Законы измельчения, способы измельчения

В зависимости от конечной крупности кусков материала различают следующие основные виды измельчения:

Дробление: крупное (100-350 мм); среднее (40-100 мм); мелкое (5-40 мм). Помол: грубый (5-0, 1 мм); тонкий (0, 1-0, 05 мм); сверхтонкий (менее 0, 05 мм).

По видам силового воздействия на измельчаемый материал различают следующие способы измельчения:

1. Раздавливание (а). При этом кусок материала зажимается между двумя поверхностями и раздавливается при сравнительно медленном нарастании давления.

2. Удар (б). Материал измельчается путем: удара по куску материала, лежащему на какой-либо поверхности; удара быстро движущейся детали (молотка, била) по куску материала; удара куска материала, движущегося с относительно большой скоростью, о неподвижную плиту; удара кусков материала друг об друга.

3. Раскалывание (в). Материал измельчается в результате раскалывающего действия клиновидных тел.

4. Излом (г). Материал измельчается при медленном действии на него клиновидных тел.

5. Истирание (д). Материал измельчается путем трения между движущимися поверхностями или мелющими телами различной формы, а также при трении кусков (частиц) материала друг о друга.

Законы измельчения.

Поверхностная теория, разработанная в 1867 г. П. Риттенгером, основана на гипотезе, что работа, затраченная на измельчение, прямопропорциональна вновь полученной поверхности:  (k _р –коэффициент пропорциональности, Дж/м²; Δ А- величина вновь образованной поверхности, м²).

Вновь образованную поверхность можно выразить через начальные и конечные размеры дробимого материала, приняв, что этот материал до и после дробления состоит из кусков правильной кубической формы.

Если обозначить размер (длину ребра) исходного и конечного куба соответственно через D и d, то при разделении куба на две части вновь образованная поверхность будет иметь площадь равную 2D²

Площадь куба до измельчения равна , а после измельчения , (n –количество кубиков после измельчения в объеме неизмельченного куба V _н.

 => . Приращение поверхности при измельчении: . т. к. по закону Риттенгера работа, затраченная на измельчение, пропорциональна вновь образованной поверхности: , то приняв  равным k _р получим формулу выражающую этот закон:

Данную теорию называют первым законом дробления или законом поверхностей.

Объемная теория Кирпичева-Кика, основана на том, что материал деформируется под действием внешних сил, вызывающих в нем напряжения, и когда последние становятся равными пределу прочности при сжатии, он разрушается.

Эта гипотеза названа вторым законом измельчения или законом объемов.

Представим исходный материал куском правильной кубической формы, на который действуют усилия раздавливания. Под действием упругих деформаций произойдет изменение объема куска и приращение его линейного размера (абсолютная деформация), которая согласно закону Гука:

 (F- действующая сила; А – площадь грани куба материала; Е – модуль упругости; σ – напряжение возникающее при деформации.

Работа на деформацию тела равна произведению силы F на путь Δ D, который при измельчении равен его абсолютной деформации, т.е.: . Приняв , получим:

.

Объединенный закон Ребиндера. Работа, затрачиваемая на деформацию разрушаемых кусков и образование новых поверхностей:  (k_р – коэф-т пропорц-ти; Δ V - деформированный объем; Δ А- вновь образованная поверхность.

Закон Бонда. Энергия, передаваемая куску при сжатии, распределяется сначала по его массе и пропорциональна объему исходного материала V, но с момента начала образования на поверхности трещины, эта энергия концентрируется на поверхности у ее краев и тогда она пропорциональна площади этой поверхности: .

Предложенная Ф. Бондом теория названа им третьим законом измельчения.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: