RU2311750C2 - Способ измельчения материалов и измельчитель - Google Patents

Abstract

Способ включает загрузку материала в бункер, продольную подачу материала к приводному молотковому ротору, фрезерование материала ротором при его реверсивном поперечном перемещении относительно направления подачи материала и выгрузку измельченного материала. Фрезерование материала производят при переменной ширине рабочей зоны ротора, которую изменяют обратно пропорционально плотности материала в зоне измельчения. Пропорционально скорости изменения ширины рабочей зоны ротора производят изменение скорости поперечного перемещения этой зоны. Измельчитель включает бункер с встроенным в днище продольным подающим транспортером, размещенный перед транспортером молотковый ротор, установленный на приводном валу, закрепленном на платформе, и выполненный в виде расположенных с зазором дисков, соединенных по периферии осями, несущими поворотные в плоскости вращения ротора молотки, приводной механизм реверсивного поперечного перемещения платформы и поперечного перемещения платформы и поперечный выгрузной транспортер. Ротор содержит смещенные по его окружности и расположенные между дисками две группы молотков. Первая группа примыкает к первому по ходу движения платформы диску, а вторая - к последнему диску. Оси выполнены длиной, превышающей расстояние между наружными плоскостями дисков, и в пределах группы своих молотков жестко связаны между собой в блок, установленный с возможностью подпружиненного смещения молотков первой группы в сторону второй группы молотков. Повышается равномерность измельчения материала и снижается энергоемкость процесса. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства и может быть использована при механизации трудоемких процессов на животноводческих фермах и комплексах для измельчения и раздачи преимущественно стебельчатых материалов, спрессованных в тюки или рулоны (сено, солома), с целью использования их после измельчения в качестве корма или в качестве подстилки для сельскохозяйственных животных.

Известен способ измельчения стебельчатых кормовых материалов, по которому стебельчатый материал при продольной подаче в горизонтальном бункере под действием рабочего органа, совершающего возвратно-вращательное перемещение в горизонтальной плоскости, измельчается при разрыхлении и выгружается в поперечном направлении (см., например, описание изобретения по авторскому свидетельству СССР SU №1482623, МПК А01К 5/00. Б.И. №20, 1989 г.).

В известном способе при повороте в горизонтальной плоскости вращающийся рабочий орган перемещается с переменной относительно материала скоростью, поэтому интенсивность измельчающего воздействия рабочего органа на материал в пределах одного цикла его поворота переменна, т.к. зависит от степени технологического сопротивления материала при внедрении в него рабочего органа. Сопротивление минимально при перемещении рабочего органа вдоль монолита, особенно когда рабочий орган при повороте удаляется от центра монолита, и максимально при поперечном к монолиту перемещении рабочего органа в центральной части монолита. При постоянной скорости вращения измельчающих элементов рабочего органа это приводит к образованию неоднородной по фракционному составу измельченной массы и неравномерной по массе выгрузке материала.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемому способу является способ измельчения материалов, включающий загрузку материала в бункер, продольную подачу материала к приводному молотковому ротору, фрезерование материала ротором при его реверсивном поперечном перемещении относительно направления подачи материала и выгрузку измельченного материала (см., например, описание способа измельчения при работе измельчителя по авторскому свидетельству СССР SU №1380778, МПК В02С 13/282, Б.И. №10, 1988 г. - прототип).

В известном способе измельчение материала производится при фиксированной скорости поступательного перемещения ротора в поперечном к бункеру направлении. При таком движении ротора из-за неравномерного по ширине бункера распределения материала при загрузке (особенно при работе со стебельчатым материалом в прессованном виде) происходит его взаимодействие с переменным по плотности материалом в активной зоне ротора по ширине потока подаваемого материала, т.к. из-за неравномерной укладки массы материала при загрузке бункера и колебаний физико-механических параметров материала его плотность по ширине бункера переменна. При постоянной скорости поперечного перемещения ротора это приводит к неодинаковой степени силового воздействия ротора на переменный по плотности материал в активной зоне ротора и образованию неравномерного по массе и фракционному составу потока измельченного материала на выгрузке.

