RU2416464C1 - Dry rock gyroscopic crusher with flexible shaft - Google Patents
Dry rock gyroscopic crusher with flexible shaft Download PDFInfo
- 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
Links
Images
Landscapes
- Crushing And Grinding (AREA)
Abstract
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
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
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
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
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
На валок 8 действует вертикальная гироскопическая сила Fд, равнаяOn the
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
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
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)
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)
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 |
-
2009
- 2009-08-18 RU RU2009131328/03A patent/RU2416464C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
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 |