технол лек 1. Учебник соответствует учебной программе и предназначен для студентов фармацевтических высших учебных заведений и факультетов
 Скачать 11.39 Mb.
|
|
?) ? ??/? 3 , где ? — пористость, которая характеризует степень уплотнения сыпучего и пористого веществ и представляет собой отношение объема пустот ко всему объему вещества. Для идеального сыпучего материала, состоящего из одинаковых шаровых частиц, возможны два предельных варианта укладки частиц свободная и плотная. При свободной укладке, когда центры соприкасающихся шаров образуют куб, ? М = 0,523 ?. (При плотной укладке, когда центры соприкасающихся шаров образуют ромбоэдр, ? М = 0,744 ?. (2.3) 2 Поданным ГМ. Знаменского [3, с, для большинства сыпучих тел в среднем ? М = 0,576 ?. (Параметром, аналогичным плотности вещества, является молекулярная масса m, которая для бинарной смеси вещества аи определяется по формуле b a a m X m X m , (где X a и X b — массовые доли компонентов в смеси a и m b — молекулярные массы компонентов аи Плотность сложных многокомпонентных материалов, полупродуктов и продуктов рекомендуется принимать по опытным данным, приводимым в справочниках, в зависимости от состава продуктов и их температуры. Эмульсии, суспензии и растворы Эмульсии, суспензии и растворы характеризуются концентрацией находящихся в них веществ, вязкостью и плотностью. Концентрация вещества в указанных системах выражается в массовых и объемных процентах, а в растворах, кроме того, — в молярных процентах. Динамическая вязкость µ суспензий и эмульсий вычисляется в зависимости от µ 0 жидких среди объемной концентрации находящихся в них частиц. Если обозначить через Х массовую долю твердой фазы в суспензии, через Си Т — плотности суспензии и твердых частиц, содержащихся в ней, то объемная доля твердой фазы в суспензии будет. (Плотность суспензии С определяют исходя из суммы объемов жидкой и твердой фаз, входящих в ее состав +откуда следует, что 1 ? ? ? + ? = кг/м 3 , (где ж — плотность жидкой фазы, кг/м 3 Тождественные зависимости можно получить и для эмульсии. Вязкость суспензий можно определить по формуле = µ 0 (1 + 4,5q) ?·?/? 2 (2.8) 2 Для лекарственных соков, сиропов динамическую вязкость при 20 С можно определить ориентировочно по формуле 0 05 0 94 0 µ + = Н•с/м 2 , (2.9) где В — концентрация веществ в растворе, При температуре, отличающейся от 20 С, вязкость вычисляется по уравнению 0 273 9 12 , t T , ? = µ µ Н•с/м 2 , где Т — температура, К. Кинематическая вязкость жидкости Различные коллоидные растворы и густые суспензии, нередко встречающиеся в фармацевтических производствах, относятся к пластическим материалам. В отличие от обычных жидкостей указанные материалы имеют высокую вязкость и при небольших сдвигах не текут, а лишь изменяют свою форму. Общую характеристику механических свойств пластических материалов дает понятие консистенции, не имеющей строгого физического смысла, размерности и числового выражения. Под консистенцией подразумевают вязкость, клейкость, упругость и другие свойства, ощущаемые при осязании. Так, о пилюльной массе или пасте в конце ее приготовления говорят, что она имеет упругую консистенцию. Таким образом, консистенция является качественным показателем, определяемым путем сопоставления с консистенцией других материалов и не имеющих количественного выражения. Структурное сопротивление фильтрации оказывают сжимаемые и несжимаемые осадки, пористые керамические и зернистые вещества, которые очень влияют на процесс фильтрации. Сжимаемые осадки содержат коллоиды, или хлопьевидные частицы, которые с увеличением давления фильтрации уплотняются. При этом сильно уменьшается размер капилляров для прохода фильтрата, отчего увеличивается сопротивление фильтрации. Несжимаемые осадки в отличие от сжимаемых состоят из зернистых и кристаллических частиц, последние в процессе фильтрации не деформируются, наблюдается только их