Кроме того, фрезерование неравномерного по плотности монолита материала при фиксированной скорости вращения молоткового ротора и скорости его поперечного смещения вызывает колебательный по нагрузке режим работы ротора от недогрузки при резком снижении плотности материала в активной зоне ротора (например, после обрушения материала в зоне измельчения и резкого падения интенсивности подачи материала к ротору) до перегрузки ротора при увеличении плотности материала в активной зоне ротора из-за неравномерной загрузки бункера или избыточной подаче материала (например, в момент обрушения материала в бункере с резким увеличением интенсивности подачи материала в зону измельчения) в рабочую зону ротора с повышением при этом бокового давления материала на ротор.

При отсутствии в известном способе измельчения возможности изменения интенсивности силового взаимодействия ротора с материалом в условиях колебаний плотности материала в зоне измельчения при контакте ротора с участком материала повышенной плотности возможна перегрузка ротора с уменьшением скорости вращения измельчающих элементов, что приводит к недоизмельчению материала. Сглаживание пиковых колебаний нагрузки на ротор в известном способе требует использования ротора с повышенной инерционной массой, что повышает энергоемкость процесса измельчения.

Задачей способа измельчения является повышение равномерности измельчения материала и снижение энергоемкости этого процесса с достижением такого технического результата, при котором в процессе измельчения неоднородного по плотности материала обеспечивается регулировка интенсивности силового воздействия на материал молотков ротора в зависимости от плотности материала и степени его технологического сопротивления для повышения удельной энергоотдачи ротора материалу при увеличении плотности материала в зоне измельчения, что исключает перегрузку ротора и недоизмельчение материала под нагрузкой, а также обеспечивает получение однородного по фракционному составу частиц готового материла в условиях колебаний его плотности в рабочей зоне ротора.

Решение указанной технической задачи достигается тем, что в способе измельчения стебельчатых материалов, включающем загрузку материала в бункер, продольную подачу материала к приводному молотковому ротору, фрезерование материала ротором при его реверсивном поперечном перемещении относительно направления подачи и выгрузку измельченного материала, фрезерование материала производят при переменной ширине рабочей зоны ротора, которую изменяют обратно пропорционально плотности материала в зоне измельчения, при этом пропорционально скорости изменения ширины рабочей зоны ротора производят изменение скорости поперечного перемещения этой зоны.

Изменение ширины рабочей зоны ротора обратно пропорционально плотности материала в зоне измельчения обеспечивает при неизменной инерционной массе ротора переменную интенсивность передачи его механической энергии измельчаемому материалу с учетом колебания плотности материала в зоне измельчения, при этом при увеличении плотности материала и соответственно уменьшении ширины рабочей зоны ротора при неизменной инерционной массе ротора повышается интенсивность силового воздействия ротора на материал с увеличением удельной энергии ротора, приходящей на единицу ширины рабочей зоны, т.е. производится более интенсивное воздействие молотков на более плотный материал. При снижении плотности материала и соответственно при увеличении ширины рабочей зоны ротора снижается удельная энергия того же ротора, приходящая на единицу ширины рабочей зоны, т.е. производится менее интенсивное воздействие молотков на менее плотный материал.

Изменение скорости поперечного смещения рабочей зоны ротора пропорционально скорости изменения ширины указанной зоны исключает в момент уменьшения ширины рабочей зоны ротора при взаимодействии с более плотным материалом процесс накапливания неизмельченного материала на боковой поверхности ротора с увеличением площади их контакта и силы трения при взаимодействии с уплотняющимся материалом первых по ходу перемещения ротора измельчающих элементов (молотков), что снижает боковое давление материала на ротор и препятствует перегрузке ротора с падением его оборотов.

