1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29240
(51) B02C 19/22 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2014/0012.1
(22) 09.01.2014
(45) 15.12.2014, бюл. №12
(72) Унаспеков Берикбай Акибаевич (KZ);
Сиваченко Леонид Александрович (KZ); Богатырев
Михаил Геннадьевич (BY)
(73) Республиканское государственное предприятие
на праве хозяйственного ведения "Евразийский
национальный университет им. Л.Н. Гумилева"
Министерства образования и науки Республики
Казахстан
(56) SU 1574271 A1, 30.06.1990
(54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ
ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ
ПРУЖИННЫХ МЕЛЬНИЦ И УСТРОЙСТВО
ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
(57) Предложенный способ повышения
эксплуатационной надежности пружинных мельниц
и устройство для его реализации может найти
применение в оборудовании с пружинными
рабочими органами. Задачей изобретения является
увеличение срока службы и оптимизация работы
такого оборудования, путем уменьшения
поперечных неконтролируемых колебаний рабочего
органа.
Для реализации способа повышения
эксплуатационной надежности пружинных мельниц,
включающего рациональное управление
амплитудно - частотной характеристикой работы ее
рабочих органов, необходимо чтобы управление
осуществлялось регулятором перемещений,
установленном в части наиболее удаленной от опор
пружины в месте наибольшего ее изгиба и
обеспечивающего амплитуду колебаний витков
рабочего органа в пределах 0,5 - 20 мм путем
изменения зазора между регулятором и рабочим
органом. При этом регулятор был выполнен в виде
ограждающего по меньшей мере с одной стороны
элемента, закрепленного на стенках рабочей камеры
и изготовленного из эластичного материала,
например резиновой ленты. Регулятор может быть
выполнен в виде пластин, установленных
параллельно оси рабочего органа либо в виде скобы,
охватывающей рабочий орган.
(19)KZ(13)A4(11)29240

2. 29240
2
Изобретение относится к области тонкого
помола материалов и может быть использовано при
реализации различных стадий дезинтеграторных
технологий.
Известны пружинные мельницы
[Сиваченко Л.А., Шуляк В.А., Бочков С.Л.,
Поставьте пружину и все развалиться // Наука и
жизнь, 1992 №4, с.46-47], представляющие собой
дугообразно изогнутые пружины, концы которых
установлены в опорах и связаны с приводом
вращения.
В этих аппаратах измельчение материала
происходит в сходящихся клиновых пространствах
между витками. При этом сама пружина является
динамически неустойчивой во многих условиях
работы, что приводит к ее значительным, и, по сути,
неуправляемым колебаниям. Это явление негативно
отражается на работе всего агрегата и снижает
наработку рабочих органов на отказ по критерию
циклической прочности.
Наиболее близким по технической сущности к
достигаемому результату к предлагаемому
изобретению является устройство для механической
обработки зернистых материалов [Патент 1574271
опубл. 30.06.90 Бюл. №24 Устройство для
механической обработки зернистых материалов //
Сиваченко Л.А., Селедцов М.В., Кургузиков А.М.,
Корзюков Б.П., Феофанов Н.Ф. и Моисеенко В.В.],
содержащее корытообразный корпус с загрузочным
патрубком и соединенные с валами расположенные
параллельными рядами рабочие органы, каждый из
которых выполнен в виде дугообразной винтовой
спирали, и патрубок для выгрузки готового
продукта.
В данном устройстве рабочие органы
смонтированы на одинаковом расстоянии от днища,
донная часть которого выполнена под тупым углом.
Из-за неконтролируемых колебаний рабочих
органов в поперечной плоскости наступает их
преждевременный износ, возможен выход на
неустойчивый режим работы с повышением частоты
вращения и разрушение пружин, кроме того,
конструкция корпуса устройства может быть
упрощена.
Для повышения эксплуатационной надежности
пружинных мельниц предлагается способ, который
связан с ограничением колебаний пружин
мельницы. Для реализации способа повышения
эксплуатационной надежности пружинных мельниц,
включающего рациональное управление
амплитудно-частотной характеристикой работы ее
рабочих органов, необходимо чтобы управление
осуществлялось регулятором перемещений,
установленном в части наиболее удаленной от опор
пружины в месте наибольшего ее изгиба и
обеспечивающего амплитуду колебаний витков
рабочего органа в пределах 0,5 - 20 мм путем
изменения зазора между регулятором и рабочим
органом.
Устройство для реализации способа содержит
установленный в рабочей камере мельницы по
меньшей мере один пружинный рабочий орган и
регулятор перемещений. При этом регулятор
выполнен в виде ограждающего рабочий орган по
меньшей мере с одной стороны элемента,
закрепленного на стенках рабочей камеры и
изготовленного из эластичного материала, например
резиновой ленты. Регулятор может быть выполнен в
виде пластин, установленных параллельно оси
рабочего органа либо в виде скобы, охватывающей
рабочий орган.
Предложенный способ позволяет избежать
неконтролируемых колебаний пружины, уменьшает
амплитуду ее колебаний в поперечном направлении,
что существенно продлевает срок службы
оборудования и повышает его КПД, так как
меньшее количество энергии расходуется на
колебания. Наибольшая амплитуда колебаний будет
в месте наиболее удаленном от опор, именно там
целесообразно размещать регулятор колебаний.
Регулятор колебаний ограничивает перемещения
рабочего органа и выполнен из эластичного
материала, имеющего хорошие диссипативные
свойства (например, резиновая лента), чтобы иметь
долгий срок службы.
Регулятор ограждает рабочий орган по меньшей
мере с одной стороны, это обуславливает его форму:
плоские пластины, скоба или иная форма.
На фиг.1 показано аксонометрический вид
пружинной мельницы, включающей предложенный
способ повышения эксплуатационной надежности, а
на фиг.2 ее разрез в поперечной плоскости.
Позициями на фиг.2 показаны: 1 - корпус, в котором
установлен один или несколько пружинных рабочих
органов 4. Через шкивы 2 осуществляется привод,
вторым концом пружина закреплена в опоре 3.
Устройство для реализации способа повышения
эксплуатационной надежности - регулятор
перемещений состоит из вертикальных 6 и
горизонтальных 7 элементов, выполненных из
эластичного материала и закрепленных к корпусу
мельницы 1. Ha фиг.3 показаны варианты
исполнения регулятора: а - в виде пластин, б - в виде
скобы.
Описанный способ повышения
эксплуатационной надежности пружинных мельниц,
реализованный устройством, содержащим регулятор
перемещений работает следующим образом:
рабочие органы 4 закреплены в опорах 3,
приводятся во вращение через шкивы 2 приводным
двигателем. В загрузочный лоток корпуса 1
подается обрабатываемый материал. Материал
после обработки выгружается через отверстие в
днище корпуса. При вращении пружин, возникают
их продольные и поперечные колебания. Регулятор
перемещений может быть выполнен в виде
горизонтальных 7 и вертикальных 6 пластин. При
этом регулятор, расположен в наиболее удаленном
от мест крепления пружины месте, где амплитуда
поперечных колебаний наибольшая. Пластины
выполнены из эластичного материала, обладающего
высокими диссипативными свойствами и
прочностью. Вследствие взаимодействия регулятора
перемещений и рабочего органа уменьшается
амплитуда поперечных колебаний, вращение
рабочего органа становится более равномерным, на

