7/30/2019 moara2.

http://slidepdf.com/reader/full/moara2 1/10

MORI CU CIOCANE

1. Consideratii generale

  La morile cu ciocane maruntirea materialului se produce in urma socului la

impactul cu ciocanele si cu peretii camerei de lucru. Elementele caracteristice

acestor utilaje sunt ciocanele montate in rotorul masinii.

In functie de modul de asamblare dintre ciocane si rotor se disting

urmatoarele doua mari categorii:

-  mori cu ciocane articulate, la care maruntirea are loc in principal datorita

energiei cinetice a ciocanelor, caz in care viteza periferica a ciocanelor poate

atinge valori de 25÷60 m/s (fig. 1, a-d);

-  mori cu ciocane fixe, la care rotorul contribuie cu intreaga sa masa in procesul

de maruntire; maruntirea materialului se produce prin lovirea acestuia de catre

ciocane, prin lovirea bucatilor intre ele si prin lovirea de peretii camerei de

lucru; viteza periferica a rotorului este de 40÷80 m/s, iar in cazul maruntirii fine

la care predomina efectul autogen viteza poate ajunge pana la 300 m/s (fig. 1,

e-h).

Morile cu ciocane se folosesc pentru maruntirea materialelor fragile, fibroase,

semidure si cu umiditate redusa cum ar fi: carbune, calcar, ghips, azbest, clorura de

sodiu, ingrasaminte chimice, oase, coaja de lemn etc.

Clasificarea morilor cu ciocane se face dupa urmatoarele criterii:

1.  Dupa numarul de rotoare:

-  cu un singur rotor (fig. 1, a, b, e, f);

-  cu doua rotoare (fig. 1, c, d, g, h).

2.  In functie de existenta gratarului:

-  cu gratar din bare profilate in zona de alimentare si/sau evacuare (fig. 1, b-d);

-  fara gratar (fig. 1, e);

-  cu fanta reglabila, prin modificarea distantei dintre varful ciocanelor si placile de

blindaj (fig, 1, f-h).

3.  In functie de pozitia gurii de alimentare:

7/30/2019 moara2.

http://slidepdf.com/reader/full/moara2 2/10

-  excentrica (fig. 1, b, e, f, h);

-  centrata (fig. 1, d, g).

4.  In functie de forma constructiva a ciocanelor, numarul si aranjamentul acestorape rotor.

Morile cu ciocane au urmatoarele avantaje: principiu de functionare si constructie

simpla; posibilitate de utilizare la maruntire grosiera, mijlocie si fina; dimensiuni de

gabarit mici, mase mici; grad de maruntire mare, i=10÷200 si chiar mai mare;

consumul de energie variaza aproximativ liniar cu debitul morii.

Printre dezavantaje cele mai importante sunt: uzura rapida a ciocanelor, gratarelor si blindajelor la

maruntirea materialelor abrazive; materialele cu umiditate ridicata si plasticitate mare se lipesc de

gratare.

2. Mori cu ciocane articulate

Procesul de maruntire a materialelor in aceste mori se realizeaza prin lovire

cu ajutorul unor ciocane mobile care se rotesc cu viteza mare. Efectul de maruntire

7/30/2019 moara2.

http://slidepdf.com/reader/full/moara2 3/10

este dat de energia lor cinetica, care este cu atat mai mare cu

cat viteza periferica si greutatea lor sunt mai mari.

Cand greutatea ciocanului este mare si viteza de rotire

mica, bucatile de material nu sunt sparte integral si rezulta ocantitate mica de material marunt. Cand greutatea ciocanului

este mica iar viteza mare, materialul este macinat fin.

Parametrii de baza ce caracterizeaza functionarea

morilor cu ciocane articulate sunt:

-  granulatia produsului finit;

-  dimensiunile rotorului;

-  debitul morii;

-  puterea de antrenare etc.

2.1. Mecanica morii

2.2.1 Granulatia produsului finit 

Granulatia produsului finit depinde de marimea fantei dintre barele

gratarului, , masurata pe circumferinta interioara (fig. 2). La maruntirea fina fantatrebuie sa fie de 3-5 ori mai mare decat dimensiunea produsului, iar la maruntirea

grosiera de 1,5-2 ori mai mare. Acesta se datoreaza faptului ca, la alimentare

particulele patrund in rotor si se misca in directia axului acestuia. Particulele respinse

de placile de blindaj se misca si ele spre ax. Pe de alta parte, particulele sunt

antrenate de ciocanele in miscare de rotatie. Sub actiunea fortelor centrifuge, viteza

radiala a particulelor se micsoreaza pana la valoarea zero, cand miscarea lor radiala

isi schimba sensul, adica spre periferie. Avand in vedere notatiile din figura se pot

scrie relatiile:

(1)

Unde:

(2)

In ultima relatie este dimensiunea materialului alimentat.

7/30/2019 moara2.

http://slidepdf.com/reader/full/moara2 4/10

Ecuatia (1) permite determinarea razei . Daca se aplica particulei de

masa teorema impulsului atunci se obtine:

(3)

unde - timpul, - viteza radiala a particulei.

