Rozdelenie. Fragmentácia vajíčka. Etapy štiepenia vajíčka Charakteristické znaky štiepenia

Rozdelenie je séria mitotických delení zygoty s tvorbou mnohých menších dcérskych buniek (blastomér). Mitotické delenie zygoty a následne blastomér sa vyskytuje so zvýšením počtu buniek, ale bez zvýšenia ich hmoty, a preto sa nazývajú štiepenie.

U ľudí rozdelenie nemá zásadné rozdiely od ostatných zástupcov stavovcov, ale postupuje oveľa pomalšie. Štiepenie je úplné, alebo holoblastické (štiepne brázdy prechádzajú celým zárodkom), nerovnomerné (následkom štiepenia vznikajú dcérske bunky – blastoméry nerovnakej veľkosti) a asynchrónne (rôzne blastoméry sa fragmentujú rôznou rýchlosťou, takže embryo pri určitej štádia štiepenia obsahuje nepárny počet buniek) .

Prvá divízia drvenia trvá v priemere asi 30 hodín, ďalšie sú kratšie (asi 20-24 hodín). Počas procesu drvenia sa embryo pohybuje cez vajcovod a na 6. deň vývoja vstupuje do dutiny maternice.

Blastomeres prvej generácie u ľudí, podobne ako zygota, sú totipotentné (každá blastoméra je schopná vyvinúť sa na plnohodnotný organizmus). Do štádia 8 blastomérov tvoria bunky embrya voľnú, nesformovanú skupinu a až po treťom delení nadväzujú medzi sebou tesné kontakty a vytvárajú kompaktnú bunkovú guľu zo 16 blastomér, nazývanú morula. Kompaktizácia vytvára podmienky pre rozvoj vonkajšej bunkovej hmoty a vnútornej bunkovej hmoty.

Posledný- to je materiál budúceho tela embrya (embryoblast) a extraembryonálnych orgánov. Blastoméry vonkajšej bunkovej hmoty sú malé a početné (je ich asi 10-krát viac ako buniek vnútornej bunkovej hmoty) a sú zdrojom vývoja trofoblastov.

Kedy morula vstupuje do proximálnej časti vajcovodu a potom do dutiny maternice, cez jej priehľadnú zónu začne prenikať kvapalina obsiahnutá vo vajcovode a maternici. Vzniká kavitácia moruly. Najprv sa tekutina hromadí medzi bunkami a vytvára malé priestory, ktoré sa potom spájajú do jedinej dutiny vo vnútri moruly (blastocoel). Bunky trofoblastov vylučujúcich tekutinu sa tiež podieľajú na tvorbe tekutín a kavitácii.

Od okamihu, keď sa dutina objaví, sa embryo nazýva blastocysta. Bunky vnútornej bunkovej hmoty blastocysty sú lokalizované na jednom z pólov a smerujú do dutiny. Bunky vonkajšej bunkovej hmoty sú sploštené a vymedzujúc dutinu tvoria obal blastocysty – trofoblast. Počas obdobia pohybu drviaceho embrya vajíčkovodom je veľmi dôležitá skutočnosť, že zostávajúca priehľadná zóna zabraňuje priľnutiu blastocysty na steny trubice a vstupu embrya do dutiny maternice. Tu sa uvoľní z priehľadnej zóny a začne sa implantovať (klesať) do sliznice maternice. Implantácia embrya prebieha paralelne s gastruláciou.

EMBRYONÁLNY VÝVOJ

Podstata fázy drvenia. Rozdelenie - ide o sériu postupných mitotických delení zygoty a potom blastomér, ktoré končia vytvorením mnohobunkového embrya - blastuly. Prvé rozdelenie štiepenia začína po spojení dedičného materiálu pronuklea a vytvorení spoločnej metafázovej platničky. Bunky, ktoré vznikajú pri štiepení, sa nazývajú blastoméry(z gréčtiny výbuch- klíčok, klíčok). Znakom mitotických delení je, že s každým delením sa bunky zmenšujú a zmenšujú, až kým nedosiahnu pomer objemov jadra a cytoplazmy, ktorý je obvyklý pre somatické bunky. Napríklad u morského ježka to vyžaduje šesť delení a embryo pozostáva zo 64 buniek. Medzi po sebe nasledujúcimi deleniami nedochádza k rastu buniek, ale DNA sa nevyhnutne syntetizuje.