В технике известно устройство для измельчения стебельчатых кормов, содержащее горизонтальный бункер с вмонтированным в днище подающим транспортером, на выходе которого с возможностью поворота в горизонтальной плоскости установлен рабочий орган в виде цепочно-ножевой фрезы, закрепленной на поворотной штанге для измельчения материала и его выгрузки (см., например, авторское свидетельство на изобретение СССР SU №1482623, МПК А01К 5/00. Б.И. №20, 1989 г.).

В известном устройстве при повороте в горизонтальной плоскости штанги работа фрезы происходит в условиях переменной плотности материала в активной зоне фрезы, обусловленной переменным направлением перемещения фрезы относительно продольной оси монолита материала в бункере, что приводит к неравномерному измельчению материала фрезой за один цикл поворота штанги.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемому устройству, осуществляющему заявляемый способ измельчения материала, является измельчитель, включающий бункер с встроенным в днище продольным подающим транспортером, размещенный перед транспортером молотковый ротор, установленный на приводном валу, закрепленном на платформе, и выполненный в виде расположенных с зазором дисков, соединенных по периферии осями, несущими поворотные в плоскости вращения ротора молотки, взаимодействующие с противорежущими элементами ограничительной решетки, охватывающей ротор снаружи, приводной механизм реверсивного поперечного перемещения платформы и поперечный выгрузной транспортер (см., например, измельчитель по авторскому свидетельству СССР SU №1380778, МПК В02С 13/282, Б.И. №10, 1988 г. - ближайший аналог - прототип устройства).

В известном устройстве при фиксированном в продольном направлении ротора закреплении молотков на осях отсутствует возможность изменения ширины рабочей зоны ротора и регулировки режима энергоотдачи молотков в зависимости от изменения плотности материала в рабочей зоне ротора, что приводит к перегрузкам ротора при увеличении плотности измельчаемого материала, снижению его оборотов с уменьшением степени силового воздействия молотков на измельчаемый материал и не обеспечивает получение измельченного материала, однородного по фракционному составу частиц, с выгрузкой его равномерным по массе потоком.

Работа молоткового ротора в условиях колебаний плотности материала в рабочей зоне и, соответственно, технологического сопротивления материала измельчению при фиксированном поперечном размере рабочей зоны ротора и постоянной скорости ее поперечного перемещения требует использования более энергоемкого привода и увеличенной инерции ротора во вращательном движении и, соответственно, массы ротора для сглаживания пиковых нагрузок, что повышает энергоемкость и материалоемкость измельчителя.

При поперечном перемещении ротора с платформой неподвижные дуги ограничительной решетки вместе с неподвижными противорежущими элементами при контакте с материалом в процессе его продольной подачи к ротору затормаживают движение платформы, создавая механическое препятствие поперечному смещению рабочей зоны ротора, что повышает энергоемкость процесса измельчения.

Кроме того, в известном устройстве отсутствует автоматический реверс поперечного перемещения платформы с ротором, что требует установки концевых переключателей для отключения и включения привода платформы, усложняет конструкцию устройства и снижает надежность при его эксплуатации.

Задачей предлагаемого измельчителя является снижение энергоемкости процесса измельчения, материалоемкости ротора и повышение устойчивости его вращения за счет предотвращения падения его оборотов при перегрузке с получением такого технического результата, при котором при постоянной скорости поперечного перемещения ротора достигается возможность автоматической регулировки интенсивности силового воздействия молотков ротора на измельчаемый материал с учетом колебаний плотности материала в зоне измельчения, что оптимизирует процесс энергопередачи механической энергии от ротора материалу и препятствует перегрузке ротора со снижением скорости его рабочего вращения.

