RU2416464C1 - Dry rock gyroscopic crusher with flexible shaft - Google Patents

Dry rock gyroscopic crusher with flexible shaft Download PDF

Info

Publication number
RU2416464C1
RU2416464C1 RU2009131328/03A RU2009131328A RU2416464C1 RU 2416464 C1 RU2416464 C1 RU 2416464C1 RU 2009131328/03 A RU2009131328/03 A RU 2009131328/03A RU 2009131328 A RU2009131328 A RU 2009131328A RU 2416464 C1 RU2416464 C1 RU 2416464C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
roll
roller
lever
gyroscopic
shaft
Prior art date
Application number
RU2009131328/03A
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
Бобин Вячеслав Александрович
Покаместов Александр Викторович
Бобина Анна Вячеславовна
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 Бобин Вячеслав Александрович, Покаместов Александр Викторович, Бобина Анна Вячеславовна filed Critical Бобин Вячеслав Александрович
Priority to RU2009131328/03A priority Critical patent/RU2416464C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2416464C1 publication Critical patent/RU2416464C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Crushing And Grinding (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to mining, particularly, to crushers. Proposed crusher comprises crushing table, roller with lever interacting with said crushing table, roller drive, horizontal platform with balancing weights and roller lever support, and two-stage gyro made up of motor with shaft and flywheel. Additionally, crusher incorporates flap hook rigidly secured on roller lever and roll fitted on axle arranged between hook edges to revolve thereabout. Note here that said roll represents cylinder, while flexible shaft articulates two-stage gyro motor shaft with toll axle.
EFFECT: higher efficiency.
1 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для измельчения горной породы и техногенных строительных материалов с помощью реализации различных типов физического процесса измельчения, а именно: ударного разрушения, раздавливания, раскалывания и истирания, а также различных комбинаций выше указанных видов процесса измельчения.The invention relates to mining, in particular to devices for grinding rock and industrial building materials by implementing various types of physical grinding process, namely, impact destruction, crushing, splitting and abrasion, as well as various combinations of the above types of grinding process.

Известна терочная мельница, при работе которой используется гироскопический эффект, содержащая горизонтальный размольный стол, радиусом R=0,5 м, и металлический валок массой 100 кг, вращающийся при помощи силового привода вокруг вертикальной оси симметрии размольного стола с угловой скоростью Ω=6π рад/с, угловая скорость вращения валка при этом составляет ω=5Ω=30π рад/с. При этом дополнительная максимально возможная величина вертикальной силы давления валка на размольный стол, возникающая благодаря гироскопическому эффекту, составляет порядка 80% от веса валка [1]. Недостатками известного технического решения являются использование валка (маховика гироскопа) в качестве элемента, создающего гироскопическую силу, и одновременно в качестве силового элемента, непосредственно действующего на измельчаемую горную породу, а также в качестве фрикционного привода для вращения валка (маховика гироскопа). Все это приводит к невозможности управляемого независимого друг от друга изменения величин угловых скоростей ω и Ω и не позволяет эффективно управлять величиной силы давления валка на размольный стол, а следовательно, эффективно измельчать горные породы с различными прочностными свойствами, фракционным составом и геометрической формой с использованием ударного разрушения, раздавливания и истирания измельчаемого материала, приводит к повышенным энергозатратам, увеличению массы и габаритов измельчающего устройства.A grater mill is known, during the operation of which a gyroscopic effect is used, containing a horizontal grinding table with a radius of R = 0.5 m, and a metal roller weighing 100 kg, rotating by means of a power drive around the vertical axis of symmetry of the grinding table with an angular velocity of Ω = 6π rad / s, the angular velocity of rotation of the roll in this case is ω = 5Ω = 30π rad / s. Moreover, the additional maximum possible value of the vertical force of the roll pressure on the grinding table, arising due to the gyroscopic effect, is about 80% of the weight of the roll [1]. The disadvantages of the known technical solution are the use of a roll (gyro flywheel) as an element that creates gyroscopic force, and at the same time as a power element directly acting on the crushed rock, as well as a friction drive for rotating the roll (gyro flywheel). All this leads to the impossibility of controlled independent of each other changes in the angular velocities ω and Ω and does not allow you to effectively control the pressure force of the roll on the grinding table, and therefore, to effectively grind rocks with different strength properties, fractional composition and geometric shape using shock destruction, crushing and abrasion of the crushed material, leads to increased energy consumption, an increase in the mass and dimensions of the grinding device.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является измельчитель сухой горной породы, при работе которого используется гироскопический эффект, содержащий размольный стол, валок с рычагом, взаимодействующий с размольным столом, силовой привод вращения валка, горизонтальную площадку с балансировочными грузами и с опорой для рычага валка и двухстепенным гироскопом. В измельчителе основная гироскопическая сила, прижимающая валок к рабочему столу с размещенной на нем горной породой, создается за счет реакции двухстепенного гироскопа, маховик которого вращается с угловой скоростью ωг, на независимое вращение горизонтальной площадки с установленным на ней двухстепенным гироскопом с угловой скоростью вокруг вертикальной оси перпендикулярной поверхности горизонтальной площадки. При этом валок, жестко не закрепленный на рычаге за счет фрикционной кинематической связи, может вращаться вокруг своей оси с угловой скоростью ωв=(5-10)Ω, создавая незначительную дополнительную гироскопическую силу [2].The closest in technical essence and the achieved result is a dry rock grinder, during operation of which a gyroscopic effect is used, comprising a grinding table, a roller with a lever interacting with the grinding table, a power drive for rotating the roller, a horizontal platform with balancing weights and with a support for the roller lever and a two-stage gyroscope. In the grinder, the main gyroscopic force, which presses the roll to the working table with the rock placed on it, is created due to the reaction of a two-stage gyroscope, the flywheel of which rotates with an angular velocity ω g , to independently rotate a horizontal platform with a two-stage gyroscope installed on it with an angular velocity around a vertical axis perpendicular to the surface of the horizontal platform. In this case, the roll, which is not rigidly fixed to the lever due to the frictional kinematic connection, can rotate around its axis with an angular velocity ω in = (5-10) Ω, creating a slight additional gyroscopic force [2].

