Шаровая мельница

Тюнинг любительской шаровой мельницы.

В какой-то момент в этом пиро-арт-приключении мы начинаем понимать или ощущать, что нам нужна шаровая мельница для измельчения химических веществ, таких как нитрат калия, в мелкую пыль. Она используется, чтобы превратить наш самодельный уголь в «порошок» или сделать качественный черный порох.

Мельница шаровая
Завершенная шариковая мельница, с которой мы будем работать

Этот проект не претендует на то, чтобы стать всесторонним обзором по измельчению веществ с помощью шаровых мельниц.

Пожалуйста, постарайтесь ознакомится и с другими источниками информации касающейся использования шаровых мельниц при измельчении химических веществ. Меры предосторожности на мельнице прописаны не зря и заслуживают вашего внимания. В статье будут использоваться термины измельчения, такие как основание мельницы, мельница, измельчаемые материалы, дистанционная остановка, защита мельницы, оптимальное время измельчения, среда для оптимальной загрузки, оптимальная загрузка материала и оптимальная скорость измельчения.

5 лет назад, когда я только начинал заниматься этим хобби, у меня была первая шариковая мельница. Я знал, что мне нужна шаровая мельница, и тогда подобные устройства стоили не дорого.

Типичная малая мельница
Типичная малая мельница

Эти небольшие мельницы находятся в свободной продаже и являются популярными и недорогими инструментами, они отлично подходят для использования в нашем хобби. Добавьте немного свинцовых или корундовых шаров и материал для измельчения и через несколько часов или дней вы получите отличный измельченный материал.

К сожалению, у меня не было хорошей информации о возможном использовании такое мельницы для перемешивания или перемалывания компонентов для пиротехнических составов. Я быстро испортил резервуар, и это устройство стало непригодно к использованию со свинцовыми мелющими телами. С тех пор я многом научился, и теперь у меня есть несколько больших  шаровых мельниц, которые соответствуют моим целям. Я использую их когда работаю над более крупными проектами в области фейерверков. Но они не смогли бы удовлетворить мои потребности, когда я впервые начал заниматься этим хобби.

Шаровая мельница
Шаровая мельница, которую я использую сегодня

Таким образом, возникает вопрос: если бы я мог вернуться на 5 лет назад и проконсультироваться с самим собой, что я бы порекомендовал, если говорить о шаровой мельнице для начинающих?

Примечание. Маленькие шариковые мельницы и банки, которые будут описаны ниже, идеально подходят для специальных банок и сред для конкретных химикатов. Я использую одну из них для тонкого помола нитрата стронция, и мне не нужно беспокоиться об очистке ее для другого химического вещества в следующий раз. У меня также есть одна для нитрата бария и перхлората аммония. Это хороший вариант для более серьезных любителей.

Хорошая, маленькая, шаровая мельница для начинающих

Давайте начнем с предположения, что начинающему пиротехнику-любителю нужна сравнительно небольшая шаровая мельница. Он не знает, как сделать ее самостоятельно, а значит, ему придется ее купить. Следующее предположение – она должна стоит около 5 000 рублей. Если бы я вернулся в прошлое, вот как я бы подошел к этой проблеме.

Обратите внимание: я мог бы прямо сейчас указать вам на высококачественную коммерческую шариковую мельницу большой емкости по цене от 30 000 до 60 000 рублей. Дело в том, что для этого проекта она вам не пригодится. Небольшие доступные мельницы продаются «как есть»: они относительно небольшие и не подходят для серьезных проектов. Они не подходят для многих часов перемалывания с небольшим смазыванием втулок. Самая простая мельница выдаст вам высококачественный черный порох за 4-6 часов.

Когда вы купите свою шаровую мельницу о которой я говорю вы не пожалеете. На мельницу предоставляется  гарантия на замену, а расширенный план обеспечивает дополнительную годовую защиту. Это даст начинающему пиротехнику хорошую дополнительную страховку. Если тумблер сломается, вы сможете обменять его на новый.

Примечание: Если вы чем-то похожи на меня, вы отправитесь в магазин по соседству, или поищите в интернете эти инструменты. Пока вы это делаете, если у вас их еще нет, возьмите пару из этих плоскогубцев с пружинным кольцом . Они пригодятся на следующих этапах.

