UA79858C2

UA79858C2 - Device for crushing

Info

Publication number: UA79858C2
Application number: UAA200508671A
Authority: UA
Inventors: Vasyl Ivanovych Zatsarenko; Oleksandr Semenovych Levchuk; Volodymyr Yuriiovych Solod
Original assignee: Dniprodzerzhynsk State Technic
Priority date: 2005-09-12
Filing date: 2005-09-12
Publication date: 2007-07-25

Abstract

The invention relates to the branch of machine building, to devices for crushing materials with rotary cutters, and it can be used for crushing of metal chips, polymeric materials and wood waste at the enterprises of machine building, chemical and woodworking industry. A device for crushing contains a charging hopper, a housing with limitation of the motion of material and a perforated bottom, above which fixed cutters are mounted with inclination, between which on the lay shaft downstream of the helix toothed movable cutters are mounted. A cavity is made above the raised ends of fixed cutters. The teeth of each movable cutter are located on the convex curve. The limiter of the motion of material is made in the form of vertical plates mounted on the nonworking surfaces of fixed cutters. The front wall of hopper is formed by two cylindrical surfaces, the connection of which is made inside the hopper in the form of sharp edge being parallel to the shaft axis, and the cylindrical surface of the rear wall of the hopper is located level with the upper edges of the plates of limitation of the material motion, those form a sharp angle with the vertical line, which intersects the axis of the shaft. The technical result consists in the increase of gripping capability of movable cutter and increase of crushing efficiency.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Пристрій належить до машинобудування, до пристроїв для роздрібнення пухких матеріалів, і може бути 2 використаний на підприємствах машинобудування, хімічної та деревообробної промисловості для роздрібнення металевої стружки, відходів деревини та полімерних матеріалів.The device belongs to mechanical engineering, to devices for grinding loose materials, and can be used in machine-building, chemical and woodworking enterprises to grind metal shavings, wood waste and polymer materials.

Відомий пристрій для роздрібнення матеріалів, що містить завантажувальний бункер з відсікачами на його стінках, корпус з пазухами та перфороване днище, а також розташовані з похилом всередину корпусу нерухомі ножі, над якими встановлені два вала з ножами, що мають зуби на увігнутій робочій поверхні (а.с. СРСР 70. Мо1694214, ВО2С18/06, БВ. Мо44, 1991). Недоліком вказаного пристрою, прийнятого за прототип, с розташування зубів ножів на увігнутій поверхні, що приводить до надмірної захоплювальної здатності ножів. Не дивлячись на вдосконалення, спрямовані на її зниження, увігнута форма ножа викликає як загальне зростання зусиль руйнування матеріалу, так і збільшення їх стрибкоподібних змін. При увігнутій формі ножа всі його зуби контактують з нерухомими ножами майже одночасно, різко збільшуючи навантаження на привод. Цьому сприяє і 72 розташування площини нерухомих ножів нижче осі вала, через що збільшується кількість матеріалу, який потрапляє під рухомі ножі. Похил нерухомих ножів усуває цей недолік лише частково, оскільки основна частина довжини нерухомих ножів, як і раніше, розташована під валами. В результаті виникають перевантаження приводу, порушується рівномірність роздрібнення й знижується його ефективність, особливо на початку роздрібнення, коли бункер заповнений матеріалом. Окрім того, площина розташування обмежника руху матеріалу співпадає з площиною розташування осей валів дробарки, через що нероздрібнений матеріал провалюється у простір між роторами настільки глибоко, що його захоплення звідти ножами утруднене. Цей матеріал не піддається роздрібненню, що також знижує ефективність дробарки.A known device for crushing materials, which contains a loading hopper with cut-offs on its walls, a housing with sinuses and a perforated bottom, as well as fixed knives located inclined inside the housing, above which are installed two shafts with knives having teeth on a concave working surface (a .s. USSR 70. Mo1694214, VO2S18/06, BV. Mo44, 1991). The disadvantage of this device, taken as a prototype, is the location of the knife teeth on a concave surface, which leads to excessive gripping ability of the knives. Despite the improvements aimed at reducing it, the concave shape of the knife causes both a general increase in the forces of destruction of the material and an increase in their jump-like changes. With the concave shape of the knife, all its teeth are in contact with the stationary knives almost simultaneously, sharply increasing the load on the drive. This is facilitated by the 72 location of the plane of the fixed knives below the axis of the shaft, due to which the amount of material that falls under the moving knives increases. The inclination of the fixed knives eliminates this disadvantage only partially, since the main part of the length of the fixed knives is still located under the shafts. As a result, there are overloads of the drive, the uniformity of crushing is disturbed and its efficiency is reduced, especially at the beginning of crushing, when the hopper is filled with material. In addition, the plane of location of the material movement limiter coincides with the plane of location of the axes of the crusher shafts, due to which uncrushed material falls into the space between the rotors so deeply that it is difficult to grab it from there with knives. This material cannot be crushed, which also reduces the efficiency of the crusher.

В основу винаходу поставлена задача вдосконалення пристрою для роздрібнення шляхом використання нової форми рухомого ножа, при якій його захоплювальна здатність, первісно гранично низька (для даної форми с ножа), може бути збільшена й доведена до потрібної за рахунок зміни кривизни й розмірів ножа, а також за (3 рахунок взаємодії рухомих ножів з узгодженими з їх формою конструктивними елементами, що забезпечить підвищення ефективності роздрібнення.The invention is based on the task of improving the shredding device by using a new shape of a moving knife, in which its gripping ability, initially extremely low (for this shape of the knife), can be increased and brought to the desired level by changing the curvature and dimensions of the knife, as well as for (3) due to the interaction of moving knives with structural elements that are consistent with their shape, which will ensure an increase in the efficiency of shredding.