Недостатками известного технического решения является невозможность независимого изменения угловой скорости валка, что ограничивает возможность изменения величины гироскопической силы, а следовательно, и производительности гироскопического измельчителя, а также ограничивает диапазон его устойчивой работы.The disadvantages of the known technical solution is the impossibility of independent changes in the angular velocity of the roll, which limits the possibility of changing the magnitude of the gyroscopic force, and therefore the productivity of the gyroscopic chopper, and also limits the range of its stable operation.

Известные устройства не позволяют использовать величины угловой скорости Ω, большие 60π рад/с, и ωг, большие 400π рад/с, что ограничивает величину гироскопической силы, а следовательно, не позволяет измельчать горные породы с повышенными прочностными свойствами.Known devices do not allow the use of angular velocity values of Ω, large 60π rad / s, and ω g , large 400π rad / s, which limits the magnitude of the gyroscopic force, and therefore does not allow crushing rocks with high strength properties.

Технической задачей изобретения является создание гироскопического измельчителя сухой горной породы, эффективно и устойчиво работающего при измельчения горных пород в широком диапазоне их прочностных свойств, а также увеличение его производительности и повышение коэффициента полезного действия.An object of the invention is the creation of a gyroscopic grinder of dry rock, efficiently and steadily when grinding rocks in a wide range of their strength properties, as well as increasing its productivity and increasing efficiency.

Решение технической задачи достигается тем, что гироскопический измельчитель сухой горной породы содержит размольный стол, валок с рычагом, взаимодействующий с размольным столом, силовой привод вращения валка, горизонтальную площадку с балансировочными грузами и с опорой для рычага валка и двухстепенным гироскопом в виде электродвигателя с валом и маховиком, при этом гироскопический измельчитель снабжен плоской скобой, жестко закрепленной на рычаге валка и между краями которой размещен валок с осью с возможностью вращения вокруг нее, гибким валом, причем валок выполнен в виде цилиндра, а гибкий вал кинематически соединяет вал электродвигателя двухстепенного гироскопа с осью цилиндрического валкаThe solution to the technical problem is achieved by the fact that the gyroscopic grinder of dry rock contains a grinding table, a roll with a lever interacting with the grinding table, a power drive for rotating the roll, a horizontal platform with balancing weights and with a support for the roll lever and a two-stage gyroscope in the form of an electric motor with a shaft and the flywheel, while the gyroscopic chopper is equipped with a flat bracket rigidly mounted on the lever of the roll and between the edges of which there is a roll with an axis with the possibility of rotation around it, a flexible shaft, and the roll is made in the form of a cylinder, and a flexible shaft kinematically connects the electric motor shaft of a two-stage gyroscope with the axis of the cylindrical roll

