In this case, the total amount L _{9 of} all the gaps between the hammer plates is rational to choose with respect to the maximum distance L ₁₀ between the cheeks of the grinding unit from the expression (L ₉ + L ₁₀ ) / L ₁₀ = 1.4, and the ratio of the minimum sizes s ₁ of the hole areas in lattice and their maximum sizes s ₂ choose equal to (β ₁ s ₁ + s ₂ ) / s ₂ = 2,3 and the ratio of the sum s ₃ , for example, equal to 80 cm ² , the areas of all holes in the lattice to the total area s ₄ , for example equal to 100 cm ² , choose the lattice equal to (β ₁ s ₃ + s ₄ ) / s ₄ = 2.04. The ratio of the minimum volume v ₅ , for example, equal to 10 cm ³ , and the maximum volume v ₆ , for example, equal to 50 cm ³ , it is advisable to choose the supply of raw materials by the regulator in the form of a gate equal to (v ₅ + β ₄ v ₆ ) / v ₆ = 1, 6, where β ₄ = 1.4. At the same time, experimental studies have shown that, with other equivalent conditions, when implementing the claimed objects, compared with the prototype, an increase in productivity and a reduction in energy costs when grinding materials was achieved at least one and a half times.

Claims

1. A method of grinding a multicomponent bulk material, including loading material into a device, grinding it in it, followed by unloading the crushed material from the device, whereby n ₁ stage destruction of material components is performed in n ₂ cycles, where n ₁ and n ₂ are selected within the range of 1 ≤ n ₁ ≤ 3, 1 ≤ n ₂ ≤ 1000, carried out simultaneously or / and sequentially, while in the first stage the components of the materials are accelerated to an energy E ₁ , which is selected in relation to the maximum energy E ₂ necessary for the destruction of the material in pre affairs 1.1 ≤ (α ₁ E ₁ + E ₂ ) / E ₂ ≤ 12, where α ₁ is the experimental coefficient, which is selected depending on the size and strength of the crushed materials within 0.4 ≤ α ₁ ≤ 1.5, accelerated material in an amount of V ₁ per unit of time, which is selected with respect to the total amount of V _{2 of the} accelerated material per unit of time within 1 ≤ (α ₁ V ₁ + V ₂ ) / V ₂ ≤ 3.6, where α ₂ is experimental the coefficient selected depending on the fragility of the components of the crushed material in the range of 0.2 ≤ α ₂ ≤ 1.6, split into n ₃ particles, where n _{3 is} selected in the range 1 ≤ n ₃ ≤ 10 ⁶ , then the amount of V ₃ reflected per unit time from the stationary grinding grill of the material particles during their cyclic movement in the processing zone is chopped using choppers, for example, a hammer type, choosing it with respect to the total amount of V ₄ reflected per unit time particles of material, within 1 ≤ (α ₃ V ₃ + V ₄ ) / V ₄ ≤ 4.3, where α ₃ is the experimental coefficient selected depending on the viscosity and hardness of the crushed particles within 0.6 ≤ α ₃ ≤ 2 3, the unmilled amount of material is rubbed or / or t during its cyclic movement in the gaps, for example, between the ends of the grinders in the form of hammers and the stationary grinding grill to a maximum size L _{1 of} crushed particles, which is selected with respect to the minimum size L _{2 of} cells through which the crushed material is removed from the processing zone, within 1 ≤ (L ₁ + α ₁ L ₂ ) / L ₂ ≤ 120, where α ₄ is the experimental coefficient selected depending on the specified maximum size of the crushed particles within 0.3 ≤ α ₄ ≤ 1.2.
2. A device for implementing the method of grinding multicomponent bulk material, comprising a housing and nodes, respectively, grinding, cutting tools, feeding raw materials and unloading the finished product, and the grinding unit is made of a hammer type with a shock element in the form of plates mounted on the axes of their rotation at a distance L ₃ from the axis of rotation of the actuator selected relative to the distance L ₄ between the rotation axis and the grinding housing assembly within 1.003 ≤ (β ₁ L ₃ + L ₄₎ / L ≤ 11 _4, where β ₁ - experimental factor, The selected depending on the maximum size of the crushed material fragments within 0,15 ≤ β ₁ ≤ 3,6, the maximum size L of the plate ₃ the hammer is selected in relation to the distance L from the axis _6, moving the grinding plate assembly to the housing 1,008 ≤ (β ₂ L ₅ + L ₆ ) / L ₆ ≤ 3.7, where β ₂ is the experimental coefficient selected depending on the minimum size of the crushed product in the range of 0.56 ≤ β ₂ ≤ 2.7, the maximum size L _{7 of the} hole in the hammer plate is selected by relative to the minimum size L ₈ passing through the geometric cent p of the hole, in the range 0.1 ≤ (β ₃ L ₈ + L ₇ ) / L ₇ ≤ 2.3, where β ₃ is the experimental coefficient selected depending on the maximum cross-sectional size of the plate displacement arm within 0.74 ≤ β ₃ ≤ 1.3, the total sum L _{9 of} all the gaps between the hammer plates is selected with respect to the maximum distance L ₁₀ between the cheeks of the grinding unit within 1.001 ≤ (L ₉ + L ₁₀ ) / L ₁₀ ≤ 1.8, the ratio of the minimum dimensions s _{1 the} area of the holes in the grill of the grinding unit and their maximum sizes s _{2 are} selected in the range of 1.0001 ≤ (β ₁ s ₁ + s ₂ ) / s ₂ ≤ 3.7, and the corresponding The ratio of the sum of s ₃ areas of all openings in the grate of the grinding unit to the total area s _{4 of the} grate is selected in the range of 1.001 ≤ (β ₁ s ₃ + s ₄ ) / s ₄ ≤ 3.2, while the feed control is additionally equipped with a feed regulator raw materials in the grinding zone with the ratio of the minimum volume v ₅ and the maximum volume v ₆ supply of raw materials in the range of 1.01 ≤ (v ₅ + β ₄ v ₆ ) / v ₆ ≤ 5.1, where β ₄ is the experimental coefficient, selected depending of the minimum volume of the chamber of the grinding unit within 0.38 ≤ β ₄ ≤ 4.1.s