Milia ya mpira ni vifaa muhimu zaidi vya kusaga na kusaga katika viwanda kama vile uchimbaji madini, uhandisi wa madini, vifaa vya ujenzi, kemikali, na kabidi zilizotiwa saruji. Miongoni mwa vigezo vingi vya kiufundi vya mashine ya kusagia, Kasi ya msingi Ni mojawapo ya vigezo vya msingi na muhimu zaidi vya usanifu na uendeshaji. Inaamua moja kwa moja hali ya mwendo wa vyombo vya kusaga ndani ya ganda la kusaga, ambayo kwa upande wake huathiri ufanisi wa kusaga, matumizi ya nishati, na maisha ya huduma ya kifaa. Makala hii inatoa uchambuzi wa kimfumo na wa kina wa kasi muhimu ya mashine za kusaga mpira.

1. Kasi Muhimu ni nini?

Wakati wa uendeshaji, ganda la kusaga linazunguka na kusukuma vyombo vya kusaga (mipira ya chuma) na nyenzo kusogea pamoja. Kadiri kasi ya mzunguko inavyobadilika, mipira huonyesha hali tatu tofauti za mwendo ndani ya kusaga:

• Hali ya kasi ya chini: Mipira huinuka hadi urefu fulani pamoja na ganda kisha huteleza chini kwenye uso uliopinda, na hivyo kushindwa kuunda urefu wa kuanguka wenye ufanisi; athari yao ya kusaga kwenye nyenzo ni ndogo sana.
• Hali ya kasi bora: Mipira hupandishwa hadi urefu wa kutosha kisha hukoroma chini kama mto wa maji, zikizalisha nguvu kubwa za mshtuko na msuguano kwenye nyenzo, na hivyo kufikia ufanisi wa juu kabisa wa kusaga.
• Hali ya kasi ya juu: Nguvu ya kati ya mzunguko ni kubwa sana kiasi kwamba mipira inabana kwa nguvu kwenye ganda na kuzunguka nalo bila kuanguka; shughuli ya kusaga inasimama kabisa.

Ufafanuzi wa Kasi ya msingi inategemea hasa kizingiti cha hali hii ya tatu – Kasi ambayo tabaka la nje kabisa la mipira huanza tu kuzunguka pamoja na ganda bila kuanguka.. Kwa mtazamo wa kimwili, kasi ya msingi ni kasi ambayo nguvu ya centrifugali inalingana na mvuto. Wakati kasi inapozidi thamani ya msingi, vyombo vya kusaga huanza “kufanya centrifugali”, yaani, huzunguka pamoja na ganda na havipigi tena au kusaga nyenzo kwa ufanisi.

2. Fomula ya Kikokotoo cha Kasi Muhimu

2.1 Fomula ya Kina ya Nadharia

Kwa urahisi wa uchambuzi, uanzishaji wa jadi unachukua dhana zifuatazo:

• Ni mpira mmoja tu unaochukuliwa kama umasini wa nukta.
• Hakuna kuteleza kunakotokea kati ya mpira na ganda la kusaga.
• Ushawishi wa nyenzo kwenye mwendo wa mpira umepuuzwa.

Kulingana na uchambuzi wa nguvu, wakati mpira unavyofikia kilele cha ganda la kusaga na nguvu ya kimbunga inapolingana na mvuto, hali ya msingi inafikiwa. Uchambuzi huu hutoa fomula ya jadi ya kasi ya msingi:

Wapi:

• nc= kasi ya kritiki, kwa mizunguko kwa dakika (r/min);
• D = kipenyo halisi cha ndani cha ganda la kusaga, kwa mita (m).

Fomula hii kimsingi ni sawa na dhihirisho 

 (na D (kwa miguu) inayotumika katika baadhi ya maandiko ya kigeni.

Kwa vitengo vya metriki, fomu 

pia ni kawaida.