Поставлена задача розв'язується тим, що у відомому пристрою, який містить завантажувальний бункер, корпус з обмежником руху матеріалу та перфороване днище, над яким з похилом встановлені ножі, між котрими со на горизонтальному валу за гвинтовою лінією змонтовані зубчасті рухомі ножі, причому над піднятими кінцями ю нерухомих ножів розташована пазуха, зуби рухомого ножа розташовані на опуклій кривій, яка задана рівнянням со вп мрія (22) де К - радіус кривизни, 0 хх хх 0,05, г - радіус кола основи рухомого ножа, дотичного до різальної 3о поверхні нерухомих ножів, Ф - кут в радіанній мірі, що визначає положення радіусу кривизни, причому передня в стінка бункера утворена двома циліндричними поверхнями, з'єднання яких виконане всередині бункера у вигляді гострого ребра, паралельного осі вала, а циліндрична поверхня задньої стінки бункера спряжена з площиною розташування обмежника руху матеріалу, яка утворює гострий кут з вертикаллю, що перетинає вісь вала. «The problem is solved by the fact that in a known device, which contains a loading hopper, a case with a material movement limiter, and a perforated bottom, above which knives are installed with an inclination, between which toothed movable knives are mounted on a horizontal shaft behind a helical line, and above the raised at the ends of the fixed knives there is a sinus, the teeth of the movable knife are located on a convex curve, which is given by the equation (22) where K is the radius of curvature, 0 хххх 0.05, г is the radius of the circle of the base of the movable knife, which is tangent to the cutting surface 3o fixed knives, Ф is an angle in radian measure that determines the position of the radius of curvature, and the front wall of the hopper is formed by two cylindrical surfaces, the connection of which is made inside the hopper in the form of a sharp rib parallel to the axis of the shaft, and the cylindrical surface of the rear wall of the hopper is coupled with the plane of location of the limiter of the movement of the material, which forms an acute angle with the vertical, crossing the axis of the shaft. "

Зуби рухомого ножа розташовані на опуклій кривій, завдяки чому захоплювальна здатність ножа З максимально знижена порівняно з прототипом. При обертанні такого ножа його зуби почережно захоплюють с знизу тільки окремі фрагменти матеріалу, з якими вони безпосередньо контактують. Основна ж маса матеріалу з» продовжує залишатися в бункері, не втягуючись до корпуса, не створюючи заклинення та перевантажень приводу. Зуби ножа опуклої форми контактують почережно також з нерухомими ножами, завдяки чому матеріал подрібнюється поступово, і знижуються як зусилля його руйнування в цілому, так і стрибки цих зусиль на валу.The teeth of the movable knife are located on a convex curve, thanks to which the gripping ability of the knife Z is maximally reduced compared to the prototype. When rotating such a knife, its teeth alternately capture from below only individual fragments of material with which they are in direct contact. The main mass of material from" continues to remain in the hopper, without being drawn into the body, without creating jamming and overloading of the drive. The teeth of the convex-shaped knife alternately also contact the fixed knives, due to which the material is crushed gradually, and both the forces of its destruction as a whole and the jumps of these forces on the shaft are reduced.

Тому розташування зубів на опуклій кривій радикально усуває недоліки прототипу й підвищує ефективність і роздрібнення. Крива задана рівнянням шо Бе М ж Й бо (де К - радіус кривизни, 0 5 Кк 05 0,05, г - радіус кола основи рухомого ножа, дотичної до різальної сл 20 поверхні нерухомих ножів, Ф - кут в радіанній мірі, що визначає положення радіусу кривизни) тому, що при Кк -0 со воно переходить у рівняння евольвенти кола в полярних координатах:Therefore, the location of the teeth on a convex curve radically eliminates the shortcomings of the prototype and increases efficiency and crushing. The curve is given by the equation sho Be M zh Y bo (where K is the radius of curvature, 0 5 Kk 05 0.05, g is the radius of the circle of the base of the moving knife, tangent to the cutting surface of the fixed knives, Ф is the angle in radian measure, which determines the position of the radius of curvature) because at Kk -0 со it turns into the equation of the involute of a circle in polar coordinates:

Ко - гм ФоKo - gm Fo

Як відомо, евольвента кола (еволюти) володіє тією властивістю, що дотична до неї у будь-якій точці 22 складає кут 902 з дотичної до еволюти. Тому, якщо еволюта слугує колом основи ножа, і ця ж сама еволюта єAs you know, the involute of a circle (involute) has the property that the tangent to it at any point 22 makes an angle of 902 with the tangent to the involute. Therefore, if the involute serves as the circle of the base of the knife, and the same involute is there