Для решения поставленной технической задачи в измельчителе, включающем бункер с встроенным в днище продольным подающим транспортером, размещенный перед транспортером молотковый ротор, установленный на приводном валу, закрепленном на платформе, и выполненный в виде расположенных с зазором дисков, соединенных по периферии осями, несущими поворотные в плоскости вращения ротора молотки, приводной механизм реверсивного поперечного перемещения платформы и поперечный выгрузной транспортер, ротор содержит смещенные по его окружности и расположенные между дисками две группы молотков, первая из которых примыкает к первому по ходу движения платформы диску, а вторая - к последнему диску, при этом оси выполнены длиной, превышающей расстояние между наружными плоскостями дисков, и в пределах группы своих молотков жестко связаны между собой в блок, установленный с возможностью подпружиненного смещения молотков первой группы в сторону второй группы молотков.

В измельчителе также ротор снабжен по крайней мере одной дополнительной группой молотков, закрепленных на своих осях между указанными группами молотков с возможностью подпружиненного смещения в направлении прямого и обратного хода платформы; механизм перемещения платформы для автоматического реверса выполнен в виде бесконечной гибкой связи с закрепленным на ней опорным роликом, а в корпусе платформы выполнен поперечный к гибкой связи паз, в котором размещен указанный ролик.

В предлагаемом измельчителе расположение молотков двумя смещенными по окружности ротора группами, примыкающими к соответствующему диску ротора, допускает продольное смещение молотков первой группы при воздействии материала на боковую поверхность молотков, что реализует возможность изменения ширины рабочей зоны ротора при неизменной скорости поперечного перемещения платформы.

Закрепление осей молотков группы в подвижный блок с выполнением осей длиной, превышающей расстояние между наружными плоскостями дисков, исключает самоторможение блока при осевом смещении им своих молотков за счет увеличения опорной базы сблокированных осей молотков, смещаемых под действием боковой нагрузки вдоль оси ротора в сторону молотков второй группы.

Установка молотков первой по направлению перемещения платформы группы с возможностью смещения в сторону второй группы молотков реализует при увеличении плотности материала в зоне измельчения процесс уменьшения ширины рабочей зоны ротора и одновременно скорости поперечного перемещения этой зоны в сторону движения платформы, что увеличивает удельную нагрузку ротора на более плотный материал при неизменной инерционной массе ротора и стабилизирует вращение ротора при пиковых нагрузках.

Подпружинивание соединенных в блок осей молотков группы в направлении их смещения при боковом воздействии материала на ротор реализует процесс возврата молотков в исходное положение с увеличением ширины рабочей зоны ротора и одновременно скорости перемещения зоны в сторону движения платформы при уменьшении плотности материала в зоне измельчения.

Закрепление в блок осей каждой группы молотков по окружности ротора обеспечивает при боковой нагрузке одновременное смещение всех молотков группы для изменения ширины рабочей зоны ротора с расположением молотков группы в одной плоскости вращения, что усиливает измельчающее воздействие ротора на более плотный материал при уменьшении ширины рабочей зоны ротора.

Установка дополнительной группы молотков повышает частоту ударного воздействия на более плотный материал измельчающих элементов ротора в процессе уменьшения ширины рабочей зоны ротора за счет совместного воздействия на материал при объединении одновременно молотков первой и дополнительной групп или в предельном случае первой, дополнительной и второй группы молотков.

Выполнение механизма перемещения платформы в виде бесконечной гибкой связи с закрепленным на ней опорным роликом, размещенным в поперечном пазе корпуса платформы, обеспечивает автоматический реверс поперечного движения платформы без использования средств автоматики при неизменном режиме работы привода платформы.

Сущность предлагаемых технических решений поясняется графическими материалами, где:

на фиг.1 представлен общий вид измельчителя (вид со стороны выгрузки материала);

на фиг.2 - продольный разрез ротора в рабочем положении (первый пример исполнения) при взаимодействии молотков ротора с менее плотным материалом;

на фиг.3 - то же, при взаимодействии ротора с более плотным материалом;

на фиг.4 - продольный разрез ротора в рабочем положении (второй пример исполнения с дополнительной группой молотков) при взаимодействии молотков ротора с менее плотным материалом;

на фиг.5 - то же, при взаимодействии ротора с более плотным материалом;

на фиг.6 - вид сбоку на ротор (второй пример исполнения);

на фиг.7 - вид в плане на механизм реверсирования перемещения платформы.