перегруппировка, вследствие чего размеры капилляров изменяются на очень малую величину и сопротивление фильтрации незначительно в сравнении с сопротивлением сжимаемых осадков. Удельное сопротивление фильтрации, которое оказывают осадки пористых керамических и зернистых материалов, находится опытным путем с учетом структуры материала и давления при фильтрации 2 7 2.3. Теплофизические и физико-химические свойства материалов Теплофизические свойства исследуемых веществ в основном характеризуются теплопроводностью, теплоемкостью и температуропроводностью. Теплопроводность — процесс распространения теплоты в теле путем непосредственного соприкосновения между частицами с различной температурой. Это так называемый молекулярный способ переноса тепловой энергии. В чистом виде указанный процесс может быть только в однородных твердых телах при невозможности возникновения в них конвективных токов. Коэффициент теплопроводности Коэффициент теплопроводности ? определяет количество теплоты, которое проходит в час через 1 м поверхности при изменении температуры в 1 0 нам пути теплового потока. Для различных материалов коэффициент теплопроводности различен и для каждого из них зависит от структуры, плотности, влажности, давления и температуры тела. Коэффициент теплопроводности определяют опытным путем и для различных материалов они приводятся в справочниках [7,8,9]. Здесь же приведены эмпирические формулы, по которым можно рассчитать со средней погрешностью около 6 Для определения ? жидкостей и газов можно пользоваться диаграммами [10]. Ориентировочные значения ? приведены в табл. Таблица 2.1 ???????? ?, ??/(???) ???????? ?, ??/(???) ???? 0,005ч0,60 ?????? 0,06ч0,55 ?????? ч 0 ? 0,020ч0,08 ??????? 2ч420 ????????? ???????? 0,08ч0,8 ???? ??????? ?400 ???? ч ч ч ч 0 ? 0,5ч0,6 ????? 10ч60 ??????, ??????? ?????? 1,163ч3,49 ????? 7ч88 2 Аналитически для многих материалов зависимость коэффициента теплопроводности от температуры линейна = ? 0 (1 + где ? 0 — значение коэффициента теплопроводности при 0 о С; b — постоянная, определяемая экспериментом. Для смесей различных материалов, имеющих незначительное количество масляной фазы ?, можно вычислить по их составу, принимая теплопроводность воды в и сухих веществ св. Тогда теплопроводность материала 100 100 ?.? ? ? ? ? + ? ? = ? Вт/(м•град) , (где ? — содержание влаги в материале, % мас. Продукты, содержащие значительное количество масляной фазы, будут иметь теплопроводность, близкую к ч Вт/(м•град). 2.3.2. Теплоемкость Теплоемкостью вещества называется отношение количества теплоты, сообщаемой веществу в каком-либо процессе, к соответствующему изменению температуры. Удельной теплоемкостью называется теплоемкость единицы количества вещества. Удельная теплоемкость материалов зависит в основном от количественного содержания в них сухих вещества удельная теплоемкость растворов, состоящих из летучих компонентов, от их концентрации и температуры. Удельная теплоемкость многих используемых в фармацевтической технологии материалов можно найти в справочной литературе. Для некоторых жидкостей значения теплоемкостей приведены в прил. Удельные теплоемкости, не найденные в литературе, но необходимые для проведения технических расчетов, с достаточной точностью могут быть определены по одной из нижеприведенных формул. Удельная теплоемкость неоднородных систем обычно определяется по правилу аддитивности (прямой пропорциональности): С =С а •Х а + С в •Х в + С с •Х с +..., (где С а , Св, С с — массовые удельные теплоемкости компонентов а, в, с Ха, Х в , Х с — массовые доли количества веществ, к которым отнесены теплоемкости С а , Св, С с Обычно наиболее надежны непосредственные измерения теплоемкости таких систем. Удельная теплоемкость замороженных материалов: С = 2177 — В Дж/(кг•град), (где В — содержание сухих веществ в материале, % мас. 3. Удельная теплоемкость простого сахарного и лекарственных сиропов: С = 41,87 — В — 0,075t + 0,046Дб) Дж/(кг•град), (2.13) 2 где t — температура продукта, С Дб — доброкачественность продукта, %. 