ГФ) дотичною до площини нерухомих ножів, то різальна кромка рухомого ножа, яка є евольвентою, при обертанні ножа постійно перетинає площину нерухомих ножів під кутом с: -902, тобто не вносить вкладу в захоплення дк матеріалу. Отже, захоплювальна спроможність такого ножа визначається лише наявністю зубів, розташованих на евольвенті, тобто може бути зроблена мінімальною. При такій формі ножа потрібно не зменшувати його 60 захоплювальну здатність від завідомо великої, як це зроблено у прототипа, а навпаки, збільшувати її від завідомо малої, досягаючи такого результату, при якому ефективність роздрібнення буде максимальною. З цією метою радіус еволюти в рівнянні кривої має показник ступеня 14-КФ. Надаючи значення К»0, можна зменшувати кривизну рухомого ножа, зменшуючи тим самим кут а взаємодії різальної поверхні ножа з площиною нерухомих ножів. Разом з цим підвищується захоплювальна здатність ножа, оскільки він стає менш викривленим. Окрім бо того, за рахунок зменшення кривизни ножа при збереженні його кутового розміру (який визначається поворотом ножів на валу за гвинтовою лінією на кут у-1202 відносно один одного) збільшується радіус ножа та кількість зубів на ньому (при незмінному радіусі г та незмінних розмірах зуба), що також підвищує захоплювальну здатність ножа. Таким чином, вказане рівняння забезпечує неперервний перехід від евольвенти до логарифмічної кривої, причому за рахунок збільшення лише одного параметра - коефіцієнту К, з відповідним підвищенням захоплювальної здатності ножа та ефективності роздрібнення. Наприклад, при х -0,05 кут а між дотичною до кривої та площиною розташування нерухомих ножів зменшується в середньому до 772, а радіус ножа збільшується в 1,4 рази порівняно з ножем, який заданий евольвентою (0/0 Жх -0), чим збільшується захоплювальна здатність. Чим менша міцність матеріалу, що піддається роздрібненню, тим більшим повинен 70 бути коефіцієнт к. Але значення К-0,05 є верхньою межею, оскільки при х 20,05 зусилля руйнування невиправдано збільшуються, і ефективність роздрібнення знижується. Водночас при цьому радіус ножа К виявляється надмірно великим порівняно з радіусом кола основи ножа г, і міцність основи ножа не забезпечується. Отже при їх 20,05 настає неприпустиме протиріччя між заданим рівнянням кривої та поставленою задачею підвищення ефективності роздрібнення.GF) is tangent to the plane of the fixed knives, then the cutting edge of the moving knife, which is involute, during the rotation of the knife constantly crosses the plane of the fixed knives at an angle c: -902, that is, it does not contribute to the capture of the material. Therefore, the gripping capacity of such a knife is determined only by the presence of teeth located on the involute, that is, it can be made minimal. With such a shape of the knife, it is necessary not to reduce its 60 gripping ability from a known large one, as is done in the prototype, but on the contrary, to increase it from a known small one, achieving such a result that the crushing efficiency will be maximum. For this purpose, the radius of the evolute in the equation of the curve has an exponent of the degree 14-KF. By assigning the value K»0, it is possible to reduce the curvature of the moving knife, thus reducing the angle a of the interaction of the cutting surface of the knife with the plane of the fixed knives. At the same time, the gripping ability of the knife increases, as it becomes less curved. In addition, due to the reduction of the curvature of the knife while maintaining its angular size (which is determined by the rotation of the knives on the shaft along the helical line at an angle of y-1202 relative to each other), the radius of the knife and the number of teeth on it increase (with an unchanged radius g and unchanged tooth sizes ), which also increases the gripping ability of the knife. Thus, the specified equation provides a continuous transition from an involute to a logarithmic curve, and due to the increase of only one parameter - the K coefficient, with a corresponding increase in the gripping ability of the knife and the efficiency of crushing. For example, at x -0.05, the angle a between the tangent to the curve and the location plane of the fixed knives decreases on average to 772, and the radius of the knife increases by 1.4 times compared to the knife, which is given by the involute (0/0 Хх -0), the more the capturing power increases. The lower the strength of the material subject to crushing, the greater should be the coefficient k. But the value of K-0.05 is the upper limit, since at x 20.05 the destruction forces increase unreasonably, and the efficiency of crushing decreases. At the same time, the radius of the knife K is excessively large compared to the radius of the circle of the base of the knife g, and the strength of the base of the knife is not ensured. Therefore, when they are 20.05, an unacceptable contradiction arises between the given equation of the curve and the set task of increasing the crushing efficiency.

В той же час діапазон зміни 0 ххх 0,05 цілком достатній для забезпечення ефективного роздрібнення пухких матеріалів. Оскільки коло основи рухомого ножа є дотичним до різальної поверхні нерухомих ножів (це є умовою завдання рівняння напрямної кривої ножа), то вся ця поверхня виявляється розташованою над віссю вала, а не під нею, як це було у прототипа. В результаті усувається недолік, пов'язаний з надмірно глибоким провалом стружки всередину корпусу без роздрібнення. Зростання зусиль руйнування з цієї причини усувається, чим підвищується ефективність роздрібнення.At the same time, the change range of 0 xxx 0.05 is quite sufficient to ensure effective crushing of loose materials. Since the circle of the base of the moving knife is tangential to the cutting surface of the stationary knives (this is a condition for the equation of the guide curve of the knife), this entire surface is located above the axis of the shaft, and not below it, as it was in the prototype. As a result, the disadvantage associated with an excessively deep failure of chips inside the housing without crushing is eliminated. For this reason, the increase in crushing forces is eliminated, which increases the efficiency of crushing.