Všetky prekurzory DNA a potrebné enzýmy sa akumulujú počas oogenézy. V dôsledku toho sa mitotické cykly skracujú a delenia nasledujú po sebe oveľa rýchlejšie ako v bežných somatických bunkách. Po prvé, blastoméry spolu susedia a vytvárajú zhluk buniek tzv Morula. Potom sa medzi bunkami vytvorí dutina - blastocoel, naplnené kvapalinou. Bunky sú vytlačené na perifériu a tvoria stenu blastuly - blastoderm. Celková veľkosť embrya na konci štiepenia v štádiu blastuly nepresahuje veľkosť zygoty.

Hlavným výsledkom obdobia štiepenia je premena zygoty na mnohobunkové jedno-náhradné embryo.

Morfológia drvenia. Spravidla sú blastoméry umiestnené v prísnom poradí voči sebe navzájom a polárnej osi vajíčka. Poradie alebo spôsob drvenia závisí od množstva, hustoty a povahy rozloženia žĺtka vo vajci. Podľa Sachs-Hertwigových pravidiel má bunkové jadro tendenciu byť umiestnené v strede cytoplazmy bez žĺtka a vreteno bunkového delenia má tendenciu byť umiestnené v smere najväčšieho rozsahu tejto zóny.

V oligo- a mesolecitálnych vajciach drvenie kompletný, alebo holoblastický. Tento typ štiepenia sa vyskytuje u mihule, niektorých rýb, všetkých obojživelníkov, ako aj u vačkovcov a placentárnych cicavcov. Pri úplnom rozdrvení zodpovedá rovina prvého delenia rovine obojstrannej symetrie. Rovina druhého delenia prebieha kolmo na rovinu prvého. Obe drážky prvých dvoch delení sú poludníkové, t.j. začínajú na zvieracom póle a šíria sa k vegetatívnemu pólu. Ukázalo sa, že vaječná bunka je rozdelená na štyri blastoméry viac-menej rovnakej veľkosti. Rovina tretieho delenia prebieha kolmo na prvé dve v smere zemepisnej šírky. Potom sa v mezolecitálnych vajíčkach objavuje nerovnomerné štiepenie v štádiu ôsmich blastomérov. Na zvieracom póle sú štyri menšie blastoméry - mikroopatrenia, na vegetatívnom - štyri väčšie - makroméry. Potom opäť dôjde k rozdeleniu v rovinách meridiánov a potom opäť v rovinách zemepisnej šírky.

V polylecitálnych vajíčkach teleostových rýb, plazov, vtákov, ako aj monotrémnych cicavcov dochádza k fragmentácii čiastočný, alebo merob-lastic, tie. pokrýva iba cytoplazmu bez žĺtka. Nachádza sa vo forme tenkého disku pri zvieracom póle, preto sa tento typ drvenia nazýva tzv diskoidný.

Pri charakterizácii typu fragmentácie sa berie do úvahy aj relatívna poloha a rýchlosť delenia blastomér. Ak sú blastoméry usporiadané v radoch nad sebou pozdĺž polomerov, nazýva sa štiepenie radiálne. Je typický pre strunatce a ostnatokožce. V prírode existujú ďalšie varianty priestorového usporiadania blastomérov pri drvení, ktoré určuje také typy ako špirálové u mäkkýšov, obojstranné u škrkaviek, anarchické u medúz.

Bol pozorovaný vzťah medzi distribúciou žĺtka a stupňom synchronizácie pri delení živočíšnych a vegetatívnych blastomér. V oligolecitálnych vajíčkach ostnatokožcov je štiepenie takmer synchrónne, v bunkách mezolecitálnych vajíčok je synchronizácia narušená po treťom delení, pretože vegetatívne blastoméry sa delia pomalšie kvôli veľkému množstvu žĺtka. Vo formách s čiastočným štiepením sú delenie od samého začiatku asynchrónne a blastoméry, ktoré zaujímajú centrálnu polohu, sa delia rýchlejšie.

