Энергетические теории дробления

Суммарная полезная работа, затраченная на процесс измельчения материала и отнесенная к единице объема или к единице массы называется удельной работы измельчения.

Для определения величины работы измельчения еще в прошлом веке были предложены две энергетические теории: поверхностная и объемная.

Поверхностная теория (сформулирована немецким ученым П. Риттингером в 1867г.) – работа, необходимая для дробления тела, прямо пропорционально величине вновь образованной в результате дробления поверхности, т.е.

Но между теоретическими и экспериментальными данными были довольно большие расхождения, особенно при грубом помоле.

.

Объемная теория (разработана русским ученым В..Л. Кирпичевым в 1874г. и немецким ученым Ф.Киком).

Советский академик П.А. Ребиндер (1928г.) предложил оценивать работу измельчения формулой:

Здесь учитываются положения обеих теорий.

Уравнение Ребиндера в развернутом виде:

,

где – работа, затраченая на деформацию материала, Дж; – работа на образования новых поверхностей, Дж; – коэффициент пропорциональности; – деформированная часть объема разрушаемого куска; – коэффициент пропорциональности, учитывающий величину энергии поверхностного натяжение твердого тела; – приращение удельной поверхности материала.

Окончательно формула для определения работы на измельчение материала представлена в виде (по Мельникову С.В.):

где – степень измельчения.

Постоянные коэффициенты С₁ и С₂ определяются из опытных данных. Так для ячменя С₁=(10 13)•10³, Дж/кг и С₂=(6 9)•10³, Дж/кг.