Передня стінка бункера утворена двома циліндричними поверхнями, з'єднання яких виконано всередині бункера у вигляді гострого ребра, паралельного осі вала, з тією метою, щоб обмежити кількість матеріалу, що затягується рухомими ножами на площину нерухомих ножів, а також забезпечити частковий або повний відрив цього матеріалу від його основної маси в бункері. Наявність вказаного гострого ребра пов'язана з тим, що Ге рухомий ніж опуклої форми при своєму обертанні зміщує матеріал на нерухомих ножах радіальне від вала та (5) притискає його до стінки бункера. Матеріал ущільнюється, й може відбутися його заклинення між рухомими ножами й передньою стінкою бункера. Тому при опуклій формі ножа необхідно забезпечити захоплення зубами такої кількості матеріалу, яка практично повністю роздрібнювалася б при проходженні рухомого ножа між нерухомими, і лише невеликий залишок матеріалу потрапляв би до пазухи, усуваючи заклинення. Саме це й (ее) досягається вказаною формою передньої стінки бункера, завдяки якій основна маса матеріалу утримується від ю падіння на нерухомі ножі відразу, без розриву, а гостре ребро сприяє відриву захопленої зубами частини матеріалу від його основної маси. Тим самим досягається певне дозування матеріалу, що потрапляє до (ее) роздрібнення. Навіть якщо відрив не відбувається, то при взаємодії рухомого ножа з ребром матеріал стягується б з кінцевих зубів ножа і переводиться до затилкової частини рухомого ножа, де захоплюється найближчими від центра обертання зубами наступних рухомих ножів, та руйнується з меншим плечем прикладання зусиль. Таким - чином, передня стінка бункера, утворена двома циліндричними поверхнями, з'єднання яких утворює всередині бункера гостре ребро, у відповідності з опуклими ножами зубчастої форми, виключає надмірне затягування матеріалу до дробарки, забезпечує його частковий розрив та стягування його з кінців рухомих ножів, завдяки « чому усуваються перевантаження приводу й підвищується ефективність роздрібнення.The front wall of the hopper is formed by two cylindrical surfaces, the connection of which is made inside the hopper in the form of a sharp rib, parallel to the axis of the shaft, with the aim of limiting the amount of material drawn by the moving knives onto the plane of the stationary knives, as well as providing partial or complete separation of this material from its main mass in the hopper. The presence of the specified sharp edge is due to the fact that the movable knife of a convex shape during its rotation displaces the material on the stationary knives radially from the shaft and (5) presses it against the wall of the hopper. The material is compacted and can become jammed between the moving knives and the front wall of the hopper. Therefore, with the convex shape of the knife, it is necessary to ensure that the teeth capture such an amount of material that would be almost completely crushed when the moving knife passes between the stationary ones, and only a small remainder of the material would enter the sinus, eliminating jamming. This and (ee) is achieved by the specified shape of the front wall of the hopper, thanks to which the main mass of the material is kept from falling onto the stationary knives immediately, without breaking, and the sharp edge helps to separate the part of the material captured by the teeth from its main mass. In this way, a certain dosage of the material entering the (ee) crushing is achieved. Even if separation does not occur, when the movable knife interacts with the rib, the material would be pulled from the end teeth of the knife and transferred to the rear part of the movable knife, where it would be captured by the teeth of the following movable knives closest to the center of rotation, and would be destroyed with a smaller shoulder of effort. Thus, the front wall of the hopper, formed by two cylindrical surfaces, the connection of which forms a sharp edge inside the hopper, in accordance with the convex knives of a toothed shape, excludes excessive tightening of the material to the crusher, ensures its partial rupture and pulling it from the ends of the moving knives, thanks to which overloading of the drive is eliminated and the efficiency of crushing is increased.

