Описание экспериментальной установки и измерительного оборудования
Проведение экспериментального изучения процесса измельчения в шаровой мельнице требует специального лабораторного оборудования, которое должно обеспечить исследователю возможность изменения варьируемых параметров в заданных постановкой задачи пределах.
Согласно вышеизложенным требованиям, для исследования процесса измельчения в ШМ была использована установка 0 0,48х0,28 м с прозрачным торцом,
общий вид которой показан на рисунке3.2.
Установка мельницы представляет собой сварную раму 1,опорные ролики 2, барабан 3с прозрачным днищем и загрузочным люком 4,опорный подшипник 5и привод.
Рисунок 3.2 Схема шаровой мельницы 0 0,48 х 0,28 м
Привод мельницы состоит из асинхронного электродвигателя 6АИР1123М4, мощностью 5,5 кВт и частотой вращения 1440 мин-1, клиноременной передачи 7 (⅛∏=0,65) и червячного редуктора РПЧ-120 8 (ічр=39).Крутящий момент от редуктора к барабану передается с помощью втулочно-пальцевой муфты 9.Общий вид экспериментальной мельницы и ее основные узлы показаны на рисунке 3.3-3.4.
83
Рисунок 3.3 Общий вид экспериментальной мельницы с прозрачным торцом
Рисунок 3.4 Основные узлы экспериментальной мельницы:
а) опорный ролик, б) загрузочный люк, в) втулочно-пальцевая муфта,
г) клиноременная передача
Барабан мельницы изнутри отфутерован выступами прямоугольной формы, которые могут быть установлены с различным шагом и различной высоты согласно плану эксперимента. Выступы различной высоты показаны на рисунке3.5,а-е.
84
Рисунок 3.5 Выступы футеровки с различной высотой и шагом, установленные в барабане лабораторной установки
Схема подключения экспериментальной установки показана на рисунке3.6.Система управления электродвигателем состоит из автоматического выключателя, магнитного пускателя, сетевого дросселя и преобразователя частоты.
Рисунок 3.6 Схема подключения привода лабораторной установки
С помощью частотного преобразователя Schneider Electric ATV71HU55N4 осуществлялось регулирование частоты вращения барабана мельницы.
Данный преобразователь частоты обладает векторным законом регулирования, который обеспечивает высокую точность изменения частоты тока. Частотный преобразователь дает возможность регулировать частоту выходящего тока в диапазоне от 0 до 50 Гц с точностью 0,001 Гц.Общий вид блока управления показан на рисунке3.7.
Рисунок 3.7 Общий вид блока управления
Работа экспериментальной установки осуществляется в периодическом режиме. Принцип работы следующий. Мелющие тела и исходный материал загружаются через люк 4 в барабан мельницы 3. Масса материала и мелющих тел определяется перед проведением экспериментальных исследований на весах. Люк фиксируется на корпусе барабана специальными зажимными устройствами.
При помощи магнитного пускателя включается частотный преобразователь. Далее устанавливается требуемая частота выходящего тока, соответствующая частоте вращения барабана мельницы и осуществляется запуск электродвигателя. Крутящий момент от электродвигателя 6 передается на барабан мельницы через клиноременную передачу 7, червячный редуктор 8 и втулочно-пальцевую муфту 9.
Высокоскоростная видеосъемка движения мелющей загрузки проводилась с помощью цифровой видеокамеры SONY NX5M с разрешением 720х576 dpi и скоростью 120 кадров/с. В дальнейшем скорость воспроизведения видеороликов была замедлена в видеоредакторе EDIUS и выполнено покадровое сохранение изображений, которые представлены в главе 4.
3.3.