4. Удельная теплоемкость спиртовых бражек: С = 42,66 — 39,8 В Дж/(кг•град), (где В — истинное содержание сухих веществ в бражке, % мас. Значения удельной теплоемкости некоторых твердых материалов, жидкостей и газов приведены в справочной литературе, с. 503, Приложение Удельная теплоемкость жидких веществ и водных растворов. Пересчет в СИ 1 ккал/(кг•град) 4190 = 1 Дж/(кг•град) ???????? ????????????, ????/( ???????) ???????? ??? –20 ? ? ??? 0 ? ? ??? 20 ? ? ??? 40 ? ? ??? 60 ? ? ??? 80 ? ? ??? 100 ? ? ??? 120 ? ? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ??????? ??????? 100%-??? 0,415 0,418 0,42 0,425 0,43 0,435 0,44 0,445 50%-??? – 0,667 0,68 0,693 0,71 0,73 0,74 0,76 ?????? ?????? 1,08 1,1 1,13 1,16 1,22 1,3 1,37 1,48 ????????? ???? 25%-??? – 1,03 1,03 1,04 1,06 1,08 1,1 1,13 ?????? – 0,477 0,487 0,498 0,508 0,519 0,529 0,54 ?????? 0,49 0,505 0,52 0,535 0,55 0,566 0,581 0,596 ?????? – 0,39 0,413 0,436 0,46 0,483 0,506 0,52 ????????? ????? 0,47 0,503 0,555 0,607 0,66 0,712 0,765 0,817 ???? – 1,01 0,999 0,998 1,0 1,0 1,01 1,02 ?????? 0,536 0,536 0,536 0,536 0,536 0,536 0,536 0,536 ???????? 50%-??? – 0,85 0,85 0,84 0,84 – – – ???????? ???? (??????) 0,313 0,317 0,327 0,342 0,363 0,389 0,42 0,457 ?????????? 0,232 0,253 0,274 0,296 0,317 0,339 0,361 0,382 ????????????? ????? 0,525 0,564 0,635 0,706 0,777 0,847 0,917 0,987 ??????? ??????- ??? (25%-??? ???????) 0,678 0,69 0,702 0,71 0,73 0,74 0,75 0,76 ????????? ????? 100%-??? 0,569 0,589 0,613 0,637 0,66 0,684 0,708 0,732 40%-??? – 0,84 0,85 0,86 0,86 0,87 0,88 0,89 ?????????? ??????? – 0,469 0,49 0,511 0,531 0,552 0,573 0,593 ???? ????? (???????) 50%-??? – – 0,773 0,769 0,767 0,765 0,763 0,762 40%-??? – 0,807 0,817 0,826 0,83 0,832 0,832 0,832 30%-??? – 0,824 0,84 0,856 0,865 0,869 0,869 0,869 20%-??? – 0,842 0,862 0,875 0,882 0,886 0,888 0,888 10%-??? – 0,882 0,9 0,912 0,918 0,922 0,924 0,926 3 Продолжение прил. 2.1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ?????? ????????? (20%-??? ???????) – 0,941 0,939 0,936 0,931 0,93 0,92 0,92 ??????????? – 0,334 0,347 0,36 0,374 0,387 0,4 0,414 ????? 0,526 0,526 0,526 0,526 0,526 0,526 0,526 0,526 ????? 20%-??? – 0,326 0,34 0,354 0,368 0,382 0,396 0,41 ?????? ??????? 98%-??? – 0,335 0,348 0,361 0,375 0,388 0,402 0,414 92%-??? 0,353 0,366 0,377 0,389 0,4 0,412 0,425 0,436 70%-??? 0,431 0,447 0,463 0,479 0,495 0,51 0,527 0,543 60%-??? 0,505 0,525 0,545 0,565 0,585 0,605 0,625 0,645 ??????????? 0,232 0,235 0,238 0,242 0,245 0,248 0,252 0,255 ????????????- ?????? ??????? 30%-??? – 0,55 0,59 0,63 0,67 0,72 0,76 0,8 ?????? 0,363 0,385 0,407 0,429 0,451 0,473 0,494 0,506 ???????? ??????? 100%-??? – 0,45 0,476 0,502 0,527 0,553 0,579 0,605 50%-??? – 0,73 0,74 0,75 0,76 0,78 0,79 0,8 ????? ????????????? – – 0,56 0,56 0,56 0,56 0,56 0,56 ?????????? 0,285 0,3 0,315 0,33 0,345 0,36 0,376 0,391 ????????? 0,23 0,287 0,244 0,251 0,258 0,265 0,272 0,279 ?????????????- ??? ??????? 0,194 0,2 0,206 0,213 0,22 0,226 0,233 0,24 ?????????? 0,424 0,441 0,468 0,475 0,493 0,51 0,527 0,544 ???????? ????? 100%-??? 0,505 0,547 0,593 0,648 0,708 0,769 0,839 0,909 80%-??? – 0,64 0,68 0,72 0,77 0,82 0,87 0,93 60%-??? – 0,73 0,75 0,79 0,83 0,86 0,9 0,95 40%-??? – 0,82 0,84 0,87 0,88 0,91 0,94 0,96 20%-??? – 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95 0,97 0,98 ???????? ???? 0,516 0,528 0,541 0,575 0,633 0,69 0,747 Список литературы. Муравьев И.А. Технология лекарств. Т. 1. М Медицина, С. 33 — 37. 2. Плановский АН, Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии. М Изд-во хим. литры, 1962. С. 479 — 481. 3. Стабников В.Н., Попов В.Д., Лысянский В.М. Процессы и аппараты пищевых производств. М Пищ. пром-сть, 1976. С. 17 —28. 4. Николаев Б.