Нижня частина передньої стінки бункера на дільниці від гострого ребра до пазухи утворює з колом обертання - с ротора такий зазор, що звужується. Взаємодія опуклого зубчастого ножа з цією ділянкою стінки підвищує а захоплювальну здатність пристрою, оскільки матеріал, захоплений зубами, вільно потрапляє до широкого зазору ,» під ребром, а потім ущільнюється по мірі обертання ножа. Разом з тим, завдяки гострому ребру, в зазор втягується не вся маса матеріалу, а лише та його частина, яка відривається зубами при їх взаємодії з ребром. Ефективному відриву сприяє й форма бункера в цілому, оскільки вона утворена саме циліндричними -і поверхнями, а не плоскими. При завантаженні в такий бункер клубка стружки, площа поверхні стикання клубка з с стінками бункера є максимальною. Відповідно, збільшується і кількість матеріалу, що зазнає тертя об стінки при можливому обертанні клубка в бункері за рахунок обертання ротора. В результаті весь клубок краще (ее) утримується від небажаного обертання саме циліндричними, а не плоскими поверхнями. Перешкоджає сл 50 обертанню клубка й госте ребро, в яке упирається та частина матеріалу, яка захоплюється зубами. Тому відбувається саме розрив матеріалу на гострому ребрі, а не даремне обертання клубка в бункері. Оскільки с опукла форма зубчастого рухомого ножа якраз сприяє такому обертанню, для усунення цього недоліку виконання стінок бункера циліндричними в сполученні з гострим ребром на передній стінці бункера, абсолютно необхідне. Тим самим, висока ефективність роздрібнення матеріалу ножем опуклої форми забезпечується лише при сумісному використанні такого ножа з бункером зазначеної форми та гострим ребром всередині його. З о г урахуванням деформованості клубка, напрямними лініями стінок бункера можуть бути як логарифмічні криві, так і кола відповідного радіусу. їмо) Циліндрична поверхня задньої стінки бункера спряжена з площиною розташування обмежника руху матеріалу тому, що таке спряження забезпечує безперешкодне зісковзування матеріалу по задній стінці, а потім бо - по краям пластин обмежника - до самого валу дробарки. Площина розташування обмежника утворює гострий кут з вертикаллю, що перетинає вісь вала, тому, що тільки за такої умови обмежник не допустить потрапляння матеріалу на неробочу поверхню нерухомих ножів, звідки матеріал не може захоплюватись опуклими рухомими ножами. Тому саме відповідність між такою формою ножа та розташуванням обмежника забезпечує повне та ефективне роздрібнення. Обмежник виконаний у вигляді однакових пластин, близьких за формою до секторів 65 кола, які встановлюються вертикально й паралельно одна до одної на неробочих поверхнях нерухомих ножів і закріплюються іззовні на корпусі дробарки болтовими з'єднаннями.The lower part of the front wall of the hopper in the section from the sharp edge to the sinus forms such a narrowing gap with the circle of rotation - from the rotor. The interaction of the convex toothed knife with this part of the wall increases the gripping ability of the device, since the material captured by the teeth freely enters the wide gap "under the rib" and then compacts as the knife rotates. At the same time, thanks to the sharp edge, not the entire mass of material is pulled into the gap, but only that part of it that is torn off by the teeth during their interaction with the edge. The shape of the bunker as a whole contributes to effective separation, as it is formed by cylindrical surfaces, not flat ones. When loading a ball of shavings into such a hopper, the area of the ball's contact surface with the walls of the hopper is maximal. Accordingly, the amount of material that rubs against the walls during the possible rotation of the ball in the hopper due to the rotation of the rotor also increases. As a result, the entire ball is better (ee) kept from unwanted rotation precisely by cylindrical rather than flat surfaces. Sl 50 prevents the rotation of the ball and the sharp edge against which the part of the material that is captured by the teeth rests. Therefore, it is precisely the rupture of the material on the sharp edge that occurs, and not the useless rotation of the ball in the hopper. Since the convex shape of the serrated movable knife just contributes to such a rotation, to eliminate this drawback, making the walls of the hopper cylindrical in combination with a sharp edge on the front wall of the hopper is absolutely necessary. Thus, the high efficiency of crushing material with a knife of a convex shape is ensured only with the combined use of such a knife with a hopper of the specified shape and a sharp edge inside it. Taking into account the deformation of the ball, the guide lines of the bunker walls can be both logarithmic curves and circles of the appropriate radius. eat) The cylindrical surface of the back wall of the hopper is coupled with the plane of the location of the limiter of the movement of the material, because such a coupling ensures an unimpeded sliding of the material along the back wall, and then - along the edges of the plates of the limiter - to the crusher shaft itself. The location plane of the limiter forms an acute angle with the vertical, crossing the axis of the shaft, because only under this condition the limiter will not allow the material to fall on the non-working surface of the stationary knives, from where the material cannot be captured by the convex movable knives. Therefore, it is the correspondence between this shape of the knife and the location of the limiter that ensures complete and effective shredding. The limiter is made in the form of identical plates, close in shape to sectors 65 of a circle, which are installed vertically and parallel to each other on the non-working surfaces of the stationary knives and fixed from the outside on the crusher body with bolted connections.

На фіг.1 показаний пристрій для роздрібнення, вид збоку в розрізі, з побудовою рухомого ножа за заданим рівнянням напрямної кривої при К-0,03.Fig. 1 shows a crushing device, side view in section, with the construction of a moving knife according to the given equation of the guide curve at K-0.03.

На фіг.2 - група з трьох рухомих ножів, побудованих за евольвентою кола основи рухомого ножа (при мінімальному значені Кк -0), встановлених на валу за гвинтовою лінією з поворотом один відносно одного на кут у-1209.Fig. 2 shows a group of three movable knives, built according to the involute circle of the base of the movable knife (with a minimum value of Kk -0), installed on the shaft along a helical line with rotation relative to each other at an angle of y-1209.

На фіг.3 - така ж група рухомих ножів, побудованих за заданою напрямною кривою при максимальному значенні Кк 0,05.Fig. 3 shows the same group of movable knives built according to a given guide curve with a maximum value of Kk of 0.05.

