輥壓機工作原理
輥壓機工作原理,如圖所示,
粉體從料斗連續(xù)喂入輥壓機,由液壓系統(tǒng)給動輥施壓,粉體開始與軋輥接觸于A1A2:水平面,在這一點粉體開始受到磨輥表面摩擦力的驅(qū)動。單顆粒破碎物料迅速向下運動,粉體在垂直方向被加速,當(dāng)物料達到平面B1B2處時,輥隙變小,壓力更大,開始了料層粉碎階段,此處物料的垂直速度等于軋輥表面速度的垂直分量,當(dāng)物料被軋輥壓縮直至C1C2平面處時,間隙^小,壓坯密度達到^大值,此處壓縮后的壓坯以軋輥圓周速度通過C1C2平面,由于壓坯的壓縮反彈特性,壓坯會在水平方向反彈,^后物料通過D1D2平面以接近輥面圓周線速度呈密實板塊排出機外。
物料在輥壓機內(nèi),大體上經(jīng)歷“滑移一層壓粉碎一結(jié)團”三個交互作用過程,依據(jù)此過程,將整個作用腔分為三個區(qū):^個區(qū)域為滑移區(qū);第二個區(qū)域為壓力區(qū);第三個區(qū)域為反彈區(qū)。再將壓力區(qū)細分為兩個階段:^階段為料層粉碎階段;第二階段為結(jié)團階段。
1.滑移區(qū)分析
如圖中的A1A2B2B1區(qū)域,在喂料機的上方預(yù)壓、軋輥擠壓力和兩輥表面摩擦力的共同作用下,連續(xù)地進入破碎腔,物料充填至兩擠壓輥的上方,料層是由許多不規(guī)則的礦物顆粒組成的松散集合體,具有較高的孔隙度。當(dāng)開始加載時,載荷一般是。0~30MPa,顆粒由于受到外力的作用,各種粒徑的顆粒隨著壓力的增大不斷改變自身的狀態(tài)和位置,位移的方式包括顆粒之間的相互靠近、分離、滑動或轉(zhuǎn)移,顆粒移位后,相互之間便彼此充填空隙和重新排列,使得物料層的接觸區(qū)增加,密實度提高,這一階段物料對輥子產(chǎn)生的壓力相對很小。由于物料與擠壓輥面線速度的差異和擠壓空間的變化,物料沿輥面會產(chǎn)生相對滑動,對輥面會有一定程度的磨損,磨損形式主要是由于物料與輥面相對滑動而引起的溝犁磨損。
2.壓力區(qū)分析
(1)料層變形粉碎階段
如圖中的B1B2E2E1區(qū)域,物料層被密實后,物料顆粒變小,密度上升,物料顆粒之間也相互作用,顆粒破碎事件不斷發(fā)生,物料與輥面之間開始出現(xiàn)線接觸。此階段的壓力大致在30MPa到50MPa之間,而且載荷上升速度加快,位移量則相對緩慢增加,載荷上升幅度大于位移變形量的上升幅度,這是由于壓力已經(jīng)超過被密實礦物顆粒的顆粒強度,礦物顆粒開始發(fā)生破裂。被壓碎的顆粒產(chǎn)生細?;蚣毞鄢涮钤谄涓浇目障吨?,使得顆粒之間,以及料層與壓輥之間的接觸面積增大,壓力傳遞加快,礦物顆粒內(nèi)部的微裂紋就是在這一階段形成的。這一階段物料與輥面的線速度差異逐漸減小,認(rèn)為物料垂直速度等于輥子線速度的垂直分量,且在任一水平層面內(nèi)物料的質(zhì)量是相等的。假設(shè)在這個區(qū)物料與輥面之間沒有相對滑動,物料只產(chǎn)生水平方向的變形,磨輥溝犁磨損減輕,在高擠壓力的作用下,物料對擠壓輥面的磨損形式轉(zhuǎn)換為塑性變形或剝落磨損。輥面及內(nèi)部一定深處產(chǎn)生壓應(yīng)力和拉應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力超過輥面材料的疲勞強度時,輥面就形成裂紋。
(2)結(jié)團階段
如圖中的E1E2C2C1區(qū)域,隨著壓應(yīng)力的繼續(xù)增加,物料變形量很小,^后趨近于零,壓力開始傳遞到物料床的內(nèi)部,顆粒粉碎并產(chǎn)生微裂紋,料層在高壓應(yīng)力下被緊密壓實形成板塊。此階段的壓力大致在50MPa到230MPa之間。物料的^大密度和^大壓力發(fā)生在兩輥子中心連線處,這一階段稱之為“結(jié)團階段”。
3.反彈區(qū)分析
如圖中的C1C2D2D1區(qū)域,即輥子^小間隙S處以下區(qū)段,在輥面上沒有了作用力,物料開始恢復(fù)膨脹。反彈區(qū)大小用恢復(fù)膨脹角/表示,這個區(qū)的大小取決于在擠壓過程中儲存的彈性應(yīng)力的大小。在反彈區(qū)內(nèi),任一層面內(nèi)的垂直速度都與壓力區(qū)末端邊界上的速度相等。反彈區(qū)的恢復(fù)角Y一般為3°~9°。
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