Сделал шаровую мельницу (сейчас работает) и хочу поделиться опытом.
Движок: от стиральной машинки, куплен на рынке, со шкивом и ремнем.
Емкость: канистра из полиэтилена на 2 л с широким горлом.
Самое главное - это валики. Я дал бесплатное объявление в газету "Из рук в руки" и купил 2 резиновых валика от широких матричных принтеров. Они достаточно тяжелые, есть ось и на ней втулки из какого-то сплава типа баббита, со смазкой эти места почти не греются. В принципе, втулки можно заменить подшипниками (одну отсутствующую втулку я заменил), но и без подшипников валики вращаются легко.
Доступные движки все слишком быстрые. Скорость нужна около 2 об/с (для канистры диаметром 10 см предельная скорость - 2.35 об/с - это скорость, при которой v*v/r = g). Поэтому нужно сделать шкив. Я сделал шкив диаметром 15 см из доски: выпилил 16-угольник, просверлил по центру отверстие по диаметру валика, надел на валик втугую и, запустив движок с ремнем на валике, на этом импровизированном токарном станке наждачкой, напильником и зубилом сточил 16-угольник до диска и сделал углубление для ремня.
Всю эту хренотень установил в деревянный корпус. Канистра сперва скользила, поэтому пришлось сделать следующее: зачистить валики шкуркой и обмотать канистру куском линолеума с шершавой изнанкой (лучше было бы листом резины, но я не нашел). Всем, кто будет делать, советую приводной валик сделать немного ниже холостого - тогда проблем не будет, а то мне приходится, пока материал крупный, устанавливать мельницу наклонно. Да: ставтье движок так, чтобы валики сверху, со стороны канистры, вращались друг к другу - это дает лучшее сцепление.
Шарики я отлил из аккумуляторного отвержденного свинца (сделал разъемную оправку из глины). Рекомендуют заполнять емкость наполовину, но и с 20 шариками диаметром 1.5 см работает отлично. Говорят, что шарики делать не обязательно - можно сделать барабанчики, это проще, не нужно разъемной оправки. Или напилить барабанчики из латунного стержня.
На все про все у меня ушел день (шарики были уже готовы).
Мякоть я молоть в квартире не рискую. Смеси 75 KNO3 + 5 C и 10 C +10 S размалываю по отдельности (в PML так советуют тем, кто не имеет возможности молоть удаленно).
wbr, Stas
_______________________________________________________________________________________________________________________
Шаровая барабанная мельница
Шаровая барабанная мельница имеет следующие достоинства:
простота конструкции и использования;
хорошее смешивание материалов (коэффициент неоднородности порядка 3-5%);
Недостатки:
длительность процессов;
невысокий объемный коэффициент загрузки (40-45%);
значительный намол аппаратурного металла.
Измельченные материалы имеют довольно широкую кривую распределения частиц по размерам.
Существует эмпирическая формула расчета диаметра пригодных шаров d: d=iЦ3D, здесь D - диаметр мельницы; i - коэффициент, равный 13ё32,5. Скорость вращения выбирается в пределах 0,78ё 0,8nкр.(обычно 60-100 об/мин): nкр.=42,3/ЦD. При значениях 0,4-0,6 (Рисунок) происходит скольжение и перекатывание шаров, основная сила, воздействующая на частицы - трение. При 0,78-0,8 шары захватываются стенкой, а затем падают, к силам трения добавляется ударное действие на материал. Значения nкр. более 0,8 приводят к прилипанию массы шаров и шихты к стенке.
При низких скоростях вращения шары катятся и измельчение вещества происходит за счет трения
V = 0.4 - 0.6 nкр
При средних скоростях вращения шары и катятся и падают. Измельчение происходит и за счет удара и за счет истирания
V = 0.78 - 0.8 nкр
При высоких скоростях шары прижимаются к стенке центробежными силами и истирания почти не происходит
V > 0.8 nкр
Примерный расчет режима работы шаровой барабанной мельницы.
Диаметр D=100 мм. Длина рабочей части L=200 мм.
Vкамеры=p D2L/4=3,14*102*20/4=1570 см3.
Используемый коэффициент заполнения мельницы 42%. Тогда объем стальных шаров VШ.=1570*42/100=660 см3.
Обычный диаметр шаров - 8-10 мм, выберем - 10 мм. Объём одного шарика: V‘Ш.=p/6*D3=0,5см3. Количество шаров: n=VШ./V‘Ш.= 660/2/0,5=660 штук.
При загрузке пустота между шарами занимает 50%. Объём свободного пространства между ними: VП.=660*50/100=330 см3.
Незабыывайте загрузка по объему, а не по массе.
Необходимое число оборотов барабана: nкр.=42,3/ЦD=95 об/мин; для режима смешивания необходимо nD=0,6*95=48 об/мин; для измельчения - nD=0,8*95=76 об/мин. Время измельчения0 - 1-3 часа.
Спизжено с пиротыка
; пусковой конденсатор - МБГО-2; 10 мкф х 630 В. Диаметр барабана по резиновым кольцам - 118 мм; диаметр ведущего валка - 5,5 мм; диаметр ведущего шкива - 42 мм, ведомого - 47 мм. Почему так? Такие были заготовки (всё от самописцев). Ничего не рассчитывал, всё на глаз и по принципу "as is". Частота вращения барабана составила около одного оборота в секунду с копейками. Резиновые полосы для сцепления барабана с валками вырезаны из камеры колеса грузового автомобиля, толщина - 1,5 мм; на барабан наклеены 88-м клеем по стандартной технологии, встык, срез косой (видно на фото).