Пристрій для роздрібнення (фіг.1) містить завантажувальний бункер 1, корпус з обмежником руху матеріалу 2 70 та перфороване днище 3, над яким з похилом встановлені нерухомі ножі 4, між котрими на горизонтальному валу 5 за гвинтовою лінією змонтовані зубчасті рухомі ножі 6, причому над піднятими кінцями нерухомих ножів розташована пазуха 7. Зуби рухомого ножа розташовані на опуклій кривій (фіг.2, фіг.3), яка задана рівнянням в-т, ля Фо де К - радіус кривизни, 0 хх хх 0,05, г - радіус кола основи рухомого ножа, дотичного до різальної поверхні нерухомих ножів, Ф - кут в радіанній мірі, що визначає положення радіусу кривизни, причому передня стінка 8 бункера утворена двома циліндричними поверхнями, з'єднання яких виконане всередині бункера у вигляді гострого ребра 9, паралельного осі вала, а циліндрична поверхня задньої стінки 10 бункера спряжена з площиною розташування обмежника руху матеріалу, яка утворює гострий кут з вертикаллю, що перетинає вісь вала.The shredding device (Fig. 1) contains a loading hopper 1, a case with a material movement limiter 2 70 and a perforated bottom 3, above which fixed knives 4 are installed with an inclination, between which toothed movable knives 6 are mounted on a horizontal shaft 5 along a helical line, and above the raised ends of the fixed knives there is a sinus 7. The teeth of the movable knife are located on a convex curve (Fig. 2, Fig. 3), which is given by the equation v-t, la Fo de K - radius of curvature, 0 xx xx 0.05, g - the radius of the circle of the base of the moving knife, which is tangent to the cutting surface of the fixed knives, Ф is the angle in radian measure, which determines the position of the radius of curvature, and the front wall 8 of the hopper is formed by two cylindrical surfaces, the connection of which is made inside the hopper in the form of a sharp rib 9, parallel axis of the shaft, and the cylindrical surface of the back wall 10 of the hopper is conjugated with the plane of the location of the limiter of the movement of the material, which forms an acute angle with the vertical, crossing the axis of the shaft.

Пристрій для роздрібнення працює наступним чином. Завантажений до бункера 1 матеріал захоплюється рухомими зубчастими ножами 6 та руйнується за рахунок деформації зрізу при проходженні цих ножів крізь пази між нерухомими ножами 4. Продукт роздрібнення виводиться з дробарки крізь перфороване днище 3, а матеріал, що не досяг потрібного розміру, підхоплюється з днища зубами ножів і вдруге подрібнюється при Га проходженні цих ножів між нерухомими ножами на висхідній ділянці кола обертання ротора. За рахунок того, що зуби рухомого ножа розташовані на опуклій кривій, ніж при своєму обертанні захоплює матеріал знизу з бункера о не всіма зубами відразу, а почережно кожним зубом. Також по черзі зуби опуклого рухомого ножа контактують і з нерухомими ножами. Тим самим, при опуклій формі зубчастого ножа досягається не лише почережне контактування кожного такого ножа з нерухомими ножами за рахунок розташування рухомих ножів на валу за ее) гвинтовою лінією, а й почережне контактування кожного зуба ножа з нерухомими ножами. Така взаємодія рухомих ножів з нерухомими реалізується лише при опуклій формі зубчастого рухомого ножа. Оскільки матеріал юю захоплюється й подрібнюється почережно кожним зубом, зусилля руйнування матеріалу знижуються, ее) перевантаження приводу усуваються, процес роздрібнення протікає рівномірно, без великих стрибків зусиль на валу, і ефективність роздрібнення підвищується . За рахунок того, що напрямна крива рухомого ножа (фіг.2, 3) б з5 задана рівнянням рч- в-т, М ж Фо (де К - радіус кривизни, 0 хх Ж 0 0,05, г - радіус кола основи рухомого ножа, дотичного до різальної поверхні нерухомих ножів, Ф кут в радіанній мірі, що визначає положення радіусу кривизни), ефективність « 420 роздрібнення різних матеріалів підвищується шляхом зміни захоплювальної здатності рухомого ножа - с відповідним вибором коефіцієнта К. При цьому захоплювальна здатність змінюється і доводиться до потрібної не ц лише за рахунок закривлення або випрямлення ножа, а й водночас - за рахунок зміни радіусу ножа та кількості "» зубів на ньому. При мінімальному К-О напрямна крива ножа є евольвентою кола основи ножа. При обертанні такого ножа його напрямна лінія постійно перетинає площину розташування нерухомих ножів під кутом А-90 о (фіг. 2), тобто кривизна ножа зовсім не вносить вкладу в захоплення й руйнування матеріалу. Для цього -і еволюта, тобто коло основи ножа, є дотичною до площини розташування нерухомих ножів. Захоплювальна с здатність такого ножа мінімальна, й вона забезпечується лише зубами, які взаємодіють з передньою стінкою бункера та нерухомими ножами, подрібнюючи матеріал. Такий ніж доцільно використовувати для ефективного (ее) роздрібнення матеріалів з високими міцностними властивостями (стружка високолегованих сталей та сплавів с 50 Кольорових металів). При збільшенні к кут А зменшується, тобто напрямна крива рухомого ножа перетинає площину нерухомих ножів вже під гострим кутом (фіг. 3), за рахунок чого збільшується захоплювальна здатністьThe crushing device works as follows. The material loaded into the hopper 1 is captured by the movable toothed knives 6 and destroyed due to the deformation of the cut when these knives pass through the grooves between the stationary knives 4. The crushing product is removed from the crusher through the perforated bottom 3, and the material that has not reached the required size is picked up from the bottom by the teeth knives and is crushed a second time when these knives pass between stationary knives on the ascending part of the rotor rotation circle. Due to the fact that the teeth of the movable knife are located on a convex curve, during its rotation, the knife captures the material from below from the hopper not with all teeth at once, but with each tooth in turn. Also, alternately, the teeth of the convex movable knife come into contact with the stationary knives. Thus, with the convex shape of the toothed knife, not only the alternating contact of each such knife with the fixed knives is achieved due to the location of the movable knives on the shaft along the ee) helical line, but also the alternate contact of each tooth of the knife with the fixed knives. Such an interaction of moving knives with fixed ones is realized only with a convex shape of a toothed moving knife. Since the material is captured and crushed alternately by each tooth, the forces of destruction of the material are reduced, ee) overloading of the drive is eliminated, the crushing process proceeds evenly, without large jumps of forces on the shaft, and the crushing efficiency increases. Due to the fact that the guide curve of the moving knife (Fig. 2, 3) b z5 is given by the equation рч-в-т, M ж Fo (where К is the radius of curvature, 0 хх Ж 0 0.05, r is the radius of the circle of the base of the moving knife tangent to the cutting surface of fixed knives, Ф is the angle in radian measure, which determines the position of the radius of curvature), the efficiency of " 420 shredding of various materials is increased by changing the gripping ability of the moving knife - with the appropriate selection of the coefficient K. At the same time, the gripping ability changes and is brought to required not only by curving or straightening the knife, but also by changing the radius of the knife and the number of "" teeth on it. At minimum K-O, the guide curve of the knife is an involute of the circle of the base of the knife. When rotating such a knife, its guide line is constantly intersects the plane of location of fixed knives at an angle of А-90 o (Fig. 2), that is, the curvature of the knife does not contribute to the capture and destruction of the material at all. For this, the involute, that is, the circle of the base of the knife, is tangent to the plane p location of fixed knives. The gripping ability of such a knife is minimal, and it is provided only by teeth that interact with the front wall of the hopper and stationary knives, crushing the material. Such a knife is advisable to use for effective (ee) shredding of materials with high strength properties (chips of high-alloyed steels and alloys with 50 non-ferrous metals). As k increases, the angle A decreases, that is, the guide curve of the moving knife crosses the plane of the stationary knives already at an acute angle (Fig. 3), due to which the gripping ability increases