Ryža. 7.2. Štiepenie u strunatcov s rôznymi druhmi vajec.

A - lancelet; B -žaba; IN - vták; G - cicavec:

ja- dve blastoméry, II-štyri blastoméry, III- osem blastomér, IV- morula, V- blastula;

1 - drvenie brázd, 2 - blastoméry, 3- blastoderm, 4- blastoiel, 5- epiblast, 6- hypoblast, 7-embryoblast, 8- trofoblast; veľkosti embryí na obrázku neodrážajú skutočné pomery veľkosti

Ryža. 7.2. Pokračovanie

Na konci drvenia sa vytvorí blastula. Typ blastuly závisí od typu štiepenia, a teda od typu vajíčka. Niektoré typy štiepenia a blastuly sú znázornené na obr. 7.2 a diagram 7.1. Podrobnejší popis štiepenia u cicavcov a ľudí nájdete v časti. 7.6.1.

Vlastnosti molekulárno-genetických a biochemických procesov pri drvení. Ako je uvedené vyššie, mitotické cykly počas obdobia štiepenia sú značne skrátené, najmä na samom začiatku.

Napríklad celý cyklus delenia u vajíčok morského ježka trvá 30-40 minút, pričom S-fáza trvá len 15 minút. Periódy gi a 02 prakticky chýbajú, pretože v cytoplazme vaječnej bunky sa vytvorila potrebná rezerva všetkých látok a čím väčšia je bunka, tým je väčšia. Pred každým delením sa syntetizuje DNA a históny.

Rýchlosť, ktorou sa replikačná vidlica pohybuje pozdĺž DNA počas štiepenia, je normálna. Zároveň je v DNA blastomér pozorovaných viac iniciačných bodov ako v somatických bunkách. Syntéza DNA prebieha vo všetkých replikónoch súčasne, synchrónne. Preto sa čas replikácie DNA v jadre zhoduje s časom zdvojnásobenia jedného a skráteného replikónu. Ukázalo sa, že pri odstránení jadra zo zygoty dochádza k fragmentácii a embryo sa dostane vo svojom vývoji takmer do štádia blastuly. Ďalší vývoj sa zastaví.

Na začiatku štiepenia prakticky chýbajú iné typy jadrovej aktivity, ako je transkripcia. V rôznych typoch vajíčok začína génová transkripcia a syntéza RNA v rôznych štádiách. V prípadoch, keď je v cytoplazme veľa rôznych látok, ako napríklad u obojživelníkov, sa transkripcia neaktivuje okamžite. Ich syntéza RNA začína v ranom štádiu blastuly. Naopak, u cicavcov sa syntéza RNA začína už v štádiu dvoch blastomér.

Počas obdobia fragmentácie sa tvoria RNA a proteíny, podobné tým, ktoré sa syntetizujú počas oogenézy. Ide najmä o históny, proteíny bunkovej membrány a enzýmy potrebné na delenie buniek. Uvedené proteíny sa okamžite použijú spolu s proteínmi, ktoré boli predtým uložené v cytoplazme vajíčok. Spolu s tým je počas obdobia fragmentácie možná syntéza proteínov, ktoré tam predtým neboli. Podporujú to údaje o prítomnosti regionálnych rozdielov v syntéze RNA a proteínov medzi blastomérmi. Niekedy tieto RNA a proteíny začnú pôsobiť v neskorších štádiách.

Dôležitú úlohu pri fragmentácii hrá delenie cytoplazmy - cytotómiu. Má osobitný morfogenetický význam, pretože určuje typ fragmentácie. Počas cytotómie sa najprv vytvorí zúženie pomocou kontraktilného prstenca mikrofilamentov. Zostavenie tohto krúžku nastáva pod priamym vplyvom pólov mitotického vretienka. Po cytotómii zostávajú blastoméry oligolecitálnych vajíčok navzájom spojené len tenkými mostíkmi. Práve v tomto čase sa dajú najľahšie oddeliť. K tomu dochádza, pretože cytotómia vedie k zníženiu kontaktnej plochy medzi bunkami v dôsledku obmedzeného povrchu membrán

Bezprostredne po cytotómii začína syntéza nových oblastí bunkového povrchu, zväčšuje sa kontaktná zóna a blastoméry sa začínajú dostávať do úzkeho kontaktu. Po hraniciach medzi jednotlivými úsekmi ovoplazmy prebiehajú štiepne brázdy, ktoré odrážajú fenomén ovoplazmatickej segregácie. Preto sa cytoplazma rôznych blastomérov líši v chemickom zložení.