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид гироскопического измельчителя сухой породы с гибким валом, где 1 - силовой привод вращения валка вокруг вертикальной оси, 2 - горизонтальная площадка, 3 - опора, 4 - шарнир, 5 - электродвигатель, 6 - вал, 7 - маховик, 8 - валок, 9 - рычаг валка, 10 - размольный стол, 11 - измельчаемая порода, 12 - двухстепенной гироскоп, 13 - балансировочные грузы, 14 - плоская скоба, 15 - ось, 16 - гибкий вал.The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of a gyroscopic grinder of dry rock with a flexible shaft, where 1 is a power drive for rotating the roll around a vertical axis, 2 is a horizontal platform, 3 is a support, 4 is a hinge, 5 is an electric motor, 6 is a shaft, 7 - flywheel, 8 - roll, 9 - roll lever, 10 - grinding table, 11 - crushed rock, 12 - two-stage gyroscope, 13 - balancing weights, 14 - flat bracket, 15 - axis, 16 - flexible shaft.

Устройство содержит силовой привод 1 вращения валка вокруг вертикальной оси, горизонтальную площадку 2, опору 3 с шарниром 4, электродвигатель 5 с валом 6 и маховиком 7, валок 8, рычаг валка 9, размольный стол 10, на котором находится измельчаемая порода 11. Электродвигатель 5 с валом 6 и маховиком 7, установленный на рычаге валка 9 и шарнирно соединенный с опорой 3, образуют двухстепенной гироскоп 12.The device contains a power drive 1 of rotation of the roll around a vertical axis, a horizontal platform 2, a support 3 with a hinge 4, an electric motor 5 with a shaft 6 and a flywheel 7, a roll 8, a roll lever 9, a grinding table 10, on which the ground rock 11 is located. Electric motor 5 with a shaft 6 and a flywheel 7 mounted on the lever of the roll 9 and pivotally connected to the support 3, form a two-stage gyroscope 12.

Для балансировки измельчителя сухой породы при вращении вокруг вертикальной оси устройство может быть снабжено балансировочными грузами 13, установлеными на горизонтальной площадке 2.To balance the grinder of dry rock during rotation around a vertical axis, the device can be equipped with balancing weights 13 installed on a horizontal platform 2.

На рычаге валка 9 жестко закреплена плоская скоба 14, между краями которой размещен цилиндрический валок 8 с осью 15 с возможностью вращения вокруг нее. Ось валка 15 гибким валом 16 кинематически соединена с валом электродвигателя двухстепенного гироскопа.A flat bracket 14 is rigidly fixed to the roll lever 9, between the edges of which there is a cylindrical roll 8 with an axis 15 rotatably around it. The axis of the roll 15 with a flexible shaft 16 is kinematically connected with the shaft of the electric motor of a two-stage gyroscope.

Гироскопический измельчитель сухой породы с гибким валом работает следующим образом: силовой привод 1 раскручивает горизонтальную площадку 2 с установленным на ней валком 8 до угловой скорости Ω вокруг вертикальной оси вращения, электродвигатель 5 раскручивает маховик 7 до угловой скорости ωг, направление вектора которой совпадает с направлением рычага 9 валка 8. До той же угловой скорости ωг раскручивается и цилиндрический валок 8. При этом на двухстепенной гироскоп 12 действует гироскопический момент, величина которого определяется формулойA gyroscopic dry rock shredder with a flexible shaft works as follows: the power drive 1 spins a horizontal platform 2 with a roller 8 installed on it to an angular velocity Ω about a vertical axis of rotation, the electric motor 5 spins the flywheel 7 to an angular velocity ω g , the vector direction of which coincides with the direction the lever 9 of the roll 8. Up to the same angular velocity ω g , the cylindrical roll 8 is untwisted. At the same time, the gyroscopic moment acts on a two-stage gyroscope 12, the value of which is determined by mule

