Бегуны для дробления и измельчения

Общее описание

Бегуны - устройство для измельчения. Их главные составляющие – это чаша и два (или три) жернова, которые совершают сложные движения вокруг горизонтальной и вертикальной осей. Измельчение материала в бегунах осуществляется путем раздавливания и измельчения кусков массивными жерновами, которые как бы катятся по чугунной чаше.

Существует два основных типа бегунов:

1. с неподвижной чашей и двигающимися жерновами;
2. с вращающейся чашей и неподвижными (по отношению в вертикальной оси) жерновами.

И в одних и в других бегунах их жернова вращаются вокруг горизонтальной оси. Бегуны с неподвижной чашей и двигающимися жерновами применяют для измельчения цельно кусковых материалов, то есть тех, которые не подвергались предварительному дроблению. Бегуны с вращающейся чашей и неподвижными жерновами применяют для измельчения материала, прошедшего предварительное дробление.

Ввиду того, что при вращении жерновов вокруг оси возникает достаточно большая центробежная сила, то чтобы ее несколько уменьшить приходится уменьшать число оборотов чаши или же самих жерновов. Это, в свою очередь, снижает производительность бегунов.

Бегуны второго типа, по сравнению с первым, имеют несколько большее число оборотов, соответственно, и производительность у них выше, однако для таких бегунов требуется создание мощных подпятниковых опор.

Производительность и потребляемая мощность

Производительность бегунов в теории можно вычислить, если принять, что все куски измельчаемого материала имеют шарообразную форму.

Если такое допустить, то вполне реально вычислить теоретическое число кусков материала (𝒵), которое бегуны способны измельчить за час работы:

Z = [(2πr_срb)/d²]·60ni

Где:
r_ср – средний радиус вращения жерновов, м;
b – ширина жернова, м;
d – диаметр кусков материала, м;
n – число оборотов бегунов, мин^-1;
i – количество жерновов.

На практике за один оборот жерновов с заданной степенью измельчения измельчается лишь около 2-х процентов от количества материала, рассчитанного теоретически.

Работу, затрачиваемую на измельчение материала в бегунах можно приблизительно вычислить, если суммировать работу трения, качения и скольжения.

Если принять следующие обозначения:

P – полезная сила, которая приложена по касательной к окружности радиуса вращения r_ср, чтобы преодолеть возникающие при скольжении бегуна силы трения, кгс;
f₁ – коэффициент трения при скольжении;
G – масса одного жернова, кгс,

то получим:

(2πr_срnP) / 60 = (πnbf₁G) / 120

откуда

P = (f₁bG) / (4r_ср),  кгс

Конструкция бегунов

Бегуны сегодня изготавливают самых различных конструкций. Чугунные чаши этих машин могут быть как цельными, так и составными, а находящиеся в чаше жернова из чугуна, имеют наружные бандажи из стали. Дно чаш покрывают плитами-колосниками из стали. Степень измельчения материалов на бегунах напрямую зависит от размера щелей, расположенных между этими колосниками. Рабочие части – жернова, могут как свободно быть посажены на оси, так и соединены с ними жестко.

Во избежание внезапной поломки бегунов при попадании в них слишком больших и твердых кусков материала, их оси делают поъемными или же изготавливают коленчатой формы (в машинах с жестким закреплением жерновов на оси). В бегуах с подъемными осями, сами оси, вращающиеся внутри коробки, могут перемещаться в ней в вертикальной плоскости. Вал бегунов оснащен плужками, которые перемещают куски материала от центра к краю чаши, а так же от переферии чаши к центру. Именно благодаря этому измельчаемый материал распределяется по поверхности чаши равномерно, а по окончании процесса измельчения своевременно из нее удаляется.

Бегуны приводятся в действие электродвигателем посредством редуктора и конической зубчатой передачи, которая может располагаться как над чугунной чашей, так и непосредственно под ней.

Машины с неподвижной чашей могут быть двух типов – легкого или тяжелого. Они отличаются друг от друга весом жерновов и числом оборотов. Тихоходные бегуны легкого типа, как правило, делают от 8 до 15 оборотов в минуту и при относительно малой ширине обода имеют довольно большой радиус вращения, ввиду чего истирающие усилия совсем невелики. Быстроходные бегуны производят преимущественно с верхним приводом.

У бегунов с вращающейся чашей есть ряд преимуществ перед машинами с неподвижной чашей, а именно:
1) их жернова имеют более простое, но в то же время более надежное крепление;
2) на жернова не воздействуют центробежные силы;
3) выгрузка измельченного материала значительно облегчена.

Бегунные мельницы

Рассмотрим пример конструкции подобной машины. В чаше машины, вращающейся от привода, перемещаются за счет трения жернова, каждый из которых еще вращается вокруг своей горизонтальной оси. Выгрузка измельченного материала осуществляется через борт чаши при помощи специального приспособления – плужка.

Такое устройство с двумя жерновами (бегуны) используется еще с середины 19-го века, поэтому считается, вероятно, старейшим устройством измельчения такого типа. Работает эта машина по типу валковой мельницы. Бегунная мельница представляет собой агрегат с неподвижной чашей, внутри которой расположено два, медленно вращающихся, тяжелых бегуна. Также возможен вариант, при котором неподвижными являются бегуны.

При вращении бегуны, представляющие собой два массивных жернова, сильно сжимают и растирают куски материала, загруженного в чашу машины сверху по центру. Измельченный продукт покидает чашу машины по ее периметру. Измельчаемый материал с помощью совместно вращающихся скребков постоянно подгребается к центру плоской снизу чаши, тем самым многократно прогоняется под жерновами, прежде чем покинуть агрегат окончательно.

Персонал компании Интех ГмбХ (Intech GmbH) ответит на любые технические вопросы по поставляемым компанией различным бегунам для измельчения и дробления, бегунные мельницы.

• Edge runner mills
• Kollermühlen (Kollergängen)
• Molinos de muelas