А. Измерение структурно-механических свойств пищевых продуктов. М Экономика, 1964. 224 с 3 1 5. Чубик И.А., Маслов А.М. Справочник по теплофизическим константам пищевых продуктов и полупродуктов. М Пищ. пром-сть, 1965. 156 с. Касаткин А.Г. Процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1971. С — 30. 7. Кикоин МС. Таблицы физических величин. М Атомиздат, 1976. 125 с. Дж. Перри. Справочник инженера-химика. Т. 1. Л Химия, С. 15. 9. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Изд. е, перераб. и доп. Л Химия, 1976. С. 504 — 506. 10. Романков П.Г., Носков А.А. Сборник расчетных диаграмм по курсу процессов и аппаратов химической технологии. МЛ Химия. 24 с 3 МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ Глава 3. ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ, СМЕШЕНИЕ И ДОЗИРОВКА ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ Процесс измельчения широко применяется в химико- фармацевтическом производстве, особенно в фитохимических цехах. Измельчение представляет собой процесс механического деления твердых тел на части. В результате измельчения увеличивается поверхность обрабатываемых материалов, что позволяет значительно ускорить растворение, химическое взаимодействие, выделение биологически активных веществ из измельченного материала. Переработка материалов в измельченном виде позволяет значительно ускорить экстрагирование и тепловую обработку материалов, провести указанные процессы с незначительными потерями действующих веществ и меньшим расходом тепла. Способы измельчения и их классификация В настоящее время для измельчения фармацевтических материалов используют механизмы и машины различных конструкций, начиная от крупных щековых дробилок, измельчающих глыбы материала величиной дом, и кончая коллоидными мельницами, дробящими вещества на частицы величиной до 0,1 мк. Поиск вида механического воздействия зависит от величины кусков и прочности материала. Чаще всего оптимальное измельчение достигается сочетанием различных усилий, например раздавливания и истирания, удара и истирания и др. Измельчение характеризуется степенью измельчения i, т.е. отношением размера D кусков материала до измельчения к размеру d кусков после измельчения . (Куски материалов дои после измельчения не имеют симметричной формы, их размеры определяются размером отверстий сит, через которые просеивают твердый сыпучий материал. Для расчета среднего характерного размера кусков материал разделяют с помощью набора сит на несколько фракций. В каждой фракции находят средний характерный размер как полусумму характерных размеров максимального d max и минимального d min кусков max ?? d d d . (3.1 а 3 Практически размер максимальных кусков определяется размером отверстий сита, через которое проходит весь материал данной фракции, а размер минимальных кусков — размером отверстий сита, на котором данная фракция остается. Средний характерный размер куска в смеси вычисляют по уравнению n n a a a a d a d a d d + + + ? + + ? + ? = 2 1 ?? 2 ??2 1 cp1 , (3.1 б) где d ср1 , d ср2 , ... , d ср n – средние размеры кусков каждой фракции a 1 , a 2 , ... , a n – содержание каждой фракции, % мас. Найденные таким образом средние характерные размеры кусков D исходного и d измельченного материалов используются для расчета степени измельчения по формуле (В зависимости от размера кусков исходного материала и конечного продукта различают два типа измельчения 1) дробление) размол (порошкование). Приблизительная характеристика классов дробления и размола приведена в табл. Таблица 3.1 ?????? ??????????? D, ?? d, ?? ??????? (ч ч (ч ч (ч ч (ч ч (ч Крупное, среднее и мелкое дробления осуществляют в дробилках сухим способом, а тонкое и коллоидное измельчения сухим или мокрым способом. При мокром дроблении уменьшается пылеобразование и получают частицы, более однородные по размеру, облегчается также выгрузка материала. Дробление материалов осуществляется