Asupra particulei de material actioneaza forta centrifuga,

(4)

Unde variaza intre si . Componenta radiala a vitezei atunci se poate scrie:

(5)

Daca se fac inlocuirile in relatia (3) dupa simplificarea cu se obtine:

(6)

Se face integrarea relatiei de mai sus, cu urmatoarele conditii la limita:

pentru , si pentru , . Astfel:

(7)

de unde

(8)

Viteza este componenta radiala cu care particula ce are dimensiunea

finala patrunde in fantele gratarului. Particula are si o viteza tangentiala .

Conditia ca particula sa intre in fanta si sa nu ”sara” peste aceasta este:

7/30/2019 moara2.

http://slidepdf.com/reader/full/moara2 5/10

(9)

De aici se deduce conditia:

(10)

Daca viteza tangentiala este atunci relatia de mai sus devine

(11)

Se face notatia atunci:

(12)

Rezulta ca marimea are semnificatia unui coeficient de corectie pentru

determinarea fantei minime, , a gratarului, necesara pentru obtinerea unui produs

de dimensiune , impusa. Granulatia produsului este influentata si de marimea

 jocului dintre capetele ciocanelor si gratar, . Astfel daca

atunci si daca atunci . In general, la

cresterea jocului, gradul de maruntire scade, debitul creste si consumul specific de

energie al masinii scade. Viteza tangentiala a rotorului influenteaza in mod decisivgranulatia produsului final ca si debitul morii.

  2.2.2. Dimensiunile rotorului 

Pentru calculul diametrului rotorului si a lungimii rotorului al unei

mori cu ciocane, se recomanda utilizarea relatiilor:

(13)

7/30/2019 moara2.

http://slidepdf.com/reader/full/moara2 6/10

unde: - dimensiunea maxima a materialului de maruntit.

  2.2.3. Debitul morii 

  Debitul  unei mori cu ciocane este in functie de proprietatile de bazaale materialului de maruntit, dimensiunile si turatia rotorului, numarul, greutatea si

forma ciocanelor, de dimensiunile si caracteristicile constructive ale morii.

Un calcul estimativ al debitului volumetric se poate face pe baza urmatoarelor 

relatii:

- pentru

(14)

- pentru

(15)

unde: - diametrul rotorului, m;

- lungimea rotorului, m;

- turatia rotorului, 103rpm.

Debitul real al unei mori cu ciocane poate fi determinat numai pe cale

experimentala, deoarece depinde de foarte multi factori.

Debitul masic se poate calcula cu relatia:

(16)

Unde: - coeficient ce tine seama de gradul de afanare a materialului de maruntit;

- densitatea materialului, kg/m3.

- gradul de maruntire.

7/30/2019 moara2.

http://slidepdf.com/reader/full/moara2 7/10

2.2. Constructia morii cu ciocane articulate

In figura 5 este prezentata constructia unei mori cu ciocane articulate. Masina este ne-reversibila

deoarece gura de alimentare este amplasata excentric. Discurile 1, calate pe arborele 2 , asigura fixarea

ciocanelor plate 3 prin intermediul unor bare cilindrice. Pana paralela lunga, 4, solidarizeaza discurile cuarborele. Distanta dintre discuri este mentinuta de bucsele 5 . Discurile si bucsele se reazema pe un

guler al arborelui si sunt stranse in directie axiala cu ajutorul unor piulite, care se insurubeaza pe

capatul arborelui. Intre doua discuri alaturate se afla cate doua randuri de ciocane, distantate prin inele

montate pe barele port-ciocane. Lagarele 6 sunt prevazute cu rulmenti oscilanti necesari datorita

lungimii mari a rotorului si implicit a arborelui. Arborele este antrenat prin intermediul rotii de curea 7 sau

prin intermediul unui cuplaj elastic cu bolturi, de catre un motor asincron, trifazat. Cuplajul elastic sau

transmisia prin curea atenueaza eventualele socuri ce se transmit de la moara la motorul electric.

Gratarul este format din barele port-gratar 8 si 9, care se monteaza pe

ambele laturi ale masinii. Intre barele port-gratar se monteaza barele 10 ale

gratarului. Sectiunea acestor bare este trapezoidala. Ele sunt distantate intre ele cu

ajutorul pieselor 11. Jocul dintre gratar si capetele ciocanelor se regleaza cu

excentricele 12 prin coborarea-ridicarea barelor 8 , 9 iar blocarea in aceasta pozitie

se face cu ajutorul unor pene, 19.

Corpul masinii este asamblat prin sudare si protejat de blindajele 13, …, 18 .

 Asamblarea corpului din doua jumatati usureaza montajul rotorului. Jumatatile sunt

asamblate etans pentru a preveni prafuirea atmosferei din jurul masinii. Corpul este

prevazut cu guri de vizitare in scopul de a efectua controlul rotorului si de a schimbaciocanele uzate.

