Как сделать камнедробилку своими руками
Устройство щековой дробилки. Схема и принцип работы.
Мини-дробилка для камня отличается практичностью, компактными размерами и комфортными функциональными особенностями для применения в соответствии с поставленными нормами.
Виды дробилок
По форме дробящего механизма существует 5 классов дробилок:
Валковые и молотковые механизмы используют для дробления хрупких и мягких материалов, таких как уголь, мел, известняк и др.
Дробилки остальных классов измельчают твердые материалы, например, строительный камень.
Разные материалы требуют разного подхода в переработке.
С помощью дробилок перерабатываются твердые и мягкие горные породы, металлургические отходы, пластмасса, полимеры, древесина, твердые бытовые отходы и органика.
По конструкции дробильные механизмы делятся на:
Основные типы
На сегодняшний день насчитывается несколько разновидностей, которые различны, прежде всего, по собственной степени измельчения.
В зависимости от воздействия органа рабочего, дробилки для щебня существуют следующих типов:
Принцип ее функционирования в раздавливании материала 2-мя щеками. Щеки – плиты, одна из которых не двигается, а иная подключена к электрическому проводу и делает качающиеся движения.
От расстояния, которое оставлено между плитами, напрямую зависит размер материала, который прошел процесс дробления.
Такую применяют, как правило, в 1-ой и 2-ой стадии дробления;
Она предназначена для получения щебня кубовидного средних размеров. Рабочим органом является конус, который совершает движения по кругу внутри конусной чаши основной. Само дробление происходит в тот момент, когда конусы сближаются, а при их отходе весь материал высыпается вниз;
Схема валовой конструкции
Применяется для мелкого дробления щебня. Рабочий орган – вращающийся вал на горизонтальной оси. Материал в такой механизм подается сверху, а затем он затягивается между небольшими валками. В зависимости от необходимого измельчения валки могут быть рифлеными, гладкими, зубчатыми и др. Численность валков может доходить до 4-х;
Основным ее органом являются молоты, закрепленные электроприводом к ротору. Материал измельчается благодаря соударениям деталей о камерные стены, а также о сами молотки.
Все вышеперечисленные разновидности, как правило, применяют в строительных операциях, а именно в измельчении щебня. Но порой, в качестве исключения, используются следующие разновидности:
Основным предназначением изделия для измельчения щебня является производство материала, которым осыпаются дороги, а также получения мелкого щебня, который служит наполнителем для бетона и производства цементной смеси.
Щековые дробилки
Щековые механизмы относятся к машинам периодического действия. Камень разрушается между двух пластин (щек), из которых одна подвижная, другая — нет. Щеки сдвигаются и дробят материал. Это одна из самых популярных дробильных машин. Применяется для разрушения горных пород любой прочности и всех типов дробления.
Конструкция крепежа дробящих плит позволяет легко заменить их при необходимости. От ширины приемного отверстия зависит допустимый размер используемого материала. При сближении щек происходит измельчение материала, при отходе — материал опускается к выходному отверстию дробилки.
К достоинствам щековых дробилок относятся надежность, простота, удобство в обслуживании, компактность и широкая область применения.
Недостатки: периодичность воздействия на обрабатываемый материал, недостаточная уравновешенность движущихся масс, что создает сильный шум. Чтобы его немного уменьшить, можно поставить механизм на тяжелый фундамент и дополнительно снабдить тяжеловесными маховиками.
Пошаговая инструкция:
Устанавливаем резаки
Собираем каркас дробилки
Конусные дробилки
Чтобы измельчить материал средней и высокой твердости, используют конусные дробильные механизмы. Такой вид дробилки представляет собой два конуса, вставленных один в другой. Причем один из них неподвижный, а другой совершает круговые движения. Чтобы пропускать недробимые куски, подвижный конус отходит от подвижного, благодаря системе пружинных амортизаторов. Конусные дробилки последнего поколения оснащены гидравлическим прижимом.
Размер продукта можно менять за счет изменения зазора между конусами.
Конусная дробилка относится к одним из самых простых в управлении и надежных агрегатов. Применяется в строительстве, металлургии и химической промышленности.
Достоинства: непрерывное воздействие на материал, хорошая уравновешенность, большая производительность.
Недостатки: высокое потребление энергии, большие габариты.
Особенности в применении
Обычно дробилки, выполненные своими руками, применяются для измельчения разнообразной травы, крупных и твердых сортов овощей для того, чтобы приготовить корм домашнему скоту и птице.
Дробилка своими руками может быть смастерена для самых разнообразных целей. Помимо приготовления корма, подобную можно применять и в строительстве для того чтобы, измельчить гравий либо щебень из боя кирпича или же для иных нужд домашнего подсобного хозяйства.
На фермах такой агрегат является незаменимым помощником, потому что в ручную измельчить необходимое количество корма для того, чтобы прокормить весь скот, очень сложно.
Сделать дробилку своими руками, конечно же, можно, но для этого необходимо обладать некоторыми навыками в механике и, естественно, познаниями в области физики.
Роторные дробилки
Для измельчения продукта небольшой и средней твердости применяют роторные дробилки. Дробление осуществляется ударами специальных бил, закрепленных на вращающемся вокруг горизонтальной оси роторе. Большой запас кинетической энергии позволяет использовать эту модель для крупного дробления с высокой степенью измельчения. Модели делятся на однороторные и многороторные. С помощью роторных дробилок изготавливаются заполнители для бетона и различные осадочные материалы. В сравнении с щековыми и конусными дробильными машинами, роторные относятся к высокоэффективному типу аппаратов для измельчения.
Нюансы подготовки и сборки
Молотковые дробилки
Молотковые дробилки напоминают роторные. Материал измельчается быстро чередующимися ударами молотков, шарнирно закрепленных на вращающемся роторе. Молотковые дробилки измельчают минеральный материал средней прочности. Применяются при изготовлении стекла и строительного кирпича, для дробления сухой глины, угля, кирпичного боя. Обычно такая дробилка имеет небольшой вес и низкую стоимость. Существуют однороторные и двухроторные дробилки. В последнее время все большее распространение получают реверсивные молотковые дробилки, в которых можно менять направление вращения вала.
Существенным недостатком молотковых дробилок является быстрый износ молотков и применение только для дробления малоабразивных пород, большое пылеобразование, а также отсутствие механизмов, предотвращающих поломки при попадании недробимых частей.
К достоинствам можно отнести высокую степень дробления, что позволяет избежать повторной переработки, низкий расход энергии и небольшой вес, простоту конструкции и обслуживания.
Чертежи и 3D-модели дробильного оборудования
По конструкции и принципу действия различают следующие основные типы дробилок:
1) Щековые дробилки.
В щековых дробилках разрушение камня происходит при сближении подвижной щеки с неподвижной под действием сжимающих нагрузок.
Все существующие типы щековых дробилок можно классифицировать по следующим конструктивным признакам:
· По форме траектории движения подвижной щеки — на дробилки с простым (рис. 3.1, а, в, г) и со сложным (рис. 3.1, б) качанием. В первых машинах любая точка щеки движется по дугам окружностей, а во вторых — по эллиптическим кривым, так как щека подвешена непосредственно на эксцентриковом валу.
· По расположению подвески щеки на дробилки с верхним (см. рис. 3.1, а, 6, г) и нижним (см. рис. 3.1, в) подвесом.
· По конструкции механизма, приводящего в движение подвижную щеку – на дробилки с рычажным механизмом (см. рис. 3.1, а, б, в), с гидравлическим приводом (см. рис. 3.1, г) и с кулачковым механизмом. Последние в настоящее время в СНГ не выпускаются. Наиболее распространенными являются первые два типа машин.
Рисунок 3.1 – Схема щековых дробилок:
А – с простым качанием щеки; б – со сложным качанием щеки; в – с нижней подвеской щеки; г – с гидравлическим приводом.
Щековые дробилки с простым качанием щеки
(рис. 3.2) предназначаются для крупного и среднего дробления высокопрочных и абразивных пород.
Рисунок 3.2 — Щековая дробилка с простым качанием щеки
1 – передняя стенка станины; 2 – сменные плиты из износоустойчивых материалов; 3 – ось; 4 – эксцентриковый вал; 5 – шкив маховика; 6 – шатун; 7 – задняя стенка станины; 8 – пружина; 9 – вкладыш; 10 – упор; 11 – тяга; 12 – гнездо с вкладышем; 13 – передняя распорная плита; 14 – боковая стенка; 15 – гнездо с вкладышем; 16 – подвижная щека; 17 – неподвижная щека; 18 – задняя распорная плита.
Ограждающим элементом машины является станина, воспринимающая возникающие при работе усилия и обеспечивающая необходимую жесткость. Станина образуется передней 1, задней 7 и двумя боковыми 14 стенками.
Станины дробилок изготовляются сплошными или сборными. Сплошные станины изготавливаются в виде единой отливки или цельносварной конструкции. Сборные станины состоят из двух или трех частей, имеющих горизонтальный разъем и соединяющихся болтами. Такие станины более удобны при транспортировке и при монтаже машин.