2.2 Fomula Iliyorekebishwa Ikizingatia Ukubwa wa Mpira

Fomula ya kawaida inachukulia mpira kama umati wa nukta na haizingatii kipenyo cha mpira chenyewe. Fomula sahihi zaidi inajumuisha nusu kipenyo cha mpira:

ambapo r ni nusu kipenyo cha mpira. Katika vitendo, pia hutumika fomula rahisi ya kijaribio:

ambapo d ni kipenyo cha mpira. Hata hivyo, kwa kuwa kipenyo cha mpira kwa kawaida huwa kidogo sana ikilinganishwa na kipenyo cha mchong'o, fomula ya jadi ni sahihi vya kutosha kwa matumizi mengi ya uhandisi.

2.3 Mfano wa Hesabu

Chukua kinu cha mpira chenye kipenyo cha ndani kinachofaa D=0.5 m kwa mfano:

Hii inamaanisha kwamba wakati kinu kinapofikia takriban mizunguko 60 kwa dakika, mipira ya nje kabisa itaanza kuzunguka kwa kasi na kugonga ukuta wa nje wa kinu, na hivyo kupoteza uwezo wake wa kusaga.

3. Vipengele Vinavyoathiri Kasi Muhimu

3.1 Kipenyo cha Ganda la Mil

Kutoka kwa fomula

Ni wazi kwamba Kadiri kipenyo cha gamba kinavyokuwa kikubwa, ndivyo kasi ya msingi inavyokuwa ndogo.. Hii ndiyo sababu kuu zaidi. Kwa hivyo, mashine za kusaga zenye kipenyo kikubwa huwa na kasi za chini za msingi. Kwa mfano, mashine ya kusaga mpira ya lita 300 (diameter ya ndani 680 mm) na mashine ya kusaga mpira ya lita 600 (870 mm) kawaida hufanya kazi kwa 35–36 r/min na 33–34 r/min mtawalia, ikionyesha ushawishi wa kipenyo kwenye kasi ya mzunguko.

3.2 Ukubwa wa mpira

Kama ilivyotajwa hapo awali, kipenyo cha mpira kadri kinavyoongezeka, ndivyo mtiririko halisi unavyopungua.D−d) kutoka katikati ya mpira hadi katikati ya mashine ya kusaga, na hivyo kasi ya msingi kuwa kubwa zaidi. Kipengele hiki ni muhimu zaidi katika mashine za kusaga zenye kipenyo kidogo.

3.3 Kiwango cha Ujazaji

Kiwango cha kujaza (sehemu ya ujazo wa mlinzi inayochukuliwa na vyombo vya kusaga) huathiri mwendo wa jumla wa vyombo vya kusaga. Utafiti unaonyesha kuwa kuna uhusiano kati ya kiwango cha kujaza na kasi ya msingi. Chini ya hali ya vifuniko visivyo laini na kiwango cha kujaza cha 40%–50%, fomula ya jadi bado inatoa makadirio mazuri.

3.4 Laina na Koefishienti ya Mvutano

Kiwango cha msuguano kati ya mipira na ganda huathiri moja kwa moja urefu wa kuinuliwa na mwelekeo wa kuruka kwa mipira. Ukubwa wa uso na umbo la vifuniko (kwa mfano, vifuniko vyenye umbo la wimbi) hubadilisha hali za nguvu na hivyo kubadilisha kasi muhimu halisi.

3.5 Nafasi ya Tabaka la Mpira

Ni muhimu kutambua kwamba Tabaka la nje kabisa la mipira hufikia hali ya kutoroka kwanza. na hivyo ina kasi ya chini kabisa ya msingi; mipira iliyo karibu na katikati ya kusaga inahitaji kasi kubwa zaidi ili kuzungusha. Kwa hivyo, kasi ya msingi kwa kawaida inahusu kasi inayosababisha Tabaka la nje kabisa kuanza kusaganya.

4. Kasi Bora ya Uendeshaji

Katika uzalishaji halisi, mashine za kusaga mpira haziendeshwi kwa kasi ya kritiki, bali kwa asilimia fulani ya kasi ya msingi.

