VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Планетарные шаровые мельницы отличаются очень быстрым и эффективным измельчением. Их можно применять для различных целей. Идеально подходят для сверхтонкого измельчения до степени измельчения < 0,1 мкм, для оксидов вольфрама и молибдена получают крупность частиц порядка 5 нм, для железа – порядка 10...20 нм.. Измельчение может осуществляться в зависимости от постановки задачи в сухой среде, в суспензии или в среде защитного газа. Интенсивность и качество измельчения зависят от режима движения измельчаемого материала и мешящих тел в поперечном сечении барабана, совершающего планетарное движение. Цель работы – экспериментальное определение режимов движения материала в планетарной мельнице.

Установка и методика проведения экспериментальных исследований

Качественный анализ процесса движения сыпучего материала в поперечном сечении барабана планетарной мельницы проводили по фотоснимкам вращающегося барабана лабораторной установки, спроектированной и изготовленной по патенту РФ [1]. Управление мельницей было организовано согласно ориги-Рис.1 Схема лабораторной установки нальной методике [2]. Помольные барабаны 1 совершают планетарное движение за счет привода 3 водила 2 и привода независимого вращения барабанов 4. Вращение от привода 4 осуществляется за счет фрикционных валков 5 и 6.

Режимы движения фиксировались на видеокамеру. На рис.2, в качестве примера, представлены два режима движения сыпучего материала. Если скорость вращения барабана относительно собственной оси очень мала, то наблюдается режим периодическких обрушений (рис.2а), аналогично движению в поперечном сечении обычного барабана [3, 4].

а) б)

Рис.2 Движение сыпучего материала в барабане, совершающем планетарное движение

Результаты и выводы

В результате исследований были зафиксированы все режимы, характерные для машин барабанного типа [4]: режим периодических обрушений; циркуляционный режим; водопадный; закритический.

Отсутствие высокоскоростной видеокамеры не позволило однозначно определить диапазоны изменения угловых скоростей вращения барабана вокруг центральной и собственной осей для разных режимов движения сыпучего материала. Эти исследования запланировано провести на следующем этапе.

Литература

1. Патент 83433 РФ, U1, МПК В02С 17/18. Планетарная мельница / Першина С.В., Першин В.Ф., Артемов В.Н., Ткачев А.Г., Ткачев А.М // 2009. Бюл. № 16.

2. Патент 2391140 РФ, U1, МПК B 02C17/18, B02C25/00, Способ управления работой планетарной мельницей / Першина С.В., Першин В.Ф., Артемов В.Н., Ткачев А.Г., Ткачев А.М // 2010. Бюл. № 16.

3. Першин В.Ф. Переработка сыпучих материалов в машинах барабанного типа / В.Ф.Першин., С.В.Першина, В.Г.Однолько. - М.: Машиностроение, 2009.-220с.

4. Першин В.Ф. Энергетический метод описания движенияя сыпучего материала в поперечном сечении гладкого вращающегося цилиндра /Теоретические основы химической технологии. 1988. Т. 22. № 2. С. 255.