Na zajęciach labolatoryjnych z przeróbki mechanicznej badaliśmy pracę i efektywność kruszarki walcowej, szczękowej oraz zajmowaliśmy się przesiewaniem – czyli klasyfikacją mechaniczną ziaren. Naszym zadaniem było wyznaczyć maksymalny stopień rozdrobnienia nadawy (wapienia i porfiru), 80% i 50% dla każdego z urządzeń oraz porównać ich pracę i efektywność.

Nasze doświadczenia przebiegały następująco:

Pobraliśmy ok 2kg próbki nadawy, następnie za pomocą aparatu Johnsona podzieliliśmy nadawę na cztery reprezentatywne próbki dla każdego z urządzeń. Rodzaj materiału oczywiście był taki sam. Następnie wsypaliśmy rozdrobniony materiał do wstrząsarki na kilka minut. Kolejnym etapem naszej pracy było ważenie poszczególnych ziaren w sitach. Każdą czynność powtarzaliśmy dla wszystkich urządzeń.

*NIECO TEORII*

KRUSZARKA SZCZĘKOWA

Stosowana do wstępnego i wtórnego kruszenia materiałów o małej i średniej podatności na rozdrabnianie (granit, bazalt, sjenit, porfir).

W kruszarkach szczękowych rozdrabnianie następuje poprzez zgniatanie, ścinanie i zginanie brył nadawy (podawanego materiału) między szczęką stałą a ruchomą. Ze względu na rozwiązanie napędu szczęki ruchomej wyróżnia się dwa typy kruszarek szczękowych:

• dwurozporowe (typu Blake), w których szczęka ruchoma jest zamocowana na stałej osi i napędzana członem połączonym z wałem mimośrodowym; szczęka ruchoma wykonuje ruch prosty wokół stałej osi;

• jednorozporowe (typu Dalton), w których szczęka ruchoma jest osadzona bezpośrednio na wale mimośrodowym i wykonuje ruch złożony eliptyczny.

KRUSZARKA WALCOWA

Stosowana najczęściej do kruszenia średniego i drobnego, a także mielenia materiałów średniej i małej twardości.

Materiał jest rozdrabniany przez zgniatanie między przeciwbieżnie obracającymi się walcami (najczęściej dwa, choć są rozwiązania z trzema). Powierzchnie walców mogą być gładkie lub zębate

Zastosowanie w przemyśle spożywczym:

• mlewniki i śrutowniki (do rozdrabniania ziarna zbóż i słodu)

• gniotowniki (walce gładkie) - (przemiał ziarna zbóż, produkcji kasz i płatków)

• płatkownice (rozdrabnianie nasion roślin oleistych, płatkowanie wytłoków)

Przesiewanie

.. zwane także klasyfikacją mechaniczną, jest jedną z podstawowych operacji przeróbczych, polegających na rozdziale mieszaniny ziaren według ich wielkości. Operacji przesiewania dokonuje się w maszynach zwanych przesiewaczami, wyposażonymi w jedno lub kilka sit. Z jednego sita otrzymuje się dwie klasy ziarnowe. Klasa pozostająca na powierzchni sita nosi nazwę produktu górnego, natomiast klasa, której ziarna przeszły przez otwory sita − produktu dolnego. Stosuje się także inne określenia dla produktu górnego, jak np. „odsiew” lub „wypad”, a dla produktu dolnego − „przesiew“ lub „przepad”. Materiał ziarnisty, zwany nadawą, w wyniku operacji przesiewania na jednym sicie dzieli się na dwa produkty: dolny o masie QD i górny o masie QG . Masa Q może być również wyrażona w postaci strumienia, czyli masy na jednostkę czasu np. Mg/dobę. Gdy proces przesiewania przebiega idealnie, wtedy produkt górny składa się wyłącznie zziarn większych od wymiaru otworu sita d, a produkt dolny z ziaren o wymiarach mniejszych niż d. W rzeczywistości procesy techniczne nie przebiegają idealnie, dlatego w produkcie górnym znajdzie się podziarno, tj. ziarna o wymiarach mniejszych od otworów sita, natomiast w produkcie dolnym nadziarno, tzn. ziarna o wymiarach większych od otworów sita. Obecność podziarna w produkcie górnym może wynikać z tego, że nie weszły one w kontakt z otworami w czasie swej drogi po powierzchni roboczej lub zostały zatrzymane między ziarnami grubszymi, a także mogły przylepić się do innych ziaren pod działaniem wilgoci powierzchniowej. Z kolei obecność nadziarna w produkcie dolnym może wynikać np. z uszkodzonego sita.

