Рессорно-стержневая мельница

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования БелорусскоРоссийский университет(72) Авторы Сиваченко Леонид Александрович Шаройкина Елена Александровна Сиваченко Татьяна Леонидовна Гарафонов Андрей Алексеевич Кулешов Максим Иванович Шаройкина Анастасия Анатольевна(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) 1. Рессорно-стержневая мельница, содержащая помольную камеру, привод, рабочий орган, устройство для подачи и отвода обрабатываемого продукта, отличающаяся тем,что помольная камера установлена на раме и выполнена лоткообразной формы, а рабочий орган выполнен, по меньшей мере, из одного дугообразно изогнутого элемента, смонтированного на подвижной штанге посредством держателей, причем подвижная штанга одним концом закреплена в шарнире, а вторым опирается на пружинный амортизатор. 2. Рессорно-стержневая мельница по п. 1, отличающаяся тем, что рабочий орган выполнен из набора стержней, установленных параллельно между собой вдоль днища помольной камеры. 3. Рессорно-стержневая мельница по п. 2, отличающаяся тем, что стержни рабочего органа имеют круглое сечение. 4. Рессорно-стержневая мельница по п. 2, отличающаяся тем, что стержни рабочего органа имеют прямоугольное сечение. 5. Рессорно-стержневая мельница по п. 1, отличающаяся тем, что помольная камера установлена под углом к горизонту 0-45. 71722011.04.30 6. Рессорно-стержневая мельница по одному из пп. , отличающаяся тем, что элементы рабочего органа изготовлены из пружинных сталей.(56) 1. Сиваченко Л.А., Шуляк В.А., Бочков С.Л. Поставьте пружину и все развалится // Наука и жизнь. -4. - 1992. - С. 46-47. 2. Денисов Г.А., Зарогатский Л.П. , Туркин В.Я. Оборудование и технологии для вибрационного измельчения материалов с различными физическими свойствами. - С. Петербург, 1992. - С. 30-31, рис. 7. 3. Орешкин И.А., Фадин Ю.М. Производительность бисерных мельниц. Проблемы производства и использования в промышленности и сельском хозяйстве. Матер. междунар. научн.-практ. конф. - Белгород, 2001. - С. 92-95. Полезная модель относится к области тонкого помола материалов и может быть использована в различных отраслях промышленности при реализации различных стадий дезинтеграторных технологий. Известны пружинные мельницы, представляющие собой дугообразно изогнутые пружины, концы которых установлены в опорах и связаны с приводом вращения 1. В этих аппаратах измельчение материалов происходит в сходящихся клиновых пространствах между витками, что связано со сложностью обеспечения гарантированного попадания частиц измельчаемого материала в зоны разрушения, сложностью привода,усталостным нагружением витков пружины, приводящим к их разрушению, необходимостью уплотнения опорных узлов, а также издержками, связанными с ремонтом такого оборудования. Достаточно близким по технологической сущности к предлагаемой полезной модели является конусно-инерционная дробилка, содержащая наружный и внутренний конуса,дебалансный вибратор, приводимый во вращение через гибкую трансмиссию 2. Подобная конструкция, имея малое количество зон воздействия рабочих элементов(конусов) на обрабатываемый материал, не обеспечивает эффективное измельчение мелкого материала. Кроме того, конические рабочие поверхности создают осевые нагрузки,изменяют закономерности реологической ситуации в аппарате, что не позволяет эффективно управлять рабочим процессом. Наиболее близким по технической сущности и по достигаемому технологическому результату к предлагаемой полезной модели является бисерная мельница, содержащая помольную камеру, рабочий орган, устройство для подачи и отвода обрабатываемого продукта и привод 3. Обладая достаточно высокой технологической эффективностью, бисерные мельницы характеризуются рядом существенных недостатков. Во-первых, это высокая энергоемкость процесса, связанная с большой долей трения между мелющими телами, рабочим органом и корпусом, причем это трение в основном не от разрушения, а чисто механическое во-вторых, конструкция машины достаточно сложна и требует хорошо уплотняемых опор,точной установки и качественного изготовления обязательной рубашки охлаждения, а обслуживание и особенно ремонт машины являются достаточно сложными и дорогими операциями, особенно в части замены мелющих тел (бисера) и рабочих элементов на валу. Есть также и некоторые технологические ограничения вязкость продукта, хрупкость