Плоскогубцы с пружинным кольцом
Плоскогубцы с пружинным кольцом

Просьба: многие, многие люди пытались использовать эти маленькие мельницы в качестве шаровых мельниц для начинающих, и потерпели неудачу по той или иной причине. Скорее всего, они не прислушались к советам, которые изложены здесь. Есть довольно много мелких деталей и приемов, которые я собираюсь порекомендовать. Если вы обращаете на них внимание и применяете их, вы обязательно справитесь. И ваши первые попытки перемалывания составов будут успешными. Пожалуйста, следуйте этим инструкциям.

Распаковка вашей игрушки

Внутри находится руководство пользователя, основание мельницы, две банки мельницы и пять дополнительных приводных ремней.

Шариковая мельница

Первое, что поразило меня, когда я впервые посмотрел на эти каменные стаканы, — это хорошее качество банок мельницы. Они действительно тяжелые, у них очень плотно закрывающиеся герметичные крышки.

Снятие внешнего колпачка
Снятие внешнего колпачка

После того, как я снял гайку и шайбу с банки, внешний колпачок снимается гораздо проще. На него необходимо надеть шайбу, вставленную в паз между крышкой и резиновой банкой. Затем можно снять внутреннюю крышку, потянув вверх, держась за резьбовую шпильку.

Сейчас самое время осмотреть внутреннюю крышку, убедившись, что резиновая диафрагма растянута и правильно установлена ​​по краям алюминиевой пластины. Некоторые из этих крышек поставляются с неправильно соединенными пластинами и диафрагмами. В таком случае необходимо растянуть резину и снова установить ее на место.

Банки покрыты слоем толстого воскового материала. Я полагаю, что используется именно антиадгезив. Я пробовал использовать банки с этим воском, и часть этого воска стирается из внутренней части банки в материал, который размалывается. Насколько это влияет на его производительность, никто не знает. Воск также стирается с наружной стороны банок и создает комки воска на роликах основания мельницы.

Поэтому, чтобы избежать всего этого, я вылил немного жидкого лака в ведро и вымыл воск с резиновых банок, вытерев их внутри и снаружи тряпкой, смоченной растворителем. Затем я протер банку чистой тряпкой. Я соблюдаю все меры предосторожности при использовании такого растворителя:

  • Работаю на открытом воздухе вдали от любых источников возгорания;
  • Ношу нитриловые перчатки;
  • Ношу респиратор и защитные очки;
  • Ветошь и банки сохнут на открытом воздухе, где взрывоопасные пары выветриваются легко и быстро.

После их очистки банки выходят красивыми и черными. Они закрываются и опечатываются следующим образом:

  • Заполните банку желаемым содержимым.
  • Поместите крышку, внутренней стороной к содержимому.
  • Поместите внешнюю крышку на банку и нажмите ее.
  • Слегка подтолкните верхний край банки внутрь, «обжимая» его внутрь вокруг внутренней крышки.
  • Поместите шайбу на резьбовой стержень.
  • Закрутите гайку достаточно плотно, чтобы надежно удерживать наружную крышку. Не затягивайте гайку.
  • Хороший вариант — положить обруч на соединении между опарником и наружной крышкой.
Безопасное закрытие банки
Безопасное закрытие банки

Основа шариковой мельницы

На приведенной ниже фотографии «распаковки» показано основание мельницы с крышкой излучающего тепло двигателя. Эта крышка скрывает и защищает моторный отсек, в то же время позволяя воздуху циркулировать через него, охлаждая мотор.

Снимите крышку двигателя с помощью крестовой отвертки. Когда вы снимаете его, обратите внимание на то, как со вмешаются две металлические пластины, черные пластиковые распорки и винты. Отложите детали в безопасное место.

Шариковая мельница со снятым вентилируемым кожухом двигателя

Заглянув внутрь моторного отсека мельницы, вы можете увидеть двигатель с небольшим вентилятором и шкивом на его валу. Этот маленький шкив соединен приводным ремнем с большим шкивом, который установлен на приводном ролике устройства. Другой ролик — натяжной, он просто катится вместе с банкой мельницы, когда приводной ролик поворачивает банку. Оба ролика из оцинкованной стали покрыты кусочками прозрачной пластиковой трубки с наружным диаметром ½ дюйма.

Если поставить на емкость банку мельницы с маркировочной лентой, подключить ее и включить выключатель, то обнаружится, что в текущей конфигурации мельница вращает банку со скоростью около 60 оборотов в минуту.

При открытом моторном отсеке, открытой проводке и видимых шкивах и приводном ремне, пожалуйста, соблюдайте осторожность при подключении устройства и при его включении. 

Модификация основания мельницы для оптимальной скорости вращения банки

В соответствии с общепринятыми рекомендациями по измельчению банки такого размера должны вращаться со скоростью примерно 80-90 об / мин для оптимальной эффективности измельчения.

Я не буду утомлять вас математическими подробностями, но простой способ добиться увеличения скорости банки от стандартных 60 об / мин до этой оптимальной скорости состоит в увеличении диаметра приводного ролика со стандартного диаметра 12,5 см до диаметра 1,8 см.

К счастью на строительных рынках или даже в интернете можно найти полиуретановую крышку с внутренним диаметров подходящим под наш шкив а внешний ее диаметр будет 1,8 см, которой можно заменить существующую гладкую трубку, которая находится на приводном ролике. Длина этой трубки меньшего размера может быть использована для замены существующей трубки. Более крупная трубка идеально крепится на приводной ролик диаметром 1,8 см.

Эта мягкая, стойкая к истиранию полиуретановая трубка имеет несколько «липкую» поверхность и действительно хорошо захватывает приводной вал и резиновый цилиндр, предотвращая его скольжение во время работы мельницы.

Простое наложение более крупной трубки, поверх существующей стандартной роликовой трубки не сработает, так как внешняя трубка в конечном итоге соскользнет по гладкой, стандартной внутренней трубке. В этой операции важно использовать оба размера трубок.

Надеть новую трубку на приводной ролик очень просто, если точно следовать следующим шагам.

Отключите устройство.

Снимите приводной ремень с малого моторного шкива, поворачивая шкив, как вы это уже делали. Теперь ремень можно легко снять с большого шкива. (Так вы делаете, когда изношенный или порвавшийся приводной ремень необходимо заменить на новый).

Приводной ремень снят со шкивов
Приводной ремень снят со шкивов

На конце основания мельницы, напротив конца двигателя, вы увидите две серебряные крышки, которые закрывают концы роликов. Удалите винты с крестообразным шлицем, которые крепят крышку к концу приводного ролика.

Металлическая крышка, снятая с концевого ролика
Металлическая крышка, снятая с концевого ролика

Используя плоскогубцы с пружинным зажимом, которые были упомянуты в начале этого проекта, снимите пружинный зажим, который крепит этот конец приводного ролика. Может возникнуть необходимость в установке сменных наконечников плоскогубцев правильного размера, которые соответствуют отверстиям в пружинном зажиме.

Примечание: пружинные зажимы, особенно такие маленькие, легко растягиваются при слишком широком открывании. Расправляйте зажим ровно на то расстояние, которое позволит вам снять его с конца вала ролика. Используйте плоскогубцы с игольчатыми насечками, чтобы сдвинуть концы зажима назад и затянуть их обратно, прежде чем установить их на место. При повторной установке зажим должен надежно зафиксироваться в своей канавке на валу ролика и не должен легко выскочить из этой канавки.

Пружинный зажим снятый с заднего конца приводного ролика
Пружинный зажим снятый с заднего конца приводного ролика

Вы увидите черную пластиковую втулку, которая располагается вокруг конца приводного вала и выступает через красный конец основания мельницы. Снимите эту втулку и отложите ее в сторону. Вы заметите небольшую «синицу» или выступ на втулке, который входит в паз на боковой поверхности отверстия в основании мельницы. Эта «синица», когда она находится в своем гнезде, предотвращает вращение втулки, когда работает ведущий вал.

Пластиковая втулка, которая снята с круглого конца приводного ролика
Пластиковая втулка, которая снята с круглого конца приводного ролика

Ослабьте винт с крестообразной головкой, который удерживает большой шкив на стороне двигателя ролика. Снимите этот шкив.

Большой шкив в тот момент, когда он снят с роликового вала
Большой шкив в тот момент, когда он снят с роликового вала

Теперь вы увидите, что на моторном конце ролика есть еще один пружинный зажим, серебряная шайба и еще одна черная пластиковая втулка.

Конец ролика, с пружинным зажимом, шайбой и втулкой
Конец ролика, с пружинным зажимом, шайбой и втулкой

Если вы опустите свободный конец ролика, вы сможете вставить плоскогубцы с пружинным зажимом. Необходимо удалить шайбу и втулку. Теперь можно полностью удалить приводной ролик  основания.

Пружинный зажим, шайба и втулка сняты с приводного ролика, а ролик снят с основания шариковой мельницы
Пружинный зажим, шайба и втулка сняты с приводного ролика, а ролик снят с основания шариковой мельницы

Аккуратно надрежьте патрубок на валу, чтобы удалить его. Поместите отметки на вал, примерно в 0,6 см от того места, где внутренние концы втулок из черного пластика будут располагаться на ведущем ролике. Для установки этих отметок можно использовать промежуточный ролик.

Отрежьте кусочки труб двух типов примерно на 5 см длиннее, чем расстояние между этими отметками, примерно на 11″. Отрежьте кусок трубки меньшего размера длиной около 1,8 см. Далее вы сможете использовать сопло воздушного компрессора для надувания трубок, когда они будут установлены на металлическом валу.

Пружинный зажим, шайба и втулка сняты с приводного ролика, а ролик снят с основания шариковой мельницы
Установка полеуретановых трубок на вал

Удерживая вал одним концом, закрепленным в тисках, надуйте маленькую трубку с помощью воздушного сопла, надавливая на вал до тех пор, пока его конец не будет установлен до отметки дальнего вала. Затем сделайте то же самое с большей трубкой.

Трубка на валу

Обрежьте концы двух слоев трубки по отметки на валу.

Обрезка трубки

Приводной ролик теперь необходимо переустановить на основании мельницы, выполнив в обратном порядке вышеуказанные действия.

Вставьте конец ролика (с плоским концом для шкива) через отверстие так, чтобы свободный конец ролика наклонился вниз.

Установите пластиковую втулку, шайбу и пружинный зажим на конец ролика. При необходимости затяните пружинный зажим перед установкой, сжимая его концы с помощью плоскогубцев. Убедитесь, что пружинный зажим надежно закреплен в своей канавке, не выпадет из этой канавки и свободно в ней вращается.

Установите большой шкив на приводной ролик, убедившись, что винт прижимается к плоскости на валу.

Поднимите правый конец ролика, запустите его в другое отверстие в основании, убедитесь, что синица на втулке со стороны двигателя входит в отверстие, и сдвиньте ролик как можно дальше от конца двигателя на основании.

Установите втулку, пружинный зажим и металлическую крышку на конец приводного ролика.

Переустановите приводной ремень.

Приводной ролик, установленный в основание мельницы
Приводной ролик, установленный в основание мельницы

Убедитесь, что весь ролик в сборе выглядит точно так, как он выглядел изначально. Также стоит проверить, что ролик свободно вращается.

Примечание: неплохо было бы увеличить диаметр натяжного ролика с помощью дополнительных трубок, которые покупаются отдельно. Полиуретановая трубка будет хорошо удерживаться резиновой гильзой, и ролик большего диаметра будет вращаться легче и медленнее, чем если бы он вращался с прошлым диаметром.

Сделайте еще один пробный запуск мельницы, вы увидите, что скорость вращения банки увеличилась примерно до 80-90 об / мин.

Примечание: иногда мельница не начнет поворачивать банку, когда переключатель включен, и банка сидит на мельнице. Двигатель не является пусковым, и ему может быть сложно начать движение. Просто поднимите банку, дождитесь, пока приводной ролик начнет вращаться, а затем опустите банку обратно.

Тестовый запуск с увеличенным приводным роликом
Тестовый запуск с увеличенным приводным роликом

 

Регулировка и смазка основания шариковой мельницы

Убедитесь, что устройство отключено.

Нанесите каплю машинного масла или WD-40, в четыре точки, где ролики входят в пластмассовые втулки. Повторите эту процедуру несколько раз, чтобы смазать эти точки подшипников. Сотрите лишнюю смазку, чтобы она не притягивала пыль при использовании мельницы.

Нанесение масла на четыре точки ввода вала
Нанесение масла на четыре точки ввода вала

 

Убедитесь, что два приводных шкива выровнены так, что их центральные линии находятся на одной линии друг с другом. Это сведет к минимуму износ приводного ремня. Если их необходимо отрегулировать, ослабьте винт, который удерживает большой шкив на приводном ролике, и сдвиньте или отодвиньте этот шкив, чтобы выровнять шкивы. Затем затяните винт на плоской поверхности вала. Убедитесь, что винт шкива двигателя тоже затянут.

Выравнивание большого и малого шкивов
Выравнивание большого и малого шкивов

Двигатель имеет четыре регулировочных винта, которые позволяют ему перемещаться при правильном натяжении приводного ремня. Это необходимо для продления срока службы ремня. Ремень должен быть достаточно туго натянут между шкивами, чтобы не было провисания. Ослабьте регулировочные винты двигателя и сдвиньте двигатель в сторону его основания, чтобы затянуть ремень. Не перемещайте его слишком далеко, чтобы охлаждающий вентилятор не бился об основание.

Винты регулировки мотора и приводного ремня
Винты регулировки мотора и приводного ремня

Теперь можно заново установить крышку моторного отсека, используя четыре винта, которые удерживают ее на месте.

Оптимальная загрузка и запуск шариковой мельницы

Еще несколько советов позволят вам безопасно, эффективно и уверенно запустить новую шариковую мельницу.

В статье, упомянутой в начале этого проекта, есть множество полезных советов по технике безопасности. Но больше всего стоит обратить внимание на следующие пункты:

  • Используйте таймер, чтобы дистанционно остановить шаровую мельницу после ее запуска. Таймер остановит мельницу после заданного вами оптимального времени работы. Отдельные химические вещества могут быть измельчены примерно за полчаса. Мощный черный порох будет измельчаться 6-8 часов. Управляйте своей мельницей удаленно, разместив ее вдали от людей и имущества. Возможно, что ваша мельница будет работать со сбоями. Подготовьтесь к этому заранее.
  • Заблокируйте мельницу мешками с песком или бетонными блоками, чтобы свести к минимуму летящий мусор в случае аварии.
  • Двигатель мельницы чувствителен к теплу. Не полностью закрывайте мельницу, чтобы воздух продолжал циркулировать вокруг двигателя и мельницы, охлаждая ее.
  • Никогда не измельчайте флеш-порох, какую-либо чувствительную субстанцию или любую фракцию, которая содержит металлы.

Компоненты для эффективного и безопасного использования шариковой мельницы

Чтобы оптимально загрузить банку мельницы, заполните ее наполовину плотным материалом, таким как 12 сантиметровые свинцовые шарики. Шарики 50 калибра с дульной загрузкой тоже подойдут, но они достаточно мягкие, так что могут со временем износиться. В идеале следует использовать закаленные свинцовые шарики диаметром 12 мм, специально предназначенные для измельчения пиротехнических материалов. 200 шариков заполнят одну из этих банок наполовину.

Оптимальная загрузка материала или химикаты, которые должны быть измельчены, должны заполнять пустую банку мельницы на четверть после измельчения. Приблизительно  125 г химической смеси черного пороха будут оптимальным зарядом. Приблизительно 6 унций (170 грамм) одного химического вещества, такого как нитрат калия или нитрат стронция – идеальное количество.

Чтобы отделить материал от шариков после измельчения, осторожно пересыпьте содержимое банки в кухонный дуршлаг с 20 сеткой, который находится в верхней части ведра. Аккуратно трясите дуршлаг до тех пор, пока материал не попадает вниз, а шарики не останутся на сетке.

Пересыпьте шарики обратно в банку, а материал в контейнер, и этот процесс завершен.

Мне нравится хранить основание мельницы и банки в полиэтиленовых пакетах. Нет ничего более агрессивного, чем некоторые из используемых нами окислителей, они создают пыль в воздухе и не терпят повышенной важности. Храните мельницу в сухом и чистом виде, только так вы можете обеспечить ей долгий срок службы.

Удачного помола,

Print Friendly, PDF & Email

Добавить комментарий