Дробящее пространство (камера дробления) образуется неподвижной щекой 17, прикрепленной к передней стенке, подвижной щекой 16, шарнирно подвешенной на оси 3, и боковыми стенками станины, которые футеруются сменными плитами 2, изготовленными из износоустойчивых материалов.
Высота камеры дробления прямо пропорциональна степени дробления, в связи с чем в последних моделях машин ее стараются увеличить.
Форма камеры дробления оказывает существенное влияние на процесс измельчения. Проведенными исследованиями установлено, что при криволинейной форме камеры дробления производительность машины повышается на 10…20% (при прочих равных условиях) за счет более благоприятных условий разрушения материала. У современных щековых дробилок профиль камеры дробления делается криволинейным, хотя это усложняет изготовление и эксплуатацию дробящих плит. Кроме того, для повышения однородности готового продукта в нижней части камеры дробления создают параллельную зону, получаемую путем скашивания футеровки неподвижной щеки.
Крутящий момент от электродвигателя передается с помощью плоскоременной или клиноременной передачи и шкива-маховика 5 на приводной эксцентриковый вал 4,
Устанавливаемый преимущественно в подшипниках скольжения. На небольших щековых дробилках в последнее время приводной вал начали устанавливать в подшипниках качения, обеспечивающих более высокие скорости вращения и меньшие потери мощности. Установка подшипников качения на крупных машинах не находит широкого распространения ввиду значительного усложнения узла крепления вала.
На валу 4 подвешен шатун 6, в нижней части которого имеются гнезда с вкладышами 12 и 15 для размещения передней 13 и задней 18 распорных плит.
Шатуны дробилок изготавливаются цельнолитые и сборные. Сборные шатуны состоят из головки с подшипником, соединенным тягами с нижним упором для распорных плит, снабженных предохранительным устройством. Эти шатуны имеют значительно меньший вес, но их изготовление и эксплуатация требуют высокой квалификации обслуживающего персонала, что препятствует их широкому распространению.
Распорные плиты соединяют шатун с подвижной щекой и задней стенкой станины, причем задняя распорная плита, помещенная во вкладыш 9 на упорной детали 10 задней стенки станины, служит предохранительным устройством. При попадании в дробилку недробимых предметов она ломается, предохраняя машину от аварий.
При вращении эксцентрикового вала нижняя часть шатуна совершает возвратно-поступательное движение, которое, передаваясь через переднюю распорную плиту, заставляет подвижную щеку совершить качательное движение. Траектории точек подвижной щеки представляют собой дуги окружностей с центром в точке подвеса.
При сближении дробящих щек защемленный материал разрушается (рабочий ход); при отходе щек друг от друга материал проваливается вниз к разгрузочной щели. Отходу подвижной щеки способствует пружина 8, одетая на тягу 11.
Ширина разгрузочной щели регулируется в крупных дробилках заменой распорных плит, а в небольших – с помощью прокладок и регулировочных клиньев.
кинематической схемы дробилок с простым качанием щеки Являются:
· значительный выигрыш в силе при дроблении наиболее крупных кусков.
· малый износ дробящих плит за счет незначительного продольного перемещения подвижной щеки.
· рациональное распределение действующих усилий в элементах машины (при принятых углах между распорными плитами 165…175° усилие в шатуне примерно в 15 раз меньше, чем в распорных плитах).
Рассмотренной кинематической схемы следует отнести малое перемещение верхней части подвижной щеки и цикличность работы машины (наличие рабочего и холостого ходов).
Из-за незначительного перемещения подвижной щеки в верхней части, зачастую не превышающего упругого сжатия дробимых кусков, увеличивается время, затрачиваемое на их разрушение, и снижается производительность машины. Устранение этого недостатка конструкции может быть достигнуто поднятием оси подвеса подвижной щеки и выносом ее вперед.
В дробилках, используемых для получения небольшого количества мелкого и однородного материала, ось подвеса подвижной щеки может располагаться внизу.
Цикличность работы дробилки приводит к неравномерной загрузке приводного электродвигателя, для выравнивания которой на приводной вал устанавливаются маховики 5, увеличивающие энергоемкость и металлоемкость машины.
Описанная выше конструкция дробилок с простым качанием щеки имеет преобладающее распространение во всем мире (с небольшими модификациями).
Устанавливают дробилки с простым качанием щеки на стационарных дробильно-сортировочных предприятиях для первичного дробления исходного материала.
2.Конусные дробилки.
В конусных дробилках (рисунок 1.2)раздавливание кусков материала происходит между внешним конусом 1 и внутренним конусом 2 путем нажатия внутреннего конуса на материал. Конус при этом он или совершает качание относительно неподвижной точки (рисунок 1.2 б) или перемещается по круговой траектории, совершая поступательные движения внутреннего конуса образующие конусов то сближаются, то удаляются друг от друга. При сближении конусов материал дробится, а при удалении опускается вниз.
Рисунок 1.2 Схемы конусных дробилок.
3)Валковые дробилки.
Рабочими органами валковой дробилки (рис. 3)
Рис. 3. Валковые дробилка: а) Конструкция; б) Схема дробилки являются два параллельных цилиндрических валка 2
и
4,
вращающиеся навстречу один другому. Попадающий в рабочую зону кусок материала увлекается трением о поверхность валков и затягивается в рабочее пространство, где подвергается дроблению в результате раскалывания, излома и истирания. Поверхности валков изготовляют гладкими и рифлеными. Валки монтируются на станине
1
в подшипниках
3
и
6.
Подшипники одного либо двух валков имеют пружинные опоры
5,
которые могут перемещаться в направляющих при попадании в дробилку не дробимого предмета. Вращение валка сообщается от электродвигателя через клиноременную передачу с частотой 75…190 мин-1.
ширина разгрузочной щели, м; L — длина валка, м; — окружная скорость, м/с; R — коэффициент, учитывающий использование длины валков, степень разрыхления материала, неравномерность подачи; R = 0,1…0,3 для мягких и R = 0,4… 0,5 для твердых пород.
4) Дробилки ударного действия
Дробилки ударного действия применяются для дробления пород мягкой и средней твердости ( известняка, мела, гипса, угля и т. д ). Измельчение в дробилке ударного действия происходит вследствие удара быстро вращающихся молотков по кускам материала и ударов кусков друг о друга, удара материала о дробящие плиты на которые он отбрасывается молотками, измельчение материала между молотками и дробящей плитой, а так же между молотками и колосниками. Различают следующие типы дробилок ударного действия: молотковые дробилки с шарнирно-подвешенными молотками, роторная дробилка с жестко закрепленными билами.
Рисунок 1.4 Схемы роторных дробилок.
Бегуны.
Бегуны широко применяются для мелкого и тонкого дробления материалов мягких пород средней твердости. Рисунок 1.5 Схемы бегунов.
Как сделать дробилку своими руками
Имея базовые знания по физике, вполне возможно сделать дробилку собственными руками. Как правило, используется электродвигатель небольшой мощности, обычно не больше 1 кВт.
Существует методика, помогающая спроектировать механизм с необходимыми характеристиками. Во-первых, необходимо определиться с перерабатываемым материалом.
Для использования в домашнем хозяйстве, как правило, используются дробилки, изготовленные из подручных средств своими руками. По своей сути, это емкость с установленным на подшипниках валом, с несколькими ножами. Вал вращается благодаря электродвигателю через ременную передачу. Для регулирования скорости вращения вала устанавливаются колеса разного диаметра.
Обычное применение таких механизмов в домашнем хозяйстве — это измельчение овощей, травы и др. Также можно их использовать и в строительстве, для изготовления гравия или щебня.
Стоимость
| Модель | Тип | Производительность, т/ч | Макс. размер загрузки, мм | Цена, тыс. рублей |
| СМД-741 | Щековая | 23 – 53 | 900 | 1250 |
| КСД-600 | Конусная | 19 – 40 | 90 | 550 |
| СМД-94Б | Роторная | 210 | 600 | 3150 |
| ДВ-400Z | Валковая | 25 – 55 | 250 | 720 |
Приобретая оборудование данного типа, следует учитывать его высокую стоимость. Причем такая высокая цена отмечается и на бывшее в употреблении оборудование для дробления породы. Только лишь небольшие по своей мощности дробилки имеют доступную стоимость, однако они сегодня не пользуются должным спросом у покупателей.
Дробилки с простым движением подвижной щеки (ЩДП).
Дробилка с простым движением подвижной щеки устанавливается на станине, в боковых стенках которой закреплены коренные подшипники эксцентрикового вала. На эксцентричной части вала подвешивается шатун. В нижней части шатуна расположены пазы для установки опорных сухарей распорных плит. При вращении эксцентрикового вала шатун получает качательное движение, которое с помощью распорных плит передается подвижной щеке. Щека получает маятниковое движение с центром в оси подвеса. На щеках закреплены неподвижная и подвижная дробящие плиты.
Ширину выходной щели регулируют путем установки между упором и задней стенкой станины дополнительных прокладок различной толщины, системой клиньев на винтах или заменой задней распорной плиты более длинной или короткой.
Преимуществами дробилок с простым качанием щеки являются: возможность дробления высокопрочных пород и сравнительно малый износ дробящих плит. Недостатком – большая металлоемкость по сравнению с дробилками со сложным качанием щеки, а также большая неравномерность получаемой фракции.