Ciocanele morii pot avea forme diferite in functie de domeniul de utilizare a

morii. La masinile care lucreaza in regim de concasor, ciocanele sunt grele. La morile

care lucreaza cu un singur sens de rotatie capetele ciocanelor se uzeaza pe o

singura parte. Utilizarea completa a acestor piese impune regruparea lor, dupa ce

uzura a atins un grad care nu mai asigura granulatia necesara a

produsului. Deoarece articulatiile ciocanelor nu sunt accesibile ungerii regulate se

utilizeaza bucse din fonta nodulara care are proprietati de autolubrifiere si rezistenta

mecanica mare.

 Atunci cand masina lucreaza in regim de concasor este necesara prevederea

unui volant. Daca motorul nu este cuplat direct la rotor prin intermediul unui cuplaj

elastic cu bolturi ci prin intermediul unei transmisii prin curea, atunci roata de curea

se construieste si ca volant.

7/30/2019 moara2.

http://slidepdf.com/reader/full/moara2 8/10

Fig. 5

Moara cu ciocane articulate

  3. Mori cu ciocane fixe

  3.1. Generalitati

Morile cu ciocane fixe sunt alcatuite din unul (fig. 1, e, f) sau doua rotoare (fig. 1, g, h) pe care

ciocanele sunt montate rigid. Din punct de vedere constructiv exista o mare varietate de mori cu ciocane

fixe astfel:

- cu rotoare reversibile (fig. 1, e) sau ne-reversibile (fig. 1, f);

-  cu sau fara gratar;

-  cu nicovale (placi de blindaj) reglabile la partea superioara (poz. 8 in fig. 1, f, g,h);

-  cu nicovale masive (poz. 10 in fig. 1, e, f, g, h) sau cu fante longitudinale sau

transversale;

-  cu nicovale din bare orizontale.

3.3. Constructia morii cu ciocane fixe

7/30/2019 moara2.

http://slidepdf.com/reader/full/moara2 9/10

Moara cu ciocane fixe este alcatuita din carcasa

fixa 1 (fig. 6) realizata in constructie sudata, captusita, daca

este necesar cu placi de blindaj. Rotorul 2 este prevazut cu

4-6 ciocane sub forma unor bare longitudinale, care in cazul

uzurii pronuntate pot fi rotite la 180o. Arborele 9 al rotoruluise reazema in lagare cu rulmenti. In spatiul de alimentare A

este montata sita 8 , prin care se separa materialul de mici

dimensiuni alimentat odata cu materialul de maruntit.

Perdeaua de lanturi 7 impiedica intoarcerea in palnia de

alimentare a bucatilor de material reflectate de

nicovalele 5 si are rol in uniformizarea alimentarii.

Particulele reflectate de nicovale se lovesc intre ele (ceea ce contribuie la

maruntire), ajung din nou in contact cu ciocanele fixe de unde sunt aruncate iar pe

nicovala. Nicovalele 5 sunt sustinute superior de tijele 6 si inferior de tijele 4 care au

rol de reglare a jocului dintre rotor si nicovale. Montarea pendulara a nicovalelor 5 le

permite acestora sa se deplaseze la trecerea unor corpuri mari si foarte dure care

pot determina avarierea masinii. In unele cazuri tijele se reazema pe batiu prin

intermediul unui sistem de amortizare cu arcuri. Jocul dintre nicovale si varfurile

ciocanelor este variabil, descrescator de la intrarea spre iesirea din moara.

Ciocanele 3, cu profil I sunt introduse in canalele cu profil asemanator practicate in

rotor si sunt fixate astfel incat sa nu se deplaseze axial. In alte cazuri fixarea

ciocanelor se poate face prin intermediul penelor.

 Atunci cand nicovalele sunt alcatuite din bare, bucatile de material care sunt

destul de mici trec printre bare si se lovesc de blindaje unde sufera o noua maruntire.

Daca in partea inferioara a morii se monteaza un gratar atunci produsul final

va avea dimensiuni mai uniforme.

Pentru dimensiunile rotorului se recomanda urmatoarele valori:

-   pentru maruntire grosiera;

-   pentru maruntire

mijlocie;

-   pentru maruntire fina.

 

Diametrul

7/30/2019 moara2.

http://slidepdf.com/reader/full/moara2 10/10

Lungimea , unde - dimensiunea maxima a materialului

alimentat.

Observatii:

-  raportul nu influenteaza granulometria produsului;

-  pentru a asigura un moment de inertie mare al rotorului, la masa mica, este

necesar ca

pentru maruntire grosiera si pentru maruntire medie si fina.

-  in general, este necesar ca .

Numarul de ciocane se alege conform relatiei , unde , prin

analogie cu rotile dintate, se numeste modul al rotorului. Valoarea reprezinta

distanta masurata circumferential intre doua ciocane succesive. Se recomanda

valorile mm, pentru concasare grosiera si mm, pentru

concasare medie si fina.

Cu cat bucatile de material alimentat sunt mai mari, cu atat este mai mare

si cu cat gradul de maruntire este mai mare cu atat este mai mic. Din punctul de

vedere al echilibrarii rotorului se recomanda alegerea unui numar par de ciocane,

pentru ca in cazul unui numar impar echilibrarea este dificila.