 

Krzywe składu ziarnowego są opisem graficznym zawartości klas ziarnowych (λ) w badanym produkcie od średnicy ziarna (d).

 

Inną krzywą, która charakteryzuje proces przesiewania, jest krzywa rozdziału. Krzywa rozdziału, dla produktu np. dolnego, przedstawia zależność uzysku wybranej klasy ziarnowej w produkcie dolnym od średniego rozmiaru ziaren stanowiących daną klasę.

 

Skuteczność przesiewania - stosunek procentowy ciężaru produktu dolnego, uzyskanego z przesiewania, do ciężaru ziaren dolnej klasy zawartych w nadawie na przesiewacz (sito); zakłada się nienaganny stan sita.

Skuteczność przesiewania zależy od:

             – czynników związanych z konstrukcją i elementami przesiewacza (kształt i układ otworów sita, materiał z którego wykonane jest sito, współczynnika prześwitu sita, wskaźnika podrzutu, wymiarów pokładu sitowego – obciążenie sita, rodzaju ruchu pokładu sitowego)

– czynników związanych z materiałem przesiewanym (wilgotności, kształtu ziaren, udziału ziaren trudnych)

              - czynników związanych z procesem technologicznym (przesiewanie na mokro bądź na sucho)

Ostatnie trzy fazy mają bardzo istotny wpływ na skuteczność procesu przesiewania (sprawność). Spośród stosowanych w przesiewaczach czy podajnikachwibracyjnych torów amplitudy drgań można wyróżnić drgania prostoliniowe oraz drgania po krzywej zamkniętej, do których zalicza się najczęściej stosowane drgania kołowe czy eliptyczne. Zróżnicowanie na długości pokładu torów drgań można uzyskać poprzez zmianę położenia wibratora względem środka ciężkości rzeszota.Najczęściej stosowane wibratory wymuszające drgania to bezwładnościowedwumasowe i elektromagnetyczne, dające prostoliniowe drgania rzeszota oraz wibratory korbowe i jednomasowe, dające drgania kołowe lub eliptyczne.

 

 

Zasada działania wibratora bezwładnościowego dwumasowego:

 

Na obu końcach wału o wzmocnionym łożyskowaniu są osadzone niewyważone masy: stałe i nastawne. Moment statyczny tych mas, a tym samym wielkość siły wymuszającej drgania może być regulowany bezstopniowo poprzez zmianę wzajemnego położenia mas nastawnych względem stałych.  Taka zmiana siły wymuszającej (od zera do maksimum) może być wykonana tylko przy zatrzymanym i wyłączonym z sieci silniku. Ponadto, przy zastosowaniu przemiennika częstotliwości (tzw. falownika) w znacznym zakresie możliwa jest płynna regulacja obrotów silnika, a przez to siły wymuszającej. ta regulacja możliwa jest w trakcie pracy silnika. Oprócz zmiany siły wymuszającej zmianie ulega częstotliwość drgań, co często ma zasadnicze znaczenie dla zamierzonych efektów. Zaletą wibratorów bezwładnościowych jest możliwość uzyskiwania stosunkowo dużych sił wymuszających i dużych mocy przy małych rozmiarach i masach; natomiast ich wadą – dość długi czas rozruchu i zatrzymania.

WNIOSKI:

Największy max stopień rozdrobnienia uzyskała kruszarka walcowa, natomiast największy stopień rozdrobnienia 80 i 50 procentowy uzyskał młyn. W kruszarce walcowej jest duża jednorodność uziarnienia produktu w młynie natomiast to uziarnienie nie jest tak jednorodne. Próbka nadawy zmielona i zkruszona została najdokładniej i najdrobniej w młynie. Krzywa składu ziarnowego z młyna znacznie odbiega od nadawy, natomiast najbliżej jest krzywa produktu z kruszarki szczękowej.

Kategoria skały	Rodzaj skały	Współczynnik zwięzłości wg. Protodiakonowa
Bardzo słabe	węgiel miękki łupek sól kamienna gips wapień porowaty	2-5
Słabe	wapień zwięzły dolomit piryt żelazisty rudy żelaza siarczki metal	5-10
Średniej wytrzymałości	granit sjenit marmur wapień zbity piaskowiec zbity	10-15
Podwyższonej wytrzymałości	diabaz dioryt gnejs łupek krzemienisty b.zwięzły granit	15-18
Bardzo wytrzymałe	kwarcyt porfir tytanomagnetyt bazalt dioryt	18-20