Metodyka Badań

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.