Figure 00000001
Figure 00000001

где Jм=mмRм 2/2 - момент инерции маховика 7, Jв=mвRв 2/2 - момент инерции валка 8, mм и Rм - соответственно масса и радиус маховика 7, mв и Rв - соответственно масса и радиус валка 8, α - угол между векторами ωг и Ω.where J m = m m R m 2/2 - the moment inertia of the flywheel 7, J a = m a R a 2/2 - moment of inertia of the roll 8, m m and R m - respectively the mass and radius of the flywheel 7, m a and R in - respectively, the mass and radius of the roll 8, α is the angle between the vectors ω g and Ω.

На валок 8 действует вертикальная гироскопическая сила Fд, равнаяOn the roll 8 acts vertical gyroscopic force F d equal to

Figure 00000002
Figure 00000002

где l1 - расстояние от шарнира 4 и до центра валка 8. Направление этой силы определяется знаком тригонометрической функции.where l 1 is the distance from the hinge 4 and to the center of the roll 8. The direction of this force is determined by the sign of the trigonometric function.

Из соотношений (1) и (2) следует, что, изменяя ωг и Ω независимо друг от друга, можно изменять величину гироскопической силы Fд в широком диапазоне значений, и за счет дополнительной гироскопической силы, возникающей благодаря вращению валка с угловой скоростью ωг, можно, во-первых, измельчать горные породы, имеющие повышенные прочностные свойства, а, во-вторых, расширить диапазон устойчивой работы по Ω до (0-80)π рад/с и по ωг до (0-520)π рад/с, что позволяет в зависимости от конкретного случая изменять Fд от нуля до величин, в полтора раза больших, чем в известных технических решениях [2].From relations (1) and (2) it follows that, by changing ω g and Ω independently from each other, it is possible to change the value of the gyroscopic force F d in a wide range of values, and due to the additional gyroscopic force arising due to the rotation of the roll with an angular velocity ω g , it is possible, firstly, to grind rocks having increased strength properties, and, secondly, to expand the range of stable operation in Ω to (0-80) π rad / s and in ω g to (0-520) π rad / s, which allows, depending on the specific case, to change F d from zero to values one and a half times large, h we eat in well-known technical solutions [2].

Устойчивость работы предлагаемого устройства определяется тем, что при увеличении силы сопротивления размельчаемой породы перемещению валка 8 по размольному столу происходит и уменьшение заданной величины угловой скорости Ω, что, в свою очередь, согласно формуле (1) приводит к уменьшению величины гироскопического момента, а значит и величины гироскопической силы Fд, что обеспечивает увеличение значения угловой скорости Ω до заданной величины.The stability of the proposed device is determined by the fact that with an increase in the resistance of the crushed rock to the movement of the roll 8 along the grinding table, the set value of the angular velocity Ω also decreases, which, in turn, according to formula (1) leads to a decrease in the gyroscopic moment, and therefore the value of the gyroscopic force F d , which provides an increase in the value of the angular velocity Ω to a predetermined value.

Таким образом, с точки зрения теории автоматического регулирования предлагаемое устройство является автоматическим устройством с отрицательной обратной связью, которая и обеспечивает его устойчивую работу.Thus, from the point of view of the theory of automatic control, the proposed device is an automatic device with negative feedback, which ensures its stable operation.

Источники информацииInformation sources

1. Россель Ж. Общая физика. М.: Мир, 1964, с.134.1. Rossel J. General Physics. M.: Mir, 1964, p.134.

2. Трубецкой К.Н., Бобин В.А., Вайсберг Л.А., Воронюк А.С., Ланюк А.Н. Патент РФ №2248242 «Гидроскопический измельчитель сухой горной породы», 2005, бюл. №8 (прототип).2. Trubetskoy K.N., Bobin V.A., Vaysberg L.A., Voronyuk A.S., Lanyuk A.N. RF patent №2248242 "Hydroscopic shredder of dry rock", 2005, bull. No. 8 (prototype).