Измельчитель для осуществления способа измельчения материалов содержит открытый сверху бункер 1, в днище которого встроен продольный подающий транспортер 2, установленный перед транспортером 2 поперечный транспортер 3, над которым размещен ротор 4, установленный на приводном валу 5, посредством кронштейнов 6 жестко связанный с платформой 7, установленной на опорных катках 8, закрепленных на бункере 1. Приводной вал 5 посредством, например, ременной передачи 9 кинематически связан со своим приводом 10, закрепленным на платформе 7.

Платформа 7 снабжена механизмом ее поперечного относительно транспортера 2 перемещения в виде закрепленного на бункере 1 привода 11, кинематически связанного с платформой 7 посредством бесконечной гибкой связи 12 (например, цепь) и закрепленного на связи 12 ролика 13, взаимодействующего с поперечным к гибкой связи 12 пазом 14, выполненным в корпусе платформы 7.

Ротор 4 выполнен в виде двух установленных с зазором дисков 15 и 16, закрепленных на приводном валу 5 с возможностью совместного вращения и связанных по периферии осями 17, на которых закреплена первая группа молотков 18, примыкающих к первому по ходу прямого движения платформы диску 15, и осями 19, на которых закреплена вторая группа молотков 20, примыкающих ко второму - последнему диску 16, при этом молотки 18 с осями 17 смещены относительно молотков 20 с осями 19 по окружности ротора.

Молотки 18, 20 вместе со своими осями 17, 19 шарнирно установлены с возможностью поворота относительно дисков 15, 16 с угловым отклонением молотка относительно радиуса вращения его оси вместе с ротором, при этом указанные молотки жестко закреплены на своих осях. Возможна также продольная фиксация каждого молотка на своей оси, например, посредством стопорных шайб с возможностью поворота молотка относительно своей оси.

Для изменения ширины рабочей зоны ротора, ограниченной внешними торцевыми поверхностями молотков 18 и 20, молотки 18 первой группы установлены с возможностью смещения вместе со своими осями 17 вдоль ротора в сторону молотков 20 второй группы и подпружинены в этом направлении, а молотки 20 вместе со своими осями 19 установлены с возможностью смещения вдоль ротора в сторону молотков 18 и подпружинены в этом направлении. Для этого у молотков 18 и 20 их оси 17 и 19 выполнены длиной, превышающей расстояние между наружными для ротора плоскостями дисков 15 и 16, и выступают относительно них одними своими концами. На выступающий конец оси 17 надета пружина сжатия 21, опирающаяся на ось 17 и диск 15, а на выступающий конец оси 19 - такая же пружина 22, опирающаяся на ось 19 и диск 16. Каждая пружина 21, 22 может быть закрыта снаружи кожухом 23, закрепленным снаружи на диске 15 или 16.

Для удержания молотков группы в одной плоскости вращения при их подпружиненном смещении под действием боковой нагрузки оси 17 и 19 в пределах группы своих молотков скреплены между собой по окружности ротора в подвижный вдоль оси ротора блок, например, посредством жесткого плоского кольца соответственно 24 и 25, входящего в выполненную на осях 17, 19 канавку 27, допускающую рабочий поворот оси 17 и 19 с молотками 18 и 20 относительно своего кольца соответственно 24 и 25. В случае указанного варианта продольной фиксации молотков на своих осях с возможностью поворота относительно своей оси у группы молотков 18 оси 17 могут быть жестко связаны с соединяющим их в блок кольцом 24, а у группы молотков 20 оси 19 - с кольцом 25.

Во втором примере исполнения ротор 4 в центральной части снабжен, как минимум, одной дополнительной группой молотков 28, закрепленных между молотками 18, 20 на осях 29, своими концами выступающими наружу относительно дисков 15 и 16 и подпружиненных с возможностью смещения в направлении прямого и обратного хода платформы 7 посредством пружин 30, надетых на концы осей 29 и закрытых снаружи кожухом, аналогичным кожуху 23.

