Design Improvement and Computer Modeling of the Finger Grain Crusher

Abstract

Droblennia zerna ta zernovykh materialiv ye poshyrenym ta odnym iz naividpovidalnishykh ta enerhoiemnykh protsesiv u tekhnolohichnykh liniiakh suchasnykh pidpryiemstv. Analiz konstruktsii naiposhyrenishykh molotkovykh drobarok dozvolyv vyznachyty naiperspektyvnishu skhemu droblennia zerna, yaka poliahaie v yoho poperednomu rozdilenni z podalshym podribnenniam okremoi fraktsii v riznykh chastynakh rotora. Opysano sposib ta prystrii dlia podribnennia zernovoho materialu metodom priamoho udaru metalevykh paltsiv rotora, yaki maiut vertykalnu vis obertannia z poperednim vykorystanniam rozdilennia zerna. Kompiuterne modeliuvannia protsesu droblennia zerna v rozroblenii drobartsi bulo provedeno za dopomohoiu prohramnykh kompleksiv ta dlia vstanovlennia optymalnykh spivvidnoshen konstruktyvnykh parametriv drobarky. V rezultati modeliuvannia otrymano polia rozpodilu shvydkostei ta linii rukhu chastynok zerna vprodovzh vnutrishnoho obiemu podribniuvacha, shcho, u svoiu cherhu, dozvoliaie zrobyty vysnovok pro malyi diapazon rozpodilu shvydkostei u mistsi droblennia ta menshu kilkist tsyrkuliatsiinykh rukhiv, shcho kharakterno dlia inshykh typiv molotkovykh drobarok. Rezultaty kompiuternoho modeliuvannia dobre koreliuiut z eksperymentalnymy doslidzhenniamy modulia podribnennia zerna, znachennia yakoho stanovyt 1,4-2,2 mm, shcho povnistiu vidpovidaie suchasnym tekhnolohichnym vymoham.

Дроблення зерна та зернових матеріалів є поширеним та одним із найвідповідальніших та енергоємних процесів у технологічних лініях сучасних підприємств. Аналіз конструкцій найпоширеніших молоткових дробарок дозволив визначити найперспективнішу схему дроблення зерна, яка полягає в його попередньому розділенні з подальшим подрібненням окремої фракції в різних частинах ротора. Описано спосіб та пристрій для подрібнення зернового матеріалу методом прямого удару металевих пальців ротора, які мають вертикальну вісь обертання з попереднім використанням розділення зерна. Комп’ютерне моделювання процесу дроблення зерна в розробленій дробарці було проведено за допомогою програмних комплексів та для встановлення оптимальних співвідношень конструктивних параметрів дробарки. В результаті моделювання отримано поля розподілу швидкостей та ліній руху частинок зерна впродовж внутрішнього об’єму подрібнювача, що, у свою чергу, дозволяє зробити висновок про малий діапазон розподілу швидкостей у місці дроблення та меншу кількість циркуляційних рухів, що характерно для інших типів молоткових дробарок. Результати комп’ютерного моделювання добре корелюють з експериментальними дослідженнями модуля подрібнення зерна, значення якого становить 1,4-2,2 мм, що повністю відповідає сучасним технологічним вимогам.