آشنایی با آسیاب چکشی

آسیاب چکشی با تقسیم یا خرد کردن مواد جامد به قطعات کوچک‌تر با ضربه‌های متوالی کار خود را انجام می دهد. این دستگاه با چکش‌های کوچکی که در آن تعبیه ‌شده است فرایند ذکر شده را انجام داده و از اهمیت بسیاری نیز برخوردار است. آسیاب چکشی یکی از پرکاربردترین و شناخته‌شده‌ترین دستگاه خردکن پلاستیک جهان هم هست که با به‌کارگیری از اصل ضربه، در خرد کردن سنگ‌ها به محبوبیت رسید. این شیوه از کار طیف بسیار وسیعی از فعالیت‌ها را برای این دستگاه فراهم کرده است که از مصنوعات الکلی شروع می‌شوند و حتی تا مدیریت پسماند نیز ادامه پیدا می‌کنند. این کاربردها به‌صورت خلاصه به شرح زیر هستند:

• گیاهان اتانول
• ماشین‌های مزرعه که دانه را به آرد درشت تبدیل می‌کنند تا تغذیه دام را فراهم کنند
• تولید آب ‌میوه
• پالت‌های حمل ‌و نقل مورد استفاده برای مالچ
• برای کاهش اندازه ضایعات در کارخانه‌های چوب
• کاغذ خردکن
• ماشین‌آلات برداشت ضایعات
• از بین بردن زباله‌های باغی برای کود دهی
• خرد کردن سنگ‌های بزرگ
• مدیریت پسماند (زباله)

تاریخچه

شاید نکته‌ای که کمتر کسی به آن توجه کرده است حضور این دستگاه از هزاران سال پیش است. شاید خنده‌دار به نظر برسد اما یک ظرف سنگی که چکش در آن کوبیده می‌شود دقیقاً از ساده‌ترین مکانیک‌های همین دستگاه پیروی می‌کند. با این ‌حال نخستین نسخه ثبت ‌شده دستگاه که از پیچیدگی‌های بیشتری برخوردار بود مربوط به چین باستان است. باستان‌شناسان موفق شدند دیکشنری چینی‌ را پیدا کنند که قدمت آن به 40 سال قبل از میلاد مسیح باز می‌گردد و چکشی قدیمی را توصیف می‌کند که توسط یک رکاب کار می‌کرد. برای استفاده، فقط کافی بود که پدال پایی را فشار داد تا فرایند خرد شدن در یک ظرف صورت بگیرد. از همین رو وقتی راجع به اختراعات این‌چنینی صحبت می‌کنیم عملاً می‌توان به صدها سال پیش بازگشت و اهمیت آن را برای بشر درک کرد.

شیوه کار آسیاب‌های چکشی

آسیاب پلاستیک چکشی به دلیل ذرات ساده‌ای که دارد، ماشینی قابل ‌درک برای نیروهای انسانی محسوب می‌شود. آسیاب چکشی عمدتاً یک طبله فولادی دارای شفت عمودی یا افقی چرخشی است. اگر مکانیزم کلی این آسیاب به این شکل طراحی نشده باشد؛ قطعاً تحت حالت یک طبل‌ که چکش‌ها بر روی آن نصب می‌شوند. چکش‌ها می‌توانند در انتهای تقاطع ایجاد شده و نوسان کنند. البته حالت دیگری هم وجود دارد که در آن به روتور مرکزی ثابت می‌شوند. هم‌ زمان با تزریق ماده به قیف تغذیه؛ روتور هم با سرعت ‌بالا در داخل درام چرخانده می‌شود تا مواد توسط میله‌های چکش در معرض ضربه قرار گرفته و در نتیجه از طریق صفحه‌ نمایش موجود در اندازه‌های مشخص خرد ‌شوند. آسیاب‌های چکشی که دارای صفحه ‌نمایش نیستند نیز برای جدا کردن ذرات کوچک و بزرگ‌تر از جریان هوا استفاده می‌کنند. این بهره‌وری، خروجی نهایی را عاری از آلودگی‌های محیطی کرده و درنهایت سریع‌تر هم هستند.

ویژگی‌های انتخابی

عموماً هر وسیله مکانیکی دارای یک سری ویژگی‌های خاص است که بر اساس آن طبقه‌بندی و مدل‌سازی می‌شود. آسیب‌های چکشی به خاطر مکانیزم ساده‌ای که دارند تنها بر اساس دو معیار ظرفیت و سرعت سنجیده می‌شوند. این یعنی اگر قرار است میان مدل‌های مختلف آن انتخاب کنید حتماً باید به این دو فاکتور توجه کنید:

• ظرفیت:

ظرفیت هر نوع از این آسیاب‌ها به عوامل بسیار زیادی بستگی دارد اما فاکتور ماده بیشترین تأثیر را در عملکرد بر جای می‌گذارد. به این شکل تمام انرژی مصرف ‌شده در محفظه خرد کردن توسط چکش‌های نوسان آزاد تحویل داده می‌شود و انتظار می‌رود تفاوت قابل ‌توجهی در اثر ضربه‌های چکش بر روی مواد با ساختار فیزیکی مختلف به وجود بیاید. البته سرعت‌های بالاتر باعث می‌شود تا اثر سنگین‌تر و بهتری برای مراقبت از سنگ سخت تولید شود، اما محدودیت‌های مشخصی هم از دیدگاه مکانیکی و عملیاتی وجود دارد.

• سرعت:

سرعت اگرچه برای سنگ‌شکن عامل بسیار مهمی است اما مقدار خوراک برای آسیاب پلاستیک را محدود می‌کند. هم‌چنین در تعداد ردیف چکش‌های به‌کار رفته در ظرفیت ماشین مؤثر است. در بهترین حالت می توان گفت برای هر ترکیبی از سرعت، خوراک و تعداد ردیف چکش‌ها؛ محدودیت مشخصی برای مقدار ماده‌ای که آسیاب دریافت می‌کند، وجود دارد. البته سرعت، تأثیر مستقیمی روی مقدار ماده‌ای که بین ردیف‌های چکش قرار می‌گیرند، خواهد داشت. در ماشین‌هایی که طراحی مناسب تری دارند، مسیر خوراک به‌گونه‌ای تنظیم‌ شده است که مواد به‌جای جاری شدن در مسیر خرد کن، سقوط می‌کنند.

اجزا آسیاب چکشی

آسیاب‌های چکشی شاید مکانیزم ساده‌ای داشته باشند اما از بخش‌های بسیاری تشکیل می‌شوند. این بخش‌ها معمولاً از موارد زیر تشکیل می‌شوند:

«محفظه ورودی مواد، یاتاقان غلتشی، صفحه قابل ‌جابه‌جایی، شفت ارتباطی، زنجیره‌ها (مخصوص کار سنگین)، چکش‌های محکم، پایه فولادی (برای نصب بدنه)، موتور درایو، محافظ موتور، سیستم هوزینگ»

• مکانیزم تغذیه

این مکانیزم فرایندی است که ذرات را به محفظه خردکننده وارد می‌کند و با توجه به نوع، از جاذبه زمین یا سیستم تغذیه استفاده می‌کند. سیستم‌های تغذیه اندازه‌گیری شده معمولاً در محصولاتی استفاده می‌شوند که نیاز به یکنواختی در آن‌ها حس می‌شود. این سیستم‌ها تمامی متغیرهایی را که ممکن است در محصول ناسازگاری ایجاد کنند را حذف می‌کنند و پس از آن به چرخه تولید هدایت می‌کند.

• مکانیزم تغذیه یک آسیاب چکشی

در سیستم تغذیه گرانشی، دستگاه‌های فرز تنها به نیروی گرانشی بستگی دارند و نیروی گرانش است که به تغذیه ذرات در اتاق خرد کننده کمک می‌کند.

• جعبه کنترل

نیروهای انسانی می‌توانند دستگاه را از جعبه کنترل روشن و خاموش کنند. پیچیدگی جعبه کنترل به طراحی منحصر به‌فرد دستگاه آسیاب پلاستیک بستگی دارد. به‌عنوان ‌مثال، می‌توان سیستم تغذیه یا سرعت موتور را از طریق این جعبه کنترل کرد.

• چاقو یا چکش خرد کردن

این وسایل ابزارهای اساسی هستند که مواد را خرد می‌کنند یا آسیاب می‌کنند. آن‌ها با سرعت بالا و بین 2500 تا 6000 دور در دقیقه می‌چرخند که البته بسته به نوع دستگاه ممکن است متغیر باشد. در اغلب موارد، این چکش‌ها بر روی شفت افقی نصب می‌شوند که در آن می‌توانند در جهت یا خلاف جهت عقربه‌های ساعت بچرخند که بیشتر از هر چیزی به روتور بستگی دارند.

• نکته: این ابزارهای خردکن پلاستیک ممکن است به‌طور مستقیم یا به ‌وسیله تسمه به موتور متصل شوند. در مقایسه با اتصال مستقیم، تسمه‌ها می‌توانند شوک اعمالی به موتور را کاهش دهند و اجازه دهند تا تنظیم دقیق سرعت انجام شود.