Способ измельчения материала осуществляется следующим образом.

Материал загружается в бункер 1 измельчителя, после чего осуществляется продольная подача материала к измельчающему ротору 4, совершающему реверсивное перемещение в поперечном направлении к направлению подачи материала. В результате силового взаимодействия активных элементов ротора (молотков) с материалом производится измельчение материала с последующей выгрузкой измельченного материала в потоке.

При увеличении плотности материала в рабочей зоне ротора и его бокового давления на ротор пропорционально увеличению плотности материала производят уменьшение ширины рабочей зоны ротора при неизменной скорости поперечного перемещения ротора, что приводит к увеличению интенсивности силового воздействия на материал, т.к. его кинетическая энергия передается более плотному материалу на меньшей ширине зоны контакта активных элементов ротора (молотков) с материалом. В этом режиме для исключения затормаживания ротором слоя неизмельченного материала при боковом давлении материала на ротор пропорционально уменьшению ширины рабочей зоны ротора одновременно уменьшают скорость поперечного перемещения рабочей зоны ротора.

При снижении плотности материала в рабочей зоне ротора и при этом бокового давления материала на ротор пропорционально текущей плотности материала увеличивают ширину рабочей зоны ротора с одновременным увеличением скорости ее перемещения в направлении поступательного движения ротора, что приводит к снижению интенсивности силового воздействия ротора на менее плотный материал, т.к. кинетическая энергия ротора в этом случае передается менее плотному материалу на меньшей ширине зоны контакта активных элементов ротора (молотков) с материалом.

Указанное изменение технологических параметров ротора может быть проведено с использованием известных технических средств, например с использованием бункерного роторного измельчителя материалов с оснащением его, например, датчиком контроля плотности материала или бокового давления материала на ротор при использовании механизма изменения ширины ротора и ее поперечного перемещения с приводом, работа которого производится по управляющим сигналам, выработанным датчиком.

Однако более простым в практической реализации и более надежным и эффективным в эксплуатации является заявляемое устройство для осуществления способа измельчения с использованием специальной конструкции ротора, в котором применены нежесткие кинематические связи, чувствительные к изменению плотности материала в активной зоне ротора.

Применение способа измельчения материалов повышает однородность измельчения материала в условиях изменения его плотности в активной зоне и обеспечивает получение однородно измельченного материала при уменьшении энергоемкости процесса за счет возможности использования ротора с уменьшенной инерционной массой.

Работа измельчителя по осуществлению способа измельчения материалов производится следующим образом.

От внешнего приводного устройства (электродвигатель, вал отбора мощности трактора и т.п.) приводятся в движение продольный и поперечный транспортеры 2 и 3. Под действием привода 10 и передачи 9 приводится во вращение приводной вал 5, с помощью которого приводятся во вращение диски 15, 16 с осями 17, 19 и их молотками 18, 20. Одновременно с помощью привода 11, гибкой связи 12 и ролика 13 платформа 7 приводится в поступательное движение в поперечном к продольному транспортеру 2 направлении (например, прямое движение влево, как показано на фиг.2-7) под давлением ролика 13 на стенку паза 14 корпуса платформы 7 и при опоре платформы 7 на ролики 8.

Исходный материал (например, стебельчатый материала в тюках или/и рулонах) загружается в бункер 1 и монолитом перемещается транспортером 2 в переднюю часть бункера 1. При контакте монолита с ротором 4 молотки 18 первой и 20 второй группы, внедряясь в материал, осуществляют измельчение стеблей, при этом платформа 7 при прямом ходе перемещает вращающийся ротор 4 в поперечном к монолиту материала на транспортере 2 направлении (согласно фиг.2 влево), что обеспечивает фрезерование монолита материала молотками 18 и 19 при перемещении под действием на ротор платформы 7 его рабочей зоны, ограниченной молотками 18 и 20, в сторону движения платформы 7.