раздавливанием, ударом, истиранием, раскалыванием и распиливанием, резанием, разламыванием. Указанные способы измельчения представлены на рис. Для достижения оптимальной степени измельчения процесс осуществляют постадийно на последовательно соединенных дробильно-размольных машинах. Изрезывающие машины используют для измельчения растительного материала (корней, стеблей, цветков и др.). Раздавливание применяют при крупном и среднем измельчениях, истирание — при тонком измельчении 3 Рис. 3.1. Способы измельчения материалов: а — раздавливание; б, в — раскалывание г — разламывание; д — резание; е — распиливание ж — истирание з — жесткий удар и — свободный удар В зависимости от физико-механических свойств исходных материалов используют следующие способы измельчения (табл. Таблица 3.2 ? ??????? ??????? ??????????? ??????? ? ??????? ?????????????, ???? ??????? ? ?????? ?????????????, ???????????? ???????, ??????? ????????? ????, ???????????? ? ????????? ??????, ??????? ????????? ????????? ??? ????????? ? Измельчение осуществляется по двум основным схемам в открытом или замкнутом циклах. Если измельчение проводят по первой схеме, то материал проходит через мельницу только один раз. При работе в замкнутом цикле основная часть материала проходит через мельницу многократно, те. материал с размерами частиц больше допустимого возвращается на повторное измельчение 3 Дробление в замкнутом цикле позволяет значительно повысить производительность агрегата и получить более равномерный по размеру материал. Машины для измельчения (дробления и размола) подразделяются на дробилки и мельницы. В технике мельницами называют машины для тонкого и сверхтонкого помолов, дробилками машины для крупного, среднего и мелкого измельчений. Однако такое деление весьма условно. Теоретические основы измельчения По современным представлениям, измельчение твердых тел основывается на том, что под действием механических усилий в измельчаемом материале возникают внутренние напряжения и при достижении предела прочности материала последний разрушается. При прекращении внешнего воздействия трещины за счет молекулярных сил могут смыкаться, при этом тело подвергается лишь упругой деформации. Процессы измельчения связаны с расходом энергии на образование новых поверхностей, на преодоление внутреннего трения частиц при их деформации и на преодоление трения между материалом и рабочими деталями машины. Затраты энергии на измельчение определяются исходя из известных двух теорий поверхностной и объемной. В соответствии с поверхностной гипотезой Риттингера (Берлин, 1867г.) работа, затрачиваемая на измельчение, пропорциональна величине вновь образовавшейся поверхности измельченного материала. Поверхность материала при измельчении возрастает пропорционально конечному размеру частиц d, который согласно зависимости (3.1) равен d D i = Поэтому при одинаковой крупности частиц исходного материала для степеней измельчения i 1 и i 2 получим следующее отношение работ i i D i D 1 2 1 2 1 2 = = . (Следовательно, работа, затрачиваемая на измельчение, пропорциональна степени измельчения материала или вновь образуемой поверхности. По объемной теории В.Н. Кирпичева (1874 га позднее Ф. Кика (1885 г, затраты энергии на измельчение пропорциональны объему тела и, следовательно, отношение работ A 1 и А 2 , израсходованных на измельчение двух тел, имеющих объемы V 1 и V 2 : A A V V 1 2 1 2 = . (3.3) 3 Работа равна произведению силы Р на деформацию ?l, которая по закону Гука пропорциональна линейному размеру l тела, те = aPl (a — коэффициент пропорциональности). Объем тела пропорционален его линейным размерам, те = bl 3 (b — коэффициент пропорциональности). Соответственно выражение (3.3) принимает вид aP l aP l bl bl 1 1 2 2 1 3 2 3 = или P P l l 1 2 1 2 2 2 = . (Таким образом, в соответствии с объемной теорией работа измельчения пропорциональна объемам тела действующие усилия пропорциональны поверхностям этих тел. Исследования показывают, что обе гипотезы не отражают в полной мере всех явлений, происходящих при измельчении. Работы В.