Proces drvenia

Prednáška 5. DRRVENIE

Osnova prednášky

5.1 Proces drvenia

5.2 Stupne a stupeň drvenia

5.3 Spôsoby drvenia

5.4 Technológia drvenia

Drvenie je proces zmenšovania veľkosti kúskov rudy pod vplyvom vonkajších mechanických síl. Takto sa získa produkt s veľkosťou častíc 15 mm. Táto veľkosť hraničného zrna je ľubovoľná a môže sa meniť v závislosti od typu minerálu. Ďalšie zmenšenie veľkosti materiálu sa nazýva brúsenie.

Drvenie sa vykonáva nielen v spracovateľských závodoch. Drví sa: uhlie alebo ropná bridlica v elektrárňach, ktoré spaľujú palivo v prašnom stave; uhlie v koksovniach pred koksovaním; vápence a dolomity ako tavivá v hutníckych závodoch; kameň za účelom prípravy drveného kameňa pre priemyselné a cestné stavby a pod. V týchto prípadoch sa drvené produkty používajú priamo a proces drvenia má nezávislý význam. Veľkosť výsledných produktov je stanovená na základe požiadaviek technológie spotrebiteľských odvetví.

Procesy drvenia sa využívajú najmä na prípravu surovín na ďalšie drvenie. Jediným účelom týchto operácií je otvoriť zrná cenných komponentov pred obohatením .

Procesy drvenia sa zvyčajne vykonávajú v troch etapách:

Hrubé drvenie – od 1200 do 300 mm

Stredné drvenie – od 300 do 75 mm

Jemné drvenie – od 75 do 15 mm

Každý stupeň je charakterizovaný stupňom drvenia (i), to znamená pomerom priemeru maximálneho počtu kusov rudy vstupujúcich do drvenia (D max) k priemeru maximálneho počtu kusov rudy po drvení (d max):

Stupeň drvenia, vypočítaný podľa vzorca, charakterizuje procesy drvenia a mletia nedostatočne; predpokladajme, že pri drvení alebo mletí dvoch materiálov, ktoré majú rovnaké veľkostné charakteristiky, sa získajú produkty s rovnakým maximálnym počtom kusov, ale s rôznymi veľkostnými charakteristikami. . Celková charakteristika plus pre jeden produkt je konvexná a pre iný je konkávna. To znamená, že druhý produkt je rozdrvený menší ako prvý, ale ak vypočítate stupne rozdrvenia vo vzťahu k veľkostiam maximálnych kusov, budú rovnaké. Z toho je zrejmé, že stupeň drvenia je správnejšie vypočítaný ako pomer stredných priemerov, ktoré sa zisťujú pri zohľadnení veľkostných charakteristík východiskového materiálu a drveného produktu.

Stupeň drvenia dosiahnutý v každom jednotlivom stupni sa nazýva čiastočný stupeň drvenia.

ii = = 4; i2 = = 4; i3 = = 5.

Celkový stupeň fragmentácie sa rovná súčinu čiastkových stupňov fragmentácie.

ja celkom = i 1 * i 2 * i 3 = 4 * 4 * 5 = 80

Stupeň drvenia je určený schopnosťami drviaceho zariadenia.

Zvyčajne pre

I stupeň drvenia i = 3-5

II stupeň drvenia i = 3-5

III stupeň drvenia i = 3-8 (10)

Fáza drvenia je jedna operácia drvenia alebo kombinácia operácií drvenia a preosievania.

Pomer veľkosti kúskov alebo zŕn pôvodného materiálu pred drvením a mletím k veľkosti kúskov alebo zŕn drveného alebo mletého produktu sa nazýva stupeň drvenia alebo stupeň rozdrobenia.

