2. ВИБРАЦИОННЫЕ ДРОБИЛКИ
Конструктивная схема и принцип действия конусной инерционной дробилки, ее технологические достоинства. Имеется значительное число отечественных и зарубежных патентов и изобретений, в которых описаны конусные Дробилки, отличающиеся от обычных конусных дробилок для руды и строительных материалов тем, что конус в них приводится в движение не посредством эксцентрика, а с помощью размещенного в конусе дебалансного вибровозбудителя [2—4, 8, 9]. Схема дробилки
представлена на рис. 6. Дробящий конус 1 машины имеет дебалаисный вибровозбудитель 3. Вращающий момент передается на вал возбудителя от электродвигателя 5, установленного на опорной раме 6, через карданный вал 4. Корпус 2 дробилки подвешен к раме на мягких пружинно-троссовых подвесках 7 и 8, благодаря чему машина является практически полностью уравновешенной. Имеются конструкции, в которых та же цель достигается посредством опирания корпуса на резинопневматические виброизоляторы. Дробление руды осуществляется в кольцевой полости между рабочей частью наружной поверхности конуса и соответствующей частью внутренней поверхности корпуса (в камере дробления); эти поверхности образованы сменными футеровками.
Рис. 6. Вибрационная (инерционная) конусная дробилка
В нормальном установившемся режиме работы дробилки ось конуса вращается вокруг оси корпуса с угловой скоростью, равной угловой скорости вращения вал) дебаланса. При этом конус контактирует с корпусом через слой руды, находящейся в камере дробления. Направление отклонения оси конуса 
оси корпуса совпадает (с точностью до некоторого обычного острого угла 
с направлением вектора-эксцентриситета массы дебаланса. Поэтому суммарная дробящая сила складывается из центробежной силы инерции вращающегося дебаланса и центробежной силы, возникающей при прецессионном движении конуса. Это предопределяет важную технологическую особенность дробилки, состоящую в том, что при увеличении щели 
(см. рис. 6), т. е. наибольшего расстояния между футеровками конуса и корпуса в их нижней части при максимальном отклонении конуса, крупность готового продукта уменьшается. Пропускная способность дробилки при этом увеличивается. В конструкциях дробилок предусматривается возможность регулирования щели 
от нуля до некоторого максимального значения.
Дробилка работает при частоте вращения вала дебаланса, значительно превышающей частоту качаний конуса в обычных конусных дробилках. Это обстоятельство в сочетании со значительными дробящими силами и особенностями конструктивной схемы машины обеспечивают получение в ней степеней дробления, в несколько раз превышающих достижимые в обычных (эксцентриковых) дробилках.
Основы теории и расчета дробилки. Исследование динамики вибрационной дробилки сводится к изучению довольно сложной нелинейной системы с десятью степенями свободы [2, 8]. Ряд упрощений достигается при исследовании установившегося режима работы, а также при рассмотрении упрощенной плоской схемы машины.
Работу дробилки в описанном выше нормальном установившемся режиме можно рассматривать с позиций теории самосинхронизации вибровозбудителей (см. гл. VIII, т. 2), считая конус дробилки несущим телом, а корпус — кольцевым (внешним) планетарным вибровозбудителем, лишенным двигателя. При таком подходе условия существования и устойчивости нормального режима работы дробилки получаются как соответствующие условия синхронного движения двух вибровозбудителей — обычного дебалансного и планетарного [2].
Одной из важных особенностей динамики дробилки, обнаруживаемой в результате указанного исследования, является наличие критической щели — такого предельного значения 
при котором еще обеспечивается существование и устойчивость нормального режима работы машины; при больших значениях 
указанный режим нарушается. Величина [2, 9]
где 
статический момент массы дебаланса; 
момент инерции конуса относительно горизонтальной оси, проходящей через центр сферического шарнира О (см. рис. 6) (точку подвеса конуса к корпусу); I — расстояние от точки О до плоскости вращения центра тяжести дебаланса 
расстояние от точки О до точки контакта футеровок 
5 — коэффициент. Для плоской схемы дробилки величина 
определяется соотношением 
где 
коэффициент сопротивления перекатыванию конуса по корпусу; обычно 
Условие 
имеет простой физический смысл; оно и представляет собой требование возможности передачи от дебаланса мощности, необходимой для поддержания обкатки конуса по корпусу, т. е. для обеспечения эффекта вибрационного поддержания вращения (см. п. 5 гл. 
Дробящая сила, развиваемая в установившемся режиме [8],
расстояние от центра сферического шарнира О до точки приложения силы 
упомянутый выше острый угол; со — частота вращения вала дебаланса; 
и 4 — коэффициенты снижения дробящей силы вследствие конечности массы корпуса (обычно массу корпуса и ее распределение выбирают из условия, чтобы 
находились в пределах 
угол отклонения оси конуса от оси корпуса (угол нутации); наибольшее возможное значение 
Фщах 
достигается при отсутствии руды в дробилке.
Угол 
связан с мощностью, расходуемой на дробление, соотношением
Величины 
выбирают при проектировании дробилки с учетом свойств дробимого материала, а также исходной и конечной крупности его кусков.
Ввиду мягкого подвешивания или опирапия дробилки в процессе ее пуска и остановки могут возникать интенсивные колебания в периоды прохождения через резонанс. Соответствующие расчеты выполняют согласно изложенному в п. 3 гл. X. В той же главе указаны способы снижения амплитуд колебаний при пуске и останове.
О проектировании камеры дробления дробилки см. работу [3].
О некоторых других типах вибрационных дробилок. Схемы двух других типов вибрационных дробилок представлены и кратко описаны в [2]. Первая из этих дробилок отличается от рассмотренной в настоящей главе наличием двух самосинхронизирующихся дебалансных вибровозбудителей, которые к тому же размещены в корпусе машины. Вторая представляет собой щековую ударно-вибрационную дробилку, также приводимую от двух самосинхронизирующихся дебалансных вибровозбудителей [7],