При контакте молотков первой группы молотков 18 с уплотненным в локальной зоне участком материала монолита под действием возрастающего бокового сопротивления более плотного материала происходит затормаживание поперечного перемещения каждого молотка 18, при котором пропорционально увеличению плотности материала и силе его бокового давления происходит смещение первой группы молотков 18 и связанных в блок кольцом 24 их подпружиненных осей 17 в сторону второй группы молотков 20 с уменьшением ширины рабочей зоны ротора 4, ограниченной внешними поверхностями молотков 18 и 20, в процессе которого происходит сжатие пружин 21 внутри кожухов 23.

Одновременно с уменьшением ширины рабочей зоны ротора при сближении молотков 18 с молотками 20 у диска 16 происходит пропорциональное замедление скорости поперечного смещения и самой рабочей зоны ротора 4, т.к. при постоянной поступательной скорости перемещения платформой 7 дисков 15, 16 ротора, а вместе с ними и молотков 20, которые не воспринимают боковое давление материала, поскольку они примыкают к последнему по ходу движения платформы 7 диску 16, происходит уменьшение поступательной скорости молотков 18 в сторону движения платформы 7 при сохранении поступательной скорости молотков 20, что и приводит к замедлению поступательной скорости перемещения рабочей зоны ротора в процессе уменьшения ее ширины и снижает количество материала, взаимодействующего с боковой поверхностью молотков 18 первой группы, а значит и боковое давление материала на ротор в процессе уменьшения ширины его рабочей зоны.

По мере сближения активных зон молотков 18,20 под действием бокового давления на молотки 18 более плотного материала при постоянной инерционной массе вращающегося ротора 4 возрастает удельная механическая (кинетическая) энергия, передаваемая ротором 4 материалу в уменьшенной по ширине рабочей зоне, при этом указанная передача энергии максимальна в предельном случае, когда в результате бокового смещения молотков 18 они вместе с молотками 20 начинают вращаться в одной плоскости при удвоенной частоте ударного воздействия молотков ротора 4 на измельчаемый плотный материал.

При уменьшении плотности материала в рабочей зоне ротора под действием пружин 21 оси 17 вместе с молотками 18, сблокированные кольцом 24, смещаются относительно дисков 15,16 в сторону прямого перемещения платформы 7, что по мере удаления молотков 18 от молотков 20 вызывает соответствующее пропорциональное увеличение ширины рабочей зоны ротора 4 и одновременно скорости ее поступательного движения в сторону перемещения платформы 7 вплоть до их уравнивания, при этом интенсивность удельного по ширине рабочей зоны ротора 4 ударного воздействия молотков 18, 20 на менее плотный материал и частота их воздействия снижаются.

По достижении платформой 7 крайнего положения за счет смещения ролика 13 в пазу 14 под действием связи 12 происходит изменение направления движения ролика 13 вместе с гибкой связью 12, что вызывает соответствующее изменение направления поперечного движения платформы 7 вместе с ротором 4 под действием ролика 13 на стенку паза 14 корпуса платформы 7.

При обратном в результате автоматического реверса движении платформы 7 изменение ширины рабочей зоны ротора 4 происходит под действием бокового давления материала в результате смещения молотков 20 (вместе с их осями 19 и кольцом 25) в сторону диска 15, т.к. для молотков 20 указанное движение платформы 7 является прямым (молотки 20 становятся молотками первой группы, а молотки 18 - молотками второй группы), при этом с учетом плотности материала в зоне измельчения процесс изменения ширины рабочей зоны ротора 4 и поступательной скорости ее перемещения в сторону движения платформы 7 происходит аналогичным описанному выше способом.