3. 29240
3
поперечные перемещения затрачивается меньше
энергии, что увеличивает КПД мельницы. При этом
уменьшается циклическая нагрузка на витки
пружины, чем обусловлено увеличение наработки
на отказ и увеличение срока службы рабочих
органов.
Предложенный способ повышения
эксплуатационной надежности пружинных мельниц
и устройство для его реализации может найти
широкое применение в оборудовании для
измельчения, помола и механоактивации, в котором
используются пружинные рабочие органы.
Устройство для реализации способа повышения
эксплуатационной надежности имеет простую
конструкцию и реализацию, увеличивает срок
службы и КПД оборудования с пружинными
рабочими органами, может быть выполнено из
широкого ряда материалов и легко адаптировано по
форме исполнения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ повышения эксплуатационной
надежности пружинных мельниц, включающий
рациональное управление амплитудно-частотной
характеристикой работы ее рабочих органов,
отличающийся тем, что управление
осуществляется регулятором перемещений,
установленном в части наиболее удаленной от опор
пружины в месте наибольшего ее изгиба и
обеспечивающего амплитуду колебаний витков
рабочего органа в пределах 0,5 - 20 мм путем
изменения зазора между регулятором и рабочим
органом.
2. Устройство для реализации способа,
содержащее установленный в рабочей камере
мельницы по меньшей мере один пружинный
рабочий орган и регулятор перемещений,
отличающееся тем, что регулятор выполнен в виде
ограждающего по меньшей мере с одной стороны
элемента, закрепленного на стенках рабочей камеры
и изготовленного из эластичного материала,
например резиновой ленты.
3. Устройство для реализации способа по п.2,
отличающееся тем, что регулятор выполнен в виде
пластин, установленных параллельно оси рабочего
органа.
4. Устройство для реализации способа по пп.2, 3,
отличающееся тем, что регулятор выполнен в виде
скобы, охватывающей рабочий орган.

4. 29240
4
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор К. Нгметжанова