5. Metodyka badań
W metodyce zaproponowano wykorzystanie
modeli wirtualnych do wstępnych symulacji kinematycznych i wytrzymałościowych.
5.1 Model obiektu badań
Obiektem badań jest prototyp rozdrabniacza hiperboloidalnego. Cechą
charakterystyczną tej maszyny są noże rozdrabniające. Występują trzy pary noży
ruchomych, i trzy noże stałe. Jest to niespotykane dotąd w przemyśle ułożenie,
które może przyczynić się do zwiększenia sprawności rozdrabniaczy
hiperboloidalnych.
5.2 Charakterystyka konstrukcji maszyny
Maszyna
rozdrabniająca składa się z następujących elementów:
Noże rozdrabniające
- ruchome
- stałe
Wał,
na którym osadzone są noże ruchome
Sito
Domknięcie bębna
Łożysko wału
Pierścień
mocujący Płyta od
regulacji szczeliny
Pokrywa bębna
Bęben rozdrabniacza na
którym osadzony jest wał z nożami i pierścieniem mocującym, łożysko, noże
stałe, domknięcie bębna, sito, płyta regulacyjna i pokrywa bębna
Rys14 Rozdrabniacz Hiperboloidalny
Wsyp doprowadza się do zsypu A, następnie przemieszcz się do komory
rozdrabniającej poprzez szczelinę regulowaną za pomocą płyty B, gdzie poddany
jest wstępnemu rozdrobnieniu przy użyciu noża ruchomego D i stałego H. W
zależności od wielkości materiału zwiększa bądź zmniejsza się szczelinę, aby
zapobiec zbyt szybkiemu przedostaniu się materiału do komory rozdrabniającej,
uzyskania odpowiedniej wielkości granulatu wewnątrz rozdrabniacza i zapewnić
kontakt pomiędzy materiałem a nożami D H. Dla zapewnienia bezpieczeństwa komora
A zamykana jest pokrywą C podczas pracy. Materiał rozdrobniony wydostaje się
otworami sita F. Cały element obrotowy wewnątrz komory osadzony jest na łożysku
G.
Rys15 Rozdrabnianie wstępne.
1 nóż stały, 2-nóż ruchomy, 3materiał
do rozdrobnienia, 4-korpus rozdrabniacza, 5-ruchoma płyta do regulacji
szczeliny
Następnie materiał dostaje się do komory rozdrabniającej, gdzie poddawany
jest dalszemu rozdrobnieniu. Zostaje on uderzany poprzez wirujące noże. Ponieważ
istnieje przestrzeń pomiędzy nożem ruchomym a korpusem rozdrabniacza i może
dojść do takiej sytuacji, że materiał rozdrabniany osiągnie taką wielkość,
która pozwoli mu na osadzenie się na ścianach korpusu i nie będzie możliwe jego
dalsze rozdrabnianie. W celu wyeliminowania takiego zjawiska zastosowano dwa
noże stałe usytuowane na korpusie. Zatrzymają one materiał i skierują go na nóż
ruchomy.
Rys 16.
Zastosowanie noży stałych na korpusie rozdrabniacza
A-nóż ruchomy, B-materiał
rozdrabniany, C-nóż stały, D-korpus rozdrabniacza
W maszynie tej występują trzy pary noży ruchomych. Jeżeli materiał
rozdrabniany byłby za duży mógłby utknąć po między dwoma nożami, jednak do
takiego zjawiska nie dojdzie. Materiał w zsypie poddawany jest wstępnemu
rozdrobnieniu,
i dzięki temu granulat w komorze rozdrabniającej jest mniejszy niż przestrzeń
po między dwoma nożami ruchomymi i dzięki temu elementy znajdujące się w
środkowej części komory poddawane są dodatkowemu rozdrobnieniu. Bez
zastosowania wstępnego rozdrabniania materiał wirujący byłby zbyt duży i
utknąłby pomiędzy dwoma nożami.
Rys17 Rozdrabnianie w środkowej
części komory.
W dolnej części bębna istnieje mała odległość pomiędzy
nożem a korpusem
i sitem. Takie rozwiązanie konstrukcyjne
zapobiega osadzaniu się granulatu pod wpływam siły ciężkości. Nóż obracając się
w dolnej części wyrzuca materiał ku górze dzięki swojemu ukształtowaniu.
Pozwala to na dalszy kontakt z innymi nożami do czasu osiągnięcia wymaganej
wielkości. Gdy materiał dostanie się w okolice sita część utkwi
w otworze wylotowym. Obracający nóż utnie element znajdujący się wewnątrz
otworu
a pozostała część poddawana będzie
dalszemu rozdrobnieniu. Oczywiście, gdy granulat osiągnie wymaganą wielkość
samoistnie wydostanie się poprzez sito.