При работе измельчителя второго примера конструктивного исполнения под действием бокового давления на смещаемый в направлении прямого хода ротор платформой 7 (вправо) молотки 18 первой группы с осями 17, сблокированными кольцом 24, смещаются в сторону диска 16, сближаясь с молотками 26 дополнительной группы вплоть до контакта кольца 24 с молотками 26 и удвоения частоты совместного ударного воздействия молотков 18, 26 на материал при их вращении в одной плоскости, после чего в случае дальнейшего увеличения боковой нагрузки молотки 18 и 26 своей плоскостью совместного вращения смещаются в сторону диска 16 и группы молотков 20 вплоть до соединения в плоскости вращения с молотками 20 и утроения частоты совместного ударного воздействия молотков 18, 20 и 26 на материал для более интенсивного силового воздействия на уплотненный в локальной зоне материал.

При уменьшении плотности материала в рабочей зоне и снижении боковой нагрузки на ротор под действием пружин 21 и 27 молотки 18 и 26 возвращаются в исходное положение с соответствующим увеличением ширины рабочей зоны ротора 4 и скорости ее поступательного движения в сторону перемещения платформы 7, а также с уменьшением при этом частоты ударного воздействия молотков ротора на менее плотный материал.

По достижении своего крайнего положения платформа 7 останавливается в момент поперечного смещения ролика 13 по пазу 14 с переходом ролика на участок обратного движения гибкой связи, после чего начинается поперечное перемещение платформы 7 с ротором 4 в обратную сторону.

При обратном ходе платформы группа молотков 20 у диска 16 становится первой, а молотков 18 у диска 17 второй, поэтому весь процесс взаимодействия молотков 18, 20, 26 с материалом происходит описанным выше способом с достижением такого же результата.

Предложенные способ измельчения материалов и измельчитель для его осуществления обеспечивают рабочий процесс измельчения материала, реализующий при неизменном кинематическом режиме работы приводных устройств адаптивный режим измельчения материала с регулируемой интенсивностью силового воздействия ротора на материал, зависящей от плотности материала в зоне измельчения, что повышает однородность измельчения материала, снижает энергоемкость процесса и исключает перегрузку ротора со снижением его оборотов.

Claims (4)

1. Способ измельчения материалов, включающий загрузку материала в бункер, продольную подачу материала к приводному молотковому ротору, фрезерование материала ротором при его реверсивном поперечном перемещении относительно направления подачи материала и выгрузку измельченного материала, отличающийся тем, что фрезерование материала производят при переменной ширине рабочей зоны ротора, которую изменяют обратно пропорционально плотности материала в зоне измельчения, при этом пропорционально скорости изменения ширины рабочей зоны ротора производят изменение скорости поперечного перемещения этой зоны.

2. Измельчитель, включающий бункер с встроенным в днище продольным подающим транспортером, размещенный перед транспортером молотковый ротор, установленный на приводном валу, закрепленном на платформе, и выполненный в виде расположенных с зазором дисков, соединенных по периферии осями, несущими поворотные в плоскости вращения ротора молотки, приводной механизм реверсивного поперечного перемещения платформы и поперечный выгрузной транспортер, отличающийся тем, что ротор содержит смещенные по его окружности и расположенные между дисками две группы молотков, первая из которых примыкает к первому по ходу движения платформы диску, а вторая - к последнему диску, при этом оси выполнены длиной, превышающей расстояние между наружными плоскостями дисков, и в пределах группы своих молотков жестко связаны между собой в блок, установленный с возможностью подпружиненного смещения молотков первой группы в сторону второй группы молотков.

3. Измельчитель по п.2, отличающийся тем, что ротор снабжен по крайней мере одной дополнительной группой молотков, закрепленных на своих осях между указанными группами молотков с возможностью подпружиненного смещения в направлении прямого и обратного хода платформы.

4. Измельчитель по п.2, отличающийся тем, что механизм перемещения платформы для автоматического реверса выполнен в виде бесконечной гибкой связи с закрепленным на ней опорным роликом, а в корпусе платформы выполнен поперечный к гибкой связи паз, в котором размещен указанный ролик.

Images