А. Баумана и других показали, что гипотеза Кирпичева – Кика хорошо согласуется с результатами при крупном и среднем дроблениях (раздавливание и удара поверхностная гипотеза Риттингера более применима к процессам мелкого дробления и тонкого измельчения. Однако большее признание получила точка зрения, согласно которой ни одна из предложенных гипотез (и их последующие вариации, взятых порознь, неприменима ко всем видам измельчения материалов, к разным методам дробления и разным типам измельчителей. Такой точки зрения придерживался и П.А.Ребиндер основоположник физико-химической механики, считавший, что гипотеза, наиболее близкая к истине, находится посередине между предположениями Риттингера и Кирпичева – Кика. В соответствии с теорией ПА. Ребиндера работа, затрачиваемая на измельчение, в общем случае является суммой двух слагаемых A = ??F + k?V, (где ? — удельная энергия, отнесенная к единице поверхностности тела — поверхность тела, образующаяся при разрушении — удельная работа упругой и пластической деформаций, отнесенная к единице объема твердого тела — объем тела, подвергшегося деформации. Первый член указанного выражения представляет собой энергию, затрачиваемую на образование новых поверхностей при разрушении тела. Второе слагаемое уравнения выражает энергию деформации. Таким образом, работа измельчения пропорциональна как вновь образованной поверхности, таки объему измельчаемого материала. Это синтетическое решение вопроса верно, по-видимому, и потому, что разрушение тела происходит не за один приема за 3 несколько приемов. Очевидно, что в начальную стадию дробления, т.е. при крупном дроблении, основная работа затрачивается на деформацию тела новых поверхностей образуется немного и, следовательно, второе слагаемое имеет малое численное значение. Расход энергии при измельчении возрастает с уменьшением размера частиц. В связи с этим во избежание непроизводительных затрат крайне важно, чтобы при организации процесса был заранее известен ожидаемый размер частиц после дробления. Не дробить ничего лишнего — таково основное правило дробления. С целью уменьшения расхода энергии в ряде случаев целесообразно периодически удалять достаточно измельченные частицы из зоны помола. Фактический расход энергии на измельчение определяется экспериментальным путем с учетом свойств материала и степени измельчения. Устройство и принцип работы измельчающих машин Все измельчители применительно к условиям фармацевтического производства можно разделить на) машины для предварительного измельчения) машины для окончательного измельчения. В новейших отечественных руководствах измельчители предпочитают классифицировать по способам измельчения. В этом случае все измельчители, применяемые в фармацевтическом производстве, можно условно разделить наследующие группы. Изрезывающего и распиливающего действий (траворезки- соломорезки, корнерезки, машины с дисковыми пилами. Раскалывающего и разламывающего действий (щековые дробилки. Раздавливающего действия (гладковалковые дробилки вальцовые мельницы, валковые дробилки с нарезной рифленой поверхностью. Истирающе-раздавливающего действия (дисковые мельницы — эксцельсиор). 5. Ударного действия (молотковые мельницы, дезинтеграторы, дисмембраторы, струйные мельницы. Ударно-истирающего действия (шаровые мельницы, вибромельницы). 