Потребность в измельчении крупных кусковых материалов возникает не только в горнодобывающей или перерабатывающей промышленности, но и при проведении строительно-ремонтных работ, демонтаже зданий и сооружений, расчистке земельных участков.
Решение этой задачи возложено на специальном оборудовании – камнедробилки. Давайте разберемся, какими они бывают, как устроены и о чем нужно помнить, выбирая конкретную модель для того или иного вида работ.
Историческая справка
Издревле измельчением камней и других твердых материалов занимались вручную – сперва раскалывали кирками большие глыбы, затем дробили более мелкие молотковым инструментом. Первые попытки механизировать процесс датируются поздним средневековьем. Они представляют собой обитые металлом сваи, подвешенные на тросах и приводящиеся в движение силой течения реки.
С приходом эры паровых моторов возникают первые полноценные камнедробилки, схожие по принципу действия с современными. В них металлические площадки, валки или другие рабочие органы оказывали давление на материал до тех пор, пока он не раскрошиться на части.
Принципы работы дробилок и их классификация
Источником энергии для современных дробилок служит двигатель внутреннего сгорания (бензиновый или дизельный) либо электромотор. С помощью механического редуктора он передает крутящий момент либо ударную нагрузку на рабочий орган, который, в свою очередь, воздействует на штучные или насыпные исходные материалы, измельчая их.
В зависимости от фракций вещества, выделяют:
- первичные дробилки (крупнофракционные) – измельчают камни диаметром 250-1500 мм на частицы размером 50-200 мм;
- вторичные дробилки (среднефракционные) – отвечают за измельчение камней размером 100-250 мм до частиц в 10-50 мм;
- третичные дробилки (мелкофракционные) – разбивают 10…50-миллиметровые камни на гранулы не крупнее 5 мм;
- мельницы для камня – истирают продукты мелкофракционных дробилок в порошковые материалы.
Эти показатели могут меняться в зависимости от твердости и абразивных свойств веществ, для работы с которыми предназначена та или иная дробилка. Кроме того, на них, а также на показатели однородности продукта, часовой производительности работы и долговечности рабочих органов, оказывает влияние тип оборудования.
Самыми распространенными являются:
щековые дробилки
конусные дробилки
роторные и валковые
молотковые измельчители
Мнение экспертаТорсунов Павел МаксимовичКамнедробилки щекового и конусного типа рекомендуются для самых прочных материалов, в том числе обладающих ярко выраженными абразивными свойствами. Остальные виды лучше использовать только с материалами средней и низкой прочности.
В зависимости от наличия шасси выделяют стационарные и передвижные камнедробилки. Последние, в свою очередь, делятся на буксируемые и самоходные (на колесном или гусеничном ходу). Иногда одна и та же модель дробилки выпускается с разными видами шасси.
Устройство и применение щековых
Камнедробилки щекового типа встречаются во всех классах дробления и могут использоваться для измельчения любых материалов. Такие машины работают по принципу сжатия – подвижная щека прижимает исходный материал к скошенной неподвижной поверхности, формируя клинообразную камеру.
После дробления первичных валунов, их части под действием силы тяжести опускаются ниже, где вновь сдавливаются и крошатся на еще более мелкофракционные.
Среди щековых дробилок выделяют устройства с простым и сложным движением щеки. Первые надежнее и долговечнее, вторые же обеспечивают более однородную структуру готового материала.
В общем случае, доля пластинчатых частиц в продукте щековых камнедробилок достаточно высока, а размер гранул может варьироваться в широких пределах. Поэтому они рекомендуются лишь для чернового дробления, когда производительность и технологическая простота важнее качественных характеристик.
Особенности конусных дробилок
Главным рабочим органом конусных дробилок является конусный пест, вращающийся внутри металлического колпака. Ось вращения конуса не совпадает с его геометрической осью, благодаря чему возникает эффект биения – ссыпающиеся в колпак камни прижимаются боковыми поверхностями песта к его сторонам, истираются и раздавливаются о них.
Процесс измельчения происходит в несколько этапов, ведь, как и в щековой дробилке, мелкие частицы не сразу ссыпаются вниз, а медленно продвигаются по рабочим поверхностям, измельчаясь все сильнее.