питания, рабочая температура и др. Задачей полезной модели является упрощение конструкции и снижение энергоемкости процесса измельчения. Поставленная задача достигается тем, что в рессорно-стержневой мельнице, содержащей помольную камеру, привод, рабочий орган, согласно полезной модели, помольная 2 71722011.04.30 камера, установленная на раме, выполнена в лоткообразной форме, а рабочий орган выполнен по меньшей мере из одного дугообразно изогнутого элемента, смонтированного на подвижной штанге посредством держателей, причем подвижная штанга одним концом закреплена в шарнире, а вторым опирается на пружинный амортизатор. Кроме того, в дополнительных вариантах реализации мельницы предусмотрено, что рабочий орган выполнен из набора стержней круглого или прямоугольного сечения, установленных параллельно между собой вдоль днища помольной камеры, которая может быть установлена под углом к горизонту 0-45. Для эффективной работы мельницы также важно, чтобы элементы рабочего органа были изготовлены из пружинных сталей. Выполнение измельчающего органа в виде дугообразных элементов, помещенных в пространство между помольной камерой и вибровозбудителем, позволяет максимально упростить конструкцию мельницы путем исключения сложного придаточного механизма от привода, функции которого выполняет вибровозбудитель, исключить наличие в конструкции сложных опорных подшипниковых узлов, требующих уплотнений от попаданий в них рабочей среды. Переход от дискретных мелющих тел (бисера) к пружинным дугообразным рабочим элементам приводит к упорядочению рабочего процесса в мельнице и существенно снижает долю холостого трения между пружинным рабочим оборудованием и другими элементами конструкции. Механизм разрушения из практически преобладающего истирания переходит в разряд удара, раздавливания и некоторой доли истирания, что энергетически выгоднее. В результате такого технического исполнения решается главная поставленная цель - снижение энергоемкости помола. Другие отличительные признаки полезной модели связаны с конструктивным исполнением мельницы и решают частные задачи обеспечения ее нормального функционирования. Пример реализации рессорно-стержневой мельницы представлен на графических материалах. На фиг. 1 приведена общая конструктивная схема предлагаемой мельницы на фиг. 2 - предельный разрез помольной камеры на фиг. 3 и 4 соответственно варианты выполнения сечений элементов рабочего органа круглой и прямоугольной формы. Рессорно-стержневая мельница содержит раму 1 с установленной на ней лоткообразной помольной камерой 2, вибратор 3 дебалансного типа, подвижную штангу 4 и смонтированный на ней посредством держателей 5 рабочий орган 6. Подвижная штанга 4 одним концом закреплена в шарнире 7, а вторым опирается на пружинный амортизатор 8, установленный на стойке 9. Рабочий орган может быть выполнен из набора 10 стержней круглого 11 или прямоугольного 12 сечения. Помольная камера расположена к горизонту под углом 0-45. Рессорно-стержневая мельница работает следующим образом. Включается вибратор 3 и приводит в колебательное движение штангу 4 с закрепленным на ней в держателях 5 рабочий орган 6. Подлежащий измельчению материал подается в пространство между днищем помольной камеры 2 и рабочим органом 6. Пружинный амортизатор 8 при этом выполняет функции возвратного механизма. Установка помольной камеры 2 под углом обеспечивает свободное прохождение материала через рабочие зоны, где под действием набора 10 стержней происходит его интенсивное разрушение путем удара, сжатие и истирание. Варианты исполнения стержней круглого 11 и прямоугольного 12 сечения служат как для создания нужного механизма разрушения, так и для унификации их производства,например, из автомобильных рессор. Использование предлагаемой рессорно-стержневой мельницы позволяет упростить конструкцию и уменьшить энергоемкость процесса измельчения. Это обусловлено исключением из конструкции аппарата сложных передаточных звеньев и устройств и выполнением рабочего органа адаптивным, т.е. приспосабливающимся к свойствам перерабатываемого материала и имеющего возможность деформироваться и совершать собственные колебания. 71722011.04.30 Предпочтительная область использования рессорно-стержневой мельницы - мелкое дробление, грубый и тонкий помол преимущественно минеральных материалов любой прочности. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4