Claims (1)

Измельчитель сухой горной породы с гибким валом, содержащий размольный стол, валок с рычагом, взаимодействующий с размольным столом, силовой привод вращения валка, горизонтальную площадку с балансировочными грузами и с опорой для рычага валка и двухстепенным гироскопом в виде электродвигателя с валом и маховиком, отличающийся тем, что измельчитель дополнительно снабжен плоской скобой, жестко закрепленной на рычаге валка и между краями которой размещен валок с осью с возможностью вращения вокруг нее, гибким валом, причем валок выполнен в виде цилиндра, а гибкий вал кинематически соединяет вал электродвигателя двухстепенного гироскопа с осью валка. A dry rock crusher with a flexible shaft, comprising a grinding table, a roller with a lever interacting with the grinding table, a drive drive for rotating the roller, a horizontal platform with balancing weights and with a support for the roller lever and a two-stage gyroscope in the form of an electric motor with a shaft and a flywheel, characterized in that the chopper is additionally equipped with a flat bracket rigidly mounted on the lever of the roll and between the edges of which there is a roll with an axis that can rotate around it, a flexible shaft, and the roll is made a cylinder, and a flexible shaft kinematically connects the motor shaft with two degrees from the roll gyro axis.
RU2009131328/03A 2009-08-18 2009-08-18 Dry rock gyroscopic crusher with flexible shaft RU2416464C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009131328/03A RU2416464C1 (en) 2009-08-18 2009-08-18 Dry rock gyroscopic crusher with flexible shaft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009131328/03A RU2416464C1 (en) 2009-08-18 2009-08-18 Dry rock gyroscopic crusher with flexible shaft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2416464C1 true RU2416464C1 (en) 2011-04-20

Family

ID=44051278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009131328/03A RU2416464C1 (en) 2009-08-18 2009-08-18 Dry rock gyroscopic crusher with flexible shaft

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2416464C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487758C1 (en) * 2012-02-09 2013-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "НПП Профиль-Т" (ООО "НПП Профиль-Т") Gyroscopic grinder with rock loading via hollow rotary shaft of working platform
CN103994807A (en) * 2014-05-21 2014-08-20 余姚市通用仪表有限公司 Lever-type roller scale

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487758C1 (en) * 2012-02-09 2013-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "НПП Профиль-Т" (ООО "НПП Профиль-Т") Gyroscopic grinder with rock loading via hollow rotary shaft of working platform
CN103994807A (en) * 2014-05-21 2014-08-20 余姚市通用仪表有限公司 Lever-type roller scale

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104324782B (en) Stirring and the vibrating compound nano powder of a kind of AC synchronous sampling prepare ball mill
RU2416464C1 (en) Dry rock gyroscopic crusher with flexible shaft
CN208260889U (en) A kind of planetary Pb-Zn deposits ball mill
KR20150042284A (en) Hammer wheel mechanism able to adjust grinding force for annular roller type upright mill
RU2429912C2 (en) Gyroscopic crushing machine with central rock loading
RU2427425C2 (en) Gyro crusher of dry rock to fractions
CN201006459Y (en) Multifunctional ultra-fine oscillation ball grinder
RU2248242C2 (en) Dry rock gyroscopic crushing machine
CN108014883A (en) Efficient ball mill
JPH0760140A (en) Jaw crusher for soft material such as asphalt
RU2491125C1 (en) Gyro grinder to determine natural grading of rocks
CN204194041U (en) The nano powder of a kind of controlled stirring and vibration prepares ball mill
RU2483801C1 (en) Gyroscopic grinder with rotary grinding table
CN208244857U (en) A kind of efficient ball mill
CN208034302U (en) Light indoor and outdoor terrace sanding machine
CN206793806U (en) A kind of eccentric ball mill device
CN103418456B (en) Movable cone spherical supporting device and inverted-cone type circular cone crusher
RU2637215C1 (en) Vibrational mill
CN101972689B (en) Secondary variable pendulum chaotic vibrating mill
CN117794649A (en) Planetary grinder
CN101467002A (en) Planetary gyroscopic drive system
CN210159687U (en) Double-rotor vertical shaft impact crusher
RU2487758C1 (en) Gyroscopic grinder with rock loading via hollow rotary shaft of working platform
RU2819319C1 (en) Vibration resonance planetary-ball mill
RU2552362C2 (en) Loose material grinder

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110819