4.1 Wigo Bora wa Kasi

Sehemu kubwa zaidi ya mashine za kusaga mpira fanya kazi katika 60%–85% ya kasi yao ya msingi. Marejeleo tofauti yanatoa viwango vinavyopendekezwa vinavyotofautiana kidogo:

• Milima ya jumla ya mipira: 65%–79%
• Milia za kusaga: 60%–68% (kiwango cha juu 70%)
• Pebble mills: 75%–85%
• Milima ya mpira ya kutoa kupitia grati: kwa kawaida 70%–80%

4.2 Hali za kusaga kwa kasi tofauti

• 60%–65% ya kasi ya msingi (kusaga kwa msuguano): Mipira hupinduka na kusugua hasa, ikifaa kwa kusaga laini na kwa vifaa vinavyohisi mshtuko.
• 70%–75% ya kasi ya msingi (uchakavu wa mgongano): Mipira huinuliwa hadi nafasi ya juu na kuanguka, zikizalisha nguvu kubwa za mshtuko, zinazofaa kwa kusaga kwa ukubwa mkubwa na vifaa vigumu.
• 75%–80% ya kasi ya msingi: Nguvu ya athari iko juu kabisa, ikitoa ufanisi wa juu zaidi wa kusaga, lakini matumizi ya nishati pia huongezeka kwa kiasi kikubwa.

4.3 Kanuni za Kuchagua Kasi ya Uendeshaji

Kasi bora ya uendeshaji inapaswa kuchaguliwa kwa kuzingatia mambo yafuatayo:

5. Umuhimu wa Kiuhandisi wa Kasi Muhimu

5.1 Mstari wa Mgawanyo kwa Ufanisi wa Kusaga

Kasi ya kritiki inaelezea mpaka kati ya kusaga kwa ufanisi na kusaga kisicho na ufanisi. Chini ya sehemu fulani ya kasi ya kritiki, mipira inaweza kuanguka na kugonga nyenzo; mara tu kasi ya kritiki inapofikiwa au kuzidi, utendaji wa kusaga hupungua sana au kusimama kabisa. Takwimu za majaribio zinaonyesha kwamba kwa kasi ya kritiki ya 75%, ufanisi wa kusaga unga wa seramiki ya alumina unaweza kuboreshwa kwa zaidi ya 40% ikilinganishwa na kasi nyingine.

5.2 Matumizi ya Nishati na Uwezo wa Kiuchumi

Kasi kubwa si kila mara ni bora. Utafiti unaonyesha kuwa kuongeza kasi kutoka 70% hadi 80% ya kasi ya msingi kunaleta ongezeko la ufanisi la takriban 15%, wakati matumizi ya nishati yanaweza kuongezeka hadi 50%. Katika vitendo, ni lazima kupata usawa wa kiuchumi kati ya ufanisi wa kusaga na gharama ya nishati. Kwa mfano, kiwanda cha saruji kilirekebisha kasi ya kusaga kwa kutumia mashine ya kusaga ya mpira ya kipenyo cha Φ3 m kutoka 70% hadi 76% ya kasi ya msingi, na hivyo kupunguza matumizi maalum ya nishati kutoka 32 kWh/t hadi 27 kWh/t, na kuokoa zaidi ya yuan milioni 1.2 kila mwaka.

5.3 Usalama wa Vifaa na Muda wa Huduma

Kuendesha karibu au juu ya kasi ya msingi kwa muda mrefu kunaweza kusababisha:

• Uchakavu kupita kiasi wa mipira na laina;
• Kuongezeka kwa mzigo kwenye beari na mifumo ya uendeshaji;
• Viwango vya juu vya mtetemo, kufupisha maisha ya vifaa.

5.4 Usanifu Uliobainishwa kwa Aina Tofauti za Kinu

Aina tofauti za milina zina utegemezi tofauti kwa kasi muhimu. Toleo la asili (AG) na semi-otomatiki (SAG) mills kawaida hufanya kazi katika kiwango cha kasi ya kritiki cha 60%–81%. Tabia ya mienendo ya mills za mpira za sayari ni tata zaidi, kwani kasi yao ya kritiki pia inahusiana na kasi ya pembe ya mwendo wa sayari.