ІЧ е) ножа. Водночас збільшується радіус ножа та кількість зубів на ньому (якщо радіус основи г, розміри зуба та кут у-1202 розташування ножів на валу залишаються незмінними), що також збільшує захоплювальну здатність.IR e) knife. At the same time, the radius of the knife and the number of teeth on it increase (if the radius of the base h, the dimensions of the tooth and the angle y-1202 of the location of the knives on the shaft remain unchanged), which also increases the gripping ability.

В результаті рухомий ніж захоплює та руйнує більшу кількість матеріалу, ніж при к -0. Збільшувати к доцільно для підвищення ефективності руйнування матеріалів з менш високими міцностними властивостями (тонкаAs a result, the moving knife captures and destroys a larger amount of material than at k -0. It is advisable to increase k to increase the efficiency of destruction of materials with less high strength properties (thin

Ге! металева стружка, плівчасті та листові відходи пластмас, тонкі деревні відходи тощо). При максимальному " -0,05 (фіг.3) захоплювальна здатність ножа збільшена настільки, що вже при "20,05 вона де стає надмірною. При обертанні такого ножа, за рахунок меншої його кривизни й більшого радіусу, зусилля захоплення й руйнування зазначених матеріалів стають такими, що можуть викликати перевантаження приводу. 60 При цьому радіус ножа неприйнятне великий порівняно з радіусом г основи ножа, що неприпустимо для збереження міцності ножа. Таким чином, в заданому рівнянні кривої зміна коефіцієнту к лише в зазначених межах - від О до 0,05 - забезпечує ефективне роздрібнення різних матеріалів. Оскільки різальна поверхня нерухомих ножів розташована над віссю вала, матеріал роздрібнюється при менших кутових переміщеннях рухомих ножів і не затягується глибоко в корпус без роздрібнення. В результаті матеріал руйнується з меншими б5 зусиллями, і усувається небезпека заклинення ротора при стисканні нероздрібненого матеріалу між опуклими ножами й стінкою бункера, розташованою під гострим кутом ребром 9, чим підвищується ефективність роздрібнення. Тому сполучення зубчастого ножа опуклої форми з розташуванням площини нерухомих ножів над віссю вала необхідне для розв'язання задачі винаходу. Клубок стружки в бункері за рахунок власної деформації приймає форму, що задається циліндричними стінками 8 та 10 бункера, й прилягає до них всією своєю поверхнею. Тому при обертанні ротора клубок, зазначаючи максимально можливого тертя, не обертається в бункері, внаслідок чого рухомі ножі ефективно вихоплюють стружку з нижньої частини клубка. Цьому сприяє й гостре ребро 9, яке не дає клубкові обертатися в бункері під дією ротора. В результаті нижня частина клубка рівномірно й ефективно руйнується, а сам клубок під дією гравітації поступово опускається в бункері донизу й повністю подрібнюється. Захоплений зубами матеріал при взаємодії рухомого ножа з гострим ребром /о Відривається від основної своєї маси, утримуваної в бункері, або стягується з кінця рухомого ножа, завалюючись на його затилкову ділянку. Тут матеріал захоплюється найближчими від вала зубами наступних рухомих ножів, в результаті чого зусилля руйнування на кінцях рухомих ножів знижуються, а на найближчих від вала зубах - збільшуються, що знижує стрибки зусиль на валу, усуває перевантаження приводу й підвищує ефективність роздрібнення. Матеріал, частково утримуваний передньою стінкою бункера, в той же час може /5 Вільно зісковзувати по його задній стінці 10, ії далі по поверхні обмежника 2 за рахунок того, що ця стінка спряжена з площиною розташування обмежника. В результаті матеріал безперешкодно проникає до найближчих від вала зубів рухомих ножів і руйнується з меншими зусиллями. В цілому форма передньої та задньої стінок бункера, в сполученні зі спряженням задньої стінки бункера з площиною розташування обмежника, сприяє більшому навантаженню на найближчі до вала зуби опуклих ножів і меншому навантаженню - на кінцеві зуби цих го ножів. Цьому сприяє й пазуха 7, в яку може проникати матеріал з кінця рухомого ножа, чим усувається заклинення. Тим самим, узгодження форми бункера з формою опуклого зубчастого рухомого ножа знижує зусилля руйнування як в цілому, так і стрибки цих зусиль при переході від одного рухомого ножа до іншого при обертанні ротора, що підвищує ефективність роздрібнення.Gee! metal shavings, plastic film and sheet waste, thin wood waste, etc.). At the maximum " -0.05 (fig. 3), the gripping ability of the knife is increased so much that already at "20.05 it becomes excessive. When rotating such a knife, due to its smaller curvature and larger radius, the forces of capturing and destroying the specified materials become such that they can cause an overload of the drive. 