Конусные дробилки обеспечивают более качественное и равномерное измельчение материалов, чем щековые, однако разница в размерах исходной и конечной фракций у них не так велика.
Кроме того, подобные устройства быстрее изнашиваются, ведь эксцентриковая конструкция рабочего органа вызывает дополнительные нагрузки на подшипники его оси, а контактные поверхности подвержены осевым царапающим повреждениям.
Роторные
Принцип работы роторной дробилки основан на вращении оснащенного стальными лопатками (билами) ротора внутри сужающейся кольцевой камеры. Лопатки, сталкиваясь с камнями, либо сразу дробят их, либо отбрасывают на отбойную поверхность.
Каждая частица многократно ударяется о разные поверхности с разным ускорением, что приводит к равномерному, хотя и не слишком быстрому дроблению.
Главной сферой применения роторных дробилок является заготовка строительного сырья невысокой твердости. С их помощью можно получать качественный и однородный продукт. Главный недостаток подобной конструкции – малая долговечность бил.
Валковые
Валковые камнедробилки совмещают давящие нагрузки с режущими. Разнонаправленное движение их барабанов, оснащенных острыми зубцами, затягивает первичный материал внутрь, где он подвергается сильному сжатию и осевому истиранию, а также множественным ударам о режущие грани.
Благодаря дешевизне, открытой конструкции, простоте в обслуживании и ремонте валковые дробилки очень популярны на малых производствах. Они достаточно эффективны и обеспечивают высокую однородность продукта, однако склонны к быстрому износу.
В некоторых случаях площадь зубцов увеличивают, а их края не заостряют. Это снижает производительность дробилки, но увеличивает ее ресурс и дает возможность работать с более прочными породами и веществами.
Молотковые
Действие молотковых камнедробилок отдаленно схоже с действием роторных – также имеется быстро вращающийся барабан, расположенный внутри замкнутого корпуса и служащий основой для размещения рабочих органов.
Но в дробилках молоткового типа их роль играют не билы, а тяжелые стальные пластины, расположенные несимметрично в несколько рядов. Они поочередно наносят удары первичным частицам, разбивая их на более мелкие.
Камнедробилки молоткового типа встречаются достаточно редко, так как, несмотря на свою высокую производительность, не способны работать даже с породами средней твердости ввиду быстрого износа. Их применение оправдано лишь тогда, когда нужно быстро раскрошить мягкий материал на однородные гранулы.
Выбираем аппарат для бытового и профессионального использования
При выборе конкретной модели камнедробилки важно знать не только требуемую производительность и нюансы гранулометрии оборудования, но и ориентироваться в физических свойствах материалов, с которыми придется работать.
В первую очередь, речь идет о показателях твердости и абразивности. Зная эти свойства, а также бюджет на приобретение оборудования, можно определиться с необходимым типом рабочих органов.
Затем приступают к выбору шасси. Если камнедробилка будет установлена непосредственно в месте производства готового товара или полуфабриката из кускового сырья, лучше отдать предпочтение стационарным моделям, во всех остальных случаях стоит приобретать буксируемые дробилки. Использование самоходных устройств оправдано только в горнодобывающей промышленности, когда часовая производительность работ оценивается десятками тонн.
Отвечаем на вопросы
Сколько может стоить камнедробилка для дачи?
Стоимость дробилок варьируется в достаточно широких пределах, зависит от их типа и производительности. Бытовая модель щекового или конусного типа обойдется в 200-1500 $.
Лучший вид камнедробилки для известняка и мела?
Для чернового измельчения указанных пород хорошо подойдут роторные и валковые дробилки, для чистового (получение порошкового продукта) можно использовать мельничное оборудование.
Может ли щековая дробилка измельчить гранит?
Бытовая – едва ли. А вот промышленное оборудование щекового типа легко справится с подобной задачей.
Как чинить ножи на барабанах?
Если речь идет о билах роторных дробилок, их проще заменить, если о зубцах валковых машин – можно попробовать выровнять их и заточить с помощью напильника по металлу.
Можно ли сделать дробилку своими руками?
Да, но она не подойдет для измельчения камней, если только вы не обладаете навыками профессионального токаря, фрезеровщика и сварщика. В домашних условиях можно сделать дробилку для мягких кусковых веществ, веток, пищевых продуктов – видео-инструкция прилагается.