Maszyny i Urządzenia Technologiczne

Sprawozdanie

Ćwiczenie nr 4: Eksperymentalne porównanie efektów rozdrobnienia materiału ziarnistego w kruszarce wirnikowej młotkowej i odrzutowej

Wykonali: grupa P2

Zespół 2

Zajęcia środa 11.30

Dybisiak Marcin
Dyczkowski Krystian
Kasprzyk Michał
Kocoń Marcin
Krygowski Marcin
Kurant Michał
Ladowski Łukasz

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z budową, działaniem i zastosowaniem kruszarek wirnikowych, zaprezentowanie wpływu niektórych parametrów konstrukcyjnych i kinematycznych na proces kruszenia. Porównanie efektów kruszenia. Porównanie efektów kruszenia z kruszarki wirnikowej młotkowej i odrzutowej.

1. Schematy użytych urządzeń:

Kruszarka wirnikowa młotkowa

1. wirnik

2. bijak

3. odbojnica

4. śruby regulacyjne

5. obudowa

6. lej zasypowy

7. zsyp

Kruszarka odrzutowa

1- wirnik

2- bijak

3- odbojnica

4- śruby regulacyjne

5- obudowa

6- lej zasypowy

7- zsyp

1. Przebieg ćwiczenia

W skład wyposażenia stanowiska wchodzą przesiewacz wibracyjny z zestawem sit, waga z pojemnikiem na materiał oraz urządzenie odpylające (odkurzacz)

Przygotowane 2 próbki wapienne mierzymy w trzech kierunkach oraz ważymy.

Próbki umieszczamy w kruszarce wyliczając odpowiednie obroty silnika. Po rozkruszeniu kamieni w kruszarce, określamy średnice produktu za pomocą przesiewacza wibracyjnego z zestawem sit. Kolejnym krokiem było zważenie produktu pozostałego na poszczególnych sitach.

1. Zapis wyników

1. Dane:

Średnica kruszarki młotkowej: d_wm = 0,196 [m]

Średnica kruszarki odrzutowej: d_wo = 0,250 [m]

Prędkość obwodowa kruszarek: V = 25 [m/s]

$$n_{\text{wo}} = \frac{60 \bullet V}{\pi \bullet d_{\text{wo}}} = \frac{60 \bullet 25}{3,14 \bullet 0,250} = 1910,82\left\lbrack \frac{\text{obr}}{\min} \right\rbrack$$

$$n_{\text{wm}} = \frac{60 \bullet V}{\pi \bullet d_{\text{wm}}} = \frac{60 \bullet 25}{3,14 \bullet 0,196} = 2437,27\left\lbrack \frac{\text{obr}}{\min} \right\rbrack$$

$$V_{s} = \frac{40n}{1000}$$

U_wo = 75, 4[V]

U_wm = 97, 4[V]

b) Wymiary geometryczne oraz masa materiału poddanego kruszeniu:

	kruszarka młotkowa	kruszarka odrzutowa
	Kamień 1	Kamień 2
a [mm]	54	23,5
b [mm]	55,2	52,3
c [mm]	36	66,1
waga[g]	121,9+103,9=225,8	161+165,3=326,3

Analiza sitowa:

rodzaj kruszarki wymiar ziarna [mm]	Kruszarka młotkowa	Kruszarka odrzutowa
	Udział wagowy frakcji [g]	Udział procentowy frakcji [%]
>30	0	0
30 ÷20	11,9	5,65
20 ÷10	65,4	31,02
10 ÷ 5	51	24,19
5 ÷ 2,5	25,1	11,91
2,5÷1,02	35,9	17,03
1,02÷0,75	3,5	1,66
< 0,75	18	8,54
Σ	210,8

1. Średnia średnica ziarna nadawy

Próbka kruszarki młotkowej:

$$D_{sr1} = \sqrt[3]{a_{1} \bullet b_{1} \bullet c_{1}} = \sqrt[3]{54 55,2 36} = 47,5\lbrack mm\rbrack$$

$$D_{sr2} = \sqrt[3]{a_{2} \bullet b_{2} \bullet c_{2}} = \sqrt[3]{23,5 52,3 66,1} = 43,31\lbrack mm\rbrack$$

$$D_{sr} = \frac{D_{sr1} + D_{sr2}}{2} = \frac{47,52 + 43,31}{2} = 45,42\lbrack\text{mm}\rbrack$$

Próbka kruszarki odrzutowej:

$$D_{sr1} = \sqrt[3]{a_{1} \bullet b_{1} \bullet c_{1}} = \sqrt[3]{52 50,2 40,8} = 47,40\lbrack mm\rbrack$$

$$D_{sr2} = \sqrt[3]{a_{2} \bullet b_{2} \bullet c_{2}} = \sqrt[3]{81,7 30,8 27,5} = 41,06\lbrack mm\rbrack$$

$$D_{sr} = \frac{D_{sr1} + D_{sr2}}{2} = 44,23\lbrack\text{mm}\rbrack$$

Przyjęto średnie wymiary ziaren we frakcji: 30; 25; 15; 7,5; 3,75;1,76; 0,89; 0,75

1. Średnia średnica ziarna produktu

Próbka kruszarki młotkowej:

$$d_{sr} = \frac{1}{\sum_{i}^{n}\frac{x_{i}}{d_{i}}} = \frac{1}{\frac{0}{30} + \frac{0,0119}{25} + \frac{0,0654}{15} + \frac{0,051}{7,5} + \frac{0,0251}{3,75} + \frac{0,0359}{1,76} + \frac{0,0035}{0,89} + \frac{0,018}{0,75}} = 1,5\lbrack\text{mm}\rbrack$$

Próbka kruszarki odrzutowej:

$$d_{sr} = \frac{1}{\sum_{i}^{n}\frac{x_{i}}{d_{i}}} = \frac{1}{\frac{0,1709}{30} + \frac{0,032}{25} + \frac{0,0507}{15} + \frac{0,0276}{7,5} + \frac{0,0106}{3,75} + \frac{0,017}{1,76} + \frac{0,0006}{0,89} + \frac{0,0049}{0,75}} = 2,96\lbrack\text{mm}\rbrack$$

1. Stopień rozdrobnienia ziarna

Próbka kruszarki młotkowej:

$$i = \frac{D_{sr}}{d_{sr}} = \frac{45,42}{1,5} = 30,28$$

Próbka kruszarki odrzutowej:

$$i = \frac{D_{sr}}{d_{sr}} = \frac{44,23}{2,96} = 14,94$$

1. Wnioski

Na podstawie przeprowadzonych ćwiczeń laboratoryjnych mogliśmy zaobserwować działanie kruszarek używanych do rozdrabniania materiałów. Maszyny te ze względu na swoją budowę i wykonywane zadania wywołują stosunkowo duże wibracje oraz hałas co niekorzystnie wpływa na warunki pracy przy użyciu tych maszyn. Na laboratorium obserwowano pracę dwóch kruszarek, młotkowej oraz odrzutowej. Na podstawie obserwacji oraz obliczeń wynika że kruszarka młotkowa charakteryzuje się większym stopniem rozdrobnienia.