Stupeň drvenia súvisí so spotrebou energie a produktivitou drvičov a mlynov. Na určenie stupňa fragmentácie bolo navrhnutých niekoľko výpočtových vzorcov. Zvyčajne sa definuje ako pomer veľkostí maximálnej veľkosti kusov materiálu pred a po drvení.

V praxi benefície sa za priemer kusov sypkých materiálov považuje najmenšia veľkosť otvorov sita, cez ktoré kusy ešte prechádzajú pri preosievaní. Preto sa stupeň drvenia vypočíta ako pomer priemerov maximálnych otvorov sitiek na preosievanie drviny a drveného produktu. Tvar otvorov sita by mal byť rovnaký, pretože ovplyvňuje výsledky preosievania.

Stupeň drvenia, vypočítaný podľa vyššie uvedeného vzorca, úplne necharakterizuje proces drvenia. Predpokladajme, že pri drvení dvoch materiálov, ktoré majú rovnaké počiatočné veľkostné charakteristiky, sa získajú produkty s rovnakým maximálnym počtom kusov, ale s rôznymi veľkostnými charakteristikami (obr. 1.5.1).

Celková „plusová“ charakteristika pre jeden produkt je konvexná a pre iný je konkávna. To znamená, že druhý produkt je rozdrvený menší ako prvý, ale ak vypočítate stupne rozdrvenia vo vzťahu k veľkostiam maximálnych kusov, budú rovnaké. Z toho vyplýva, že stupeň drvenia sa správnejšie vypočíta ako pomer priemerných priemerov, ktoré sa zistia s prihliadnutím na veľkostné charakteristiky východiskového materiálu a drveného produktu:

kde Dcp je stredný priemer kúskov východiskového materiálu; dcp je stredný priemer kusov drveného produktu.

V úpravniach sa drvenie a mletie minerálov pred spracovaním zvyčajne vykonáva s vysokým stupňom zmenšenia veľkosti kusov. Napríklad pred flotačným obohatením sa minerál rozdrví na jemnú veľkosť< 0,1 мм. Если при этом руда поступает с карьеров, то размер максимальных кусков в исходном материале может доходить до 1500 мм. Тогда общая степень сокращения размеров составит

i= 1500/0,1 = 15 000.

Dosiahnutie tak vysokej úrovne zmenšenia veľkosti na jednom stroji je prakticky nemožné. Vďaka svojim konštrukčným vlastnostiam pracujú drviče a brúsky efektívne len s obmedzeným stupňom zmenšenia veľkosti kusov, a preto je racionálnejšie drviť a drviť materiál z pôvodnej veľkosti na požadovanú veľkosť v niekoľkých po sebe idúcich drveniach a drveniach. brúsky. Každý z týchto strojov bude vykonávať iba časť celkového procesu drvenia alebo mletia, ktorý sa nazýva fáza drvenia alebo mletia.

V závislosti od veľkosti drveného materiálu a drveného produktu majú stupne drvenia špeciálne názvy: prvý stupeň - hrubé drvenie od 1500...300 do 350...100 mm; druhý stupeň - priemerné drvenie od 350... 100 do 100...40 mm; tretí stupeň je jemné drvenie od 100...40 do 30...5 mm (limity veľkosti pôvodného a drveného produktu, ktoré limitujú stupne, sú podmienené a približné).

Existujú prípady, keď sa drvenie vykonáva v štyroch etapách. Napríklad štvorstupňové schémy drvenia sa používajú v niektorých koncentrátoroch železných rúd obsahujúcich značný počet veľkých plochých kusov.

Následná operácia, do ktorej materiál vstupuje po jemnom rozdrvení (kúsky< 30 мм), называют измельчением. В зависимости от требуемой крупности материала перед обогащением его можно измельчать в одну, две или даже три последовательные стадии, которые соответственно называют первой, второй и третьей стадиями измельчения.

Drvenie a najmä mletie sú energeticky veľmi náročné operácie, pri ktorých sa spotrebuje asi polovica energie, ktorú spotrebuje spracovateľský závod.

Účel: Štúdium procesov a metód drvenia minerálov.

Plán:

1.
Účel drviacich operácií.