60 At the same time, the radius of the knife is unacceptably large compared to the radius g of the base of the knife, which is unacceptable for maintaining the strength of the knife. Thus, in the given equation of the curve, the change of the coefficient k only within the specified limits - from О to 0.05 - ensures effective crushing of various materials. Since the cutting surface of the fixed knives is located above the axis of the shaft, the material is crushed at smaller angular movements of the moving knives and is not drawn deep into the casing without crushing. As a result, the material is destroyed with less b5 effort, and the danger of jamming of the rotor is eliminated when the unshredded material is compressed between the convex knives and the wall of the hopper located at an acute angle with the edge 9, which increases the crushing efficiency. Therefore, the combination of a toothed knife of a convex shape with the arrangement of the plane of the fixed knives above the axis of the shaft is necessary to solve the problem of the invention. The ball of shavings in the hopper due to its own deformation takes the shape given by the cylindrical walls 8 and 10 of the hopper, and adheres to them with its entire surface. Therefore, when the rotor rotates, the ball, indicating the maximum possible friction, does not rotate in the hopper, as a result of which the moving knives effectively grab the shavings from the lower part of the ball. This is facilitated by the sharp edge 9, which prevents the ball from rotating in the hopper under the action of the rotor. As a result, the lower part of the ball is evenly and efficiently destroyed, and the ball itself gradually falls down in the hopper under the influence of gravity and is completely crushed. The material captured by the teeth during the interaction of the moving knife with a sharp edge /o Breaks away from its main mass held in the hopper, or is pulled from the end of the moving knife, falling onto its occipital area. Here, the material is captured by the teeth of the following moving knives, as a result of which the crushing forces at the ends of the moving knives decrease, and on the teeth closest to the shaft - increase, which reduces the jumps of forces on the shaft, eliminates overloading of the drive and increases the efficiency of crushing. The material, partially held by the front wall of the hopper, at the same time can /5 Freely slide down its rear wall 10, and further along the surface of the limiter 2 due to the fact that this wall is conjugate with the plane of the location of the limiter. As a result, the material penetrates unhindered to the teeth of the moving knives closest to the shaft and is destroyed with less effort. In general, the shape of the front and back walls of the hopper, in combination with the conjugation of the back wall of the hopper with the plane of the location of the limiter, contributes to a greater load on the teeth of the convex knives closest to the shaft and a smaller load on the end teeth of these knives. This is facilitated by the sinus 7, into which the material from the end of the moving knife can penetrate, which eliminates jamming. Thus, matching the shape of the hopper with the shape of the convex serrated movable knife reduces the destruction forces both in general and the jumps of these forces when moving from one movable knife to another during the rotation of the rotor, which increases the efficiency of crushing.

Таким чином, розташування зубів рухомого ножа на опуклій кривій. заданій зазначеним рівнянням, в якому сч об лише один параметр змінює захоплювальну здатність від мінімальної до потрібної згідно з умовами роздрібнення, в сполученні з пропонованою формою бункера, гострим ребром всередині його та обмежником і) руху матеріалу, забезпечує підвищення ефективності роздрібнення.Thus, the location of the teeth of the movable knife on a convex curve. given by the specified equation, in which only one parameter changes the capture capacity from the minimum to the desired one according to the crushing conditions, in combination with the proposed shape of the hopper, a sharp edge inside it and a limiter i) of material movement, ensures an increase in crushing efficiency.

Claims

The formula of the invention is a device for crushing, which contains a loading hopper, a body with a material movement limiter and a perforated bottom, above which fixed knives are installed with an inclination, between which toothed movable knives are mounted on a horizontal shaft behind a helical line, and above the raised ends of the fixed of knives is made (is) of 5 Cavity, which differs in that the teeth of each movable knife are located on a convex curve, which is given by the equation: v-t, la Fo de K - radius of curvature, "Ox k 0.05 in I . І І - г - the radius of the circle of the base of the movable knife, tangent to the cutting surface of the fixed knives, Ф - the angle in radian measure, which determines the position of the radius of curvature, . . - and the limiter of the movement of the material is made in the form of vertical plates installed on the non-working surfaces of the stationary knives, the front wall of the hopper is formed by two cylindrical surfaces, the connection of which is made inside the hopper in the form of a sharp rib parallel to the axis of the shaft, and the cylindrical surface of the back wall of the hopper is located level with the upper edges of the plates of the limiter of the movement of the material, which form an acute angle with the vertical, crossing the axis of the shaft. se) (ee)

1 IR e)

name) 60 b5