چرا سنگ شکن ها به شکل مخروطی طراحی شده اند؟

سنگ شکن مخروطی چیست؟ سنگ شکن مخروطی یک ماشین سنگ شکن آهسته است که برای تولید ذرات مکعبی یا پردازش مواد حساس به حرارت{1} یا مواد بسیار سخت (مانند کوراندوم، سیلیکات آهن، سنگ آهن و غیره) بسیار مناسب است.
همانطور که از نام آن پیداست، سنگ شکن مخروطی، سنگ شکنی است که به شکل مخروطی طراحی شده است. با این حال، چرا چنین دسته بندی در طبقه بندی سنگ شکن ها وجود دارد؟ شکل مخروطی چه نقش مهمی در عملکرد سنگ شکن دارد؟
قطعات سایش الفسنگ شکن مخروطی(مانند آستر مخروطی متحرک و آستر مخروطی ثابت) به شکل مخروطی طراحی شده اند که بر اساس اصل خرد کردن، الزامات عملکرد و کاربردی بودن مهندسی آن، بهترین انتخاب است. از طریق تجزیه و تحلیل، دلایل طراحی آن به شکل مخروطی عبارتند از: سازگاری با اصل خرد کردن، اطمینان از توزیع یکنواخت نیرو بر روی سطوح منحنی، هدایت حرکت از طریق سطوح شیبدار، کنترل دقیق شکاف ها و سهولت ساخت مخروط ها.

اصل کارکرد اصلی یک سنگ شکن مخروطی، خرد کردن فشاری است: همانطور که مخروط متحرک به دور محور خارج از مرکز می چرخد، یک محفظه خرد کن در حال تغییر را با مخروط ثابت ثابت تشکیل می دهد. هنگامی که مخروط متحرک به مخروط ثابت نزدیک می شود، مواد از طریق فشرده سازی، خمش و برش خرد می شوند. هنگامی که مخروط متحرک دور می شود، مواد خرد شده تحت تأثیر گرانش قرار می گیرند.
شکل مخروطی به طور طبیعی یک محفظه خرد کننده را تشکیل می دهد که به تدریج باریک می شود: ورودی بالایی فضای بزرگی برای قرار دادن قطعات بزرگتر از مواد دارد. خروجی پایینی فضای کوچکتری دارد و به تدریج مواد را به اندازه ذرات مورد نظر خرد می کند. این ساختار «تدریجی» به مواد اجازه می‌دهد تا در داخل محفظه خرد کردن سیکل‌های فشرده‌سازی متعدد (به جای یک عملیات خرد کردن واحد) انجام شود که منجر به خرد کردن کامل‌تر و پردازش مداوم مواد می‌شود، در نتیجه از تلفات کارایی مرتبط با روش‌های خرد کردن متناوب مانند روش‌های مورد استفاده در سنگ شکن‌های فکی جلوگیری می‌شود.

هنگام خرد کردن مواد سخت (مانند سنگ معدن)، قطعات سایش باید در برابر ضربه و تنش فشاری قابل توجهی مقاومت کنند. ساختار سطح منحنی شکل مخروط به طور مساوی تنش را در کل سطح تماس توزیع می کند:
· اگر از شکل صاف یا نامنظم استفاده شود، استرس در نواحی موضعی (مانند گوشه ها) متمرکز می شود که منجر به سایش سریع یا حتی ترک خوردن در آن نواحی می شود.
· هنگامی که سطح منحنی مخروطی با مواد تماس پیدا می کند، انتقال نیرو صاف تر می شود و در نتیجه تنش کمتر در واحد سطح و نرخ سایش یکنواخت تر می شود و در نتیجه چرخه جایگزینی قطعات سایش مانند آسترها افزایش می یابد.

سطح منحنی شیبدار مخروط باعث می شود که مواد به طور پیوسته در امتداد دیواره های محفظه بلغزند:
· پس از ورود به محفظه خرد کردن، مواد به تدریج در امتداد سطح شیبدار مخروط تحت تأثیر ترکیبی گرانش و رانش مخروط متحرک چرخان به سمت پایین حرکت می کند و از تجمع یا گیر کردن مواد جلوگیری می کند.
· اگر شکل مخروطی نباشد (مثلا سطوح عمودی)، ممکن است مواد به دلیل گرانش ناکافی یا نیروهای نامتعادل راکد شوند و منجر به مسدود شدن محفظه یا حتی خاموش شدن آن شوند.

info-1460-720

قطعات سایش مخروطی-شکل می‌توانند اندازه ذرات تخلیه را با تنظیم شکاف بین مخروط متحرک و مخروط ثابت (یعنی "دهانه تخلیه") دقیقاً کنترل کنند:
· زاویه سطح مخروطی ثابت است، بنابراین هنگامی که شکاف تغییر می کند، عرض کل مقطع تخلیه-به طور یکنواخت تغییر می کند و از اندازه ذرات ثابت ماده تخلیه می شود.
· اگر شکل غیر{0}}مخروطی باشد (مثلاً زیگزاگ)، تنظیمات شکاف ممکن است باعث انحراف عرض موضعی شود که منجر به نوسانات قابل توجهی در اندازه ذرات تخلیه شده و بر کیفیت محصول تأثیر می‌گذارد.

شکل مخروطی یک فرم هندسی منظم است که پردازش آن را با دقت بالا آسان می کند:
· قطعات سایش (مثلاً آسترها) را می توان به صورت انبوه- از طریق ریخته گری یا آهنگری با هزینه های قابل کنترل تولید کرد.
· در حین تعویض، دقت موقعیت بالای ساختار مخروطی (که از طریق جفت شدن سطح مخروطی به دست می آید) هم محوری بین مخروط متحرک و مخروط ثابت را بدون تنظیمات پیچیده تضمین می کند و در نتیجه زمان نگهداری را کاهش می دهد.