2.
Zákony fragmentácie.

Kľúčové slová: drvenie, kvalita drvenia, mäkké rudy, stredné, tvrdé rudy, spôsoby deštrukcie, štiepanie, lom, náraz, abrázia, rezanie, hrubé, stredné, jemné drvenie, stupeň drvenia, drviaca práca, Rittingerova rovnica.

1. Drvenie a mletie – procesy deštrukcie minerálov vplyvom vonkajších síl na danú veľkosť, požadované granulometrické zloženie alebo požadovaný stupeň otvorenia minerálov. Pri drvení a mletí by sa materiál nemal prebrúsiť, pretože to zhoršuje výsledky spracovania minerálov (neuspokojivo sa obohacujú jemné častice s veľkosťou častíc menšou ako 20 - 10 mikrónov) a zvyšuje sa cena procesu. Rozdelenie -

.

Produktivita práce pracovníka pri ručnom drvení sa značne líši. Pri drvení hard rocku je to 1,0-1,5 za smenu. Pri drvení jednotlivých kusov na roštoch s otvormi o rozmere 450x360 mm tím 10-12 pracovníkov môže dodať továrni až 400 T ruda za smenu.

Mechanické drvenie a mletie

Hlavným spôsobom drvenia je mechanické drvenie, pri ktorom na materiál pôsobia sily v dôsledku energie pohybu drviaceho telesa. Spotreba energie sa pohybuje vo veľmi širokých medziach v závislosti od vlastností rudy, hlavne od veľkosti drvenia. Obzvlášť veľký sa stáva jemným a ultrajemným mletím.

Rozpad vo vodnom prostredí

Špeciálnym druhom drvenia je dezintegrácia - kyprenie vo forme slabo stmelených hornín, hlavne ílovitých. Vykonáva sa na uvoľnenie minerálnych zŕn, ktoré tvoria horninu bez ich rozdrvenia. Sily prekonané počas procesu dezintegrácie sú podstatne menšie ako sily molekulárnej súdržnosti v tvrdých horninách. Prítomnosť malého množstva vlhkosti dramaticky zvyšuje pevnosť ílovitých hornín. Pri nasýtení horniny vodou sa v dôsledku napučiavania hliny a oslabenia jej stmelovacieho účinku znižuje spojenie medzi jednotlivými zrnami, čo v konečnom dôsledku vedie k úplnému uvoľneniu horniny. Stupeň plasticity hliny má veľký vplyv na rýchlosť deštrukcie hornín a určuje ich rozdielnu „umývateľnosť“.

Mokrý rozpad sa zvyčajne zosilňuje a urýchľuje dodatočným mechanickým pôsobením - trením, nárazom, dynamickým nárazom vodnej chrastavitosti a pod.

Procesy drvenia a mletia môžu byť prípravnými procesmi (napríklad v spracovateľských závodoch pred obohatením nerastov) alebo majú samostatný význam (drvenie a triedenie, drvenie a mletie uhlia pred koksovaním, pred spaľovaním na prášok atď.).

Pri drvení materiálu je potrebné brať do úvahy jeho pevnosť, t.j. schopnosť odolávať zničeniu pod; vonkajší vplyv. Pokiaľ ide o pevnosť, všetky minerály sú rozdelené do štyroch kategórií v závislosti od ich pevnosti v ťahu pri tlaku alebo drvení:

Mäkké (uhlie, bridlica), ktoré majú medzné tlakové napätie< 100 кг/см 2 ;

Stredná tvrdosť (pieskovce, vápence) 100...500 kg/cm 2 ;

Tvrdý (žula, mramor) 500...1000 kg/cm 2 ;

Veľmi tvrdé (rudy neželezných a vzácnych kovov) > 1000 kg/cm2.

Pevnosť minerálov závisí od typu deformácie, mineralogického zloženia, veľkosti kryštálov, lámavosti, pórovitosti a zvetrávania. Spôsob drvenia sa vzťahuje na typ vplyvu deštruktívnej sily na kusy drveného materiálu.

Pri drvení a mletí sa používajú tieto spôsoby ničenia (pozri obr. 10): drvenie (a), štiepanie (b), lámanie (c), rezanie (d), obrusovanie (e) a nárazové (f). Jeden alebo iný spôsob ničenia sa volí v závislosti od fyzikálnych a mechanických vlastností, drveného materