مکانیزم عملکرد پیشرفته: اصل برخورد سنگ به سنگ (Rock on Rock)

برخلاف بسیاری از سنگ‌شکن‌های مخروطی که بر اساس نیروی فشاری (Compression) عمل می‌کنند، ماسه ساز راک اند راک بر اساس اصل سانتریفیوژ (Centrifugal Force) و ضربه کار می‌کند. این مکانیزم به گونه‌ای طراحی شده است که بیشترین بازدهی خردایش را با کمترین سایش داخلی فراهم آورد.

فرآیند خردایش در سه مرحله:

1. تغذیه و شتاب‌دهی: مواد اولیه (معمولاً سنگ‌هایی با اندازه زیر ۵۰ میلی‌متر که از سنگ‌شکن ثانویه خارج شده‌اند) از طریق قیف مرکزی و توسط یک تغذیه‌کننده دوار (Rotor) وارد دستگاه می‌شوند. روتور با سرعت بسیار بالا (اغلب بین ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ دور در دقیقه، بسته به مدل و نوع مواد) می‌چرخد.

2. پرتاب و برخورد اولیه (سنگ به سنگ): مواد توسط نیروی گریز از مرکز، با سرعت زیاد به سمت دیواره‌های داخلی محفظه خردایش پرتاب می‌شوند. در این مرحله، بیشترین خردایش توسط برخورد سنگ به سنگ (Rock on Rock) صورت می‌گیرد. مواد پرتاب شده با توده‌ای از سنگ‌های دیگر که در حال گردش در محفظه هستند، برخورد می‌کنند و خرد می‌شوند. این برخورد کنترل شده و متوالی، منجر به شکست بهینه و تولید ذراتی با کمترین سطح شکست غیرضروری (عدم تولید ذرات پولک‌مانند) می‌شود.

3. برخورد ثانویه و شکل‌دهی: برخی از ذرات ممکن است به دیواره‌های پوشیده شده با صفحات سایش (البته در این مدل، دیواره‌ها نقش شکستن مستقیم را ندارند یا با روش‌های خاصی پوشش داده می‌شوند) برخورد کنند، اما در حالت استاندارد Rock on Rock، هدف اصلی، شکستن ذرات توسط برخورد با یکدیگر است.

مزیت کلیدی این مکانیزم: کنترل دقیق بر نیروی ضربه و زاویه برخورد، سبب می‌شود که شکستگی‌ها در امتداد ساختار طبیعی و نقاط ضعف سنگ اتفاق افتد، در نتیجه محصول نهایی به شکل مکعبی ایده‌آل تولید می‌شود.

مدل‌های رایج و مشخصات فنی (بر اساس استانداردهای صنعتی)

دستگاه‌های ماسه ساز VSI در ظرفیت‌های مختلفی تولید می‌شوند تا پاسخگوی نیازهای متفاوت کارگاه‌های کوچک گرفته تا معادن بزرگ باشند. ظرفیت دستگاه معمولاً تابعی از قطر روتور و سرعت چرخش آن است.

در زیر مروری بر برخی مدل‌های استاندارد صنعتی آورده شده است (توجه داشته باشید که این ارقام می‌توانند بسته به سازنده و تکنولوژی خاص متفاوت باشند):

مدل ماسه ساز VSIظرفیت اسمی (تن در ساعت)قطر تقریبی روتور (میلی‌متر)اندازه ورودی ماکزیمم (میلی‌متر)کاربرد متداولمدل V8۵۰ تا ۸۰۸۰۰زیر ۴۰ظرفیت‌های کوچک تا متوسط، پروژه پروژه‌های متمرکزمدل V10۶۰ تا ۱۲۰۱۰۰۰زیر ۵۰ظرفیت‌های متوسط و پروژه‌های متداولمدل V10H (High Capacity)۸۰ تا ۱۴۰۱۰۰۰زیر ۵۰ظرفیت‌های بالاتر، نیاز به راندمان بیشترمدل V12۱۰۰ تا ۲۲۰۱۲۰۰زیر ۶۰ظرفیت‌های بالا

مشخصات مواد و اجزای مقاومتی:

استحکام دستگاه‌های VSI مستقیماً به کیفیت متریال‌هایی بستگی دارد که در معرض سایش شدید قرار دارند.

1. چکش‌ها (Rotor Tips/Blow Bars): این قطعات مستقیماً با سنگ برخورد می‌کنند و باید بالاترین مقاومت سایشی را داشته باشند. معمولاً از آلیاژ تنگستن کارباید (WC) با سختی بالا (اغلب بالاتر از HRC 60) استفاده می‌شود.

2. پوشش‌های داخلی (Liner Plates): دیواره‌های داخلی که مواد به آن‌ها برخورد می‌کنند، معمولاً از فولادهای ضد سایش با منگنز بالا (Manganese Steel) یا آلیاژهای مقاوم در برابر ضربه مانند Hardox 400 یا معادل‌های آن ساخته می‌شوند. این صفحات اغلب دارای طراحی سه‌تکه‌ای یا چهار تکه‌ای هستند تا تعویض بخش‌های مستهلک شده آسان‌تر باشد.

3. توازن دینامیکی روتور: به دلیل سرعت چرخش بسیار بالا، روتور باید تحت توازن دینامیکی دقیق قرار گیرد تا از ارتعاشات مخرب و آسیب به بلبرینگ‌ها جلوگیری شود.