7. Коллоидные измельчители (струйные, вибрационные). Для крупного дробления применяют щековые и конусные дробилки, в которых материал с размером кусков не более 1500 мм измельчается под действием на него в основном раздавливающих и раскалывающих усилий до кусков размером ? (ч) мм 3 После крупного дробления материал подвергают в случае необходимости измельчению в дробилках среднего и мелкого дроблений , в которых измельчение осуществляется приблизительно от 100 мм (размер наиболее крупных кусков исходного материала) до ч мм. Для среднего и мелкого дроблении используют валковые и ударно-центробежные мельницы. Для тонкого измельчения от кусков с размером ч мм до частиц размером ч мм применяют барабанные и кольцевые мельницы. В них материал измельчается под одновременным действием раздавливающих, ударных и истирающих усилий. Для сверхтонкого измельчения применяют вибрационные, струйные и коллоидные мельницы, в которых частицы материала измельчаются приблизительно от ч мм до ч мм. Дробилки Дробильные машины могут быть разделены на) щековые и челюстные дробилки) конусные или гирационные дробилки) вальцовые дробилки) молотковые дробилки) шаровые и стержневые мельницы) вибрационные мельницы) мельницы с вращающимися частями (жернова, бегуны, дисковые мельницы) струйные мельницы) коллоидные мельницы. материалы, силикаты и др. На рис. 3.2 показана схема щековой дробилки. Неподвижная щека 1 дробилки является частью станины, щека — подвижная и шарнирно качается на оси 3. Измельчение материала осуществляется рабочими плоскостями щека при Щековые дробилки предназначены для измельчения материалов средней твердости, а также для твердых материалов, обладающих хрупкостью и вязкостью. К таким материалам относятся камеди, твердые жиры, доломит, руда, ферромарганец, бентонит, боксит, гипс, уголь, кокс, синтетические смолы, корунд, кварц, соли, спеченные Рис. 3.2. Щековая дробилка — неподвижная щека 2 — подвижная щека 3 — ось 4 — эксцентриковый вал — шатун 6 — распорные плиты 7 — тяга — пружина 9 — колодки 3 обратном движении щеки 2 щель между нижними частями щек расширяется и материал высыпается. Качание подвижной щеки производится с помощью шатуна 5, соединенного с эксцентриковым валом 4. С подвижной щекой шатун соединен шарнирно с помощью распорных плит 6. Замыкание пар движущейся системы обеспечивается тягой 7 и пружиной 8, а изменение величины щели осуществляется смещением колодок 9. Таким образом, крупность материала становится все меньше по мере его перемещения от загрузочного отверстия к выходной щели. Щековые дробилки со сложным движением щеки стандартизованы (ГОСТ Во избежание поломки при случайном попадании в нее очень прочных кусков материала одну из распорных плит изготавливают из двух частей. Обе части соединяют болтами или заклепками, последние срезаются при превышении допустимой нагрузки и могут быть заменены новыми. Достоинства щековой дробилки конструктивная простота и надежность, компактность и легкость в обслуживании. Недостатки : периодический характер приложения силы на материал шум при работе и вибрации. щек, необходимо, чтобы угол захвата не превышал 2 ? удвоенного угла трения материала, те. должно соблюдаться условие ? < Обычно принимают ? < 15ч25 о Оптимальная рабочая скорость и производительность. Производительность щековой дробилки зависит от числа оборотов вала или от числа качаний подвижной щеки. Принимая, что щека АВ (рис. 3.3) совершает не качательное, а поступательное движение (от A ? B ? до АВ), что за каждый оборот вала (вовремя холостого хода подвижной щеки) из дробилки под К числу основных параметров, характеризующих работу щековой дробилки, относятся) угол захвата – ?; 2) оптимальная рабочая скорость 3) производительность) расход энергии. Угол захвата. Угол ? (рис. между плоскостями дробящих щек при их максимальном сближении называется углом захвата. От величины угла захвата зависит степень измельчения, которая возрастает с увеличением ?. Однако для того, чтобы куски материала, поступающего в дробилку, не выталкивались из нее давлением Рис. 3.3. К расчету щековой дробилки 4 действием своей массы выпадает материал в объеме призмы (на рис. 3.3 — заштрихована, можем определить оптимальное число оборотов вала. Высота призмы (см. рис. 3.3) может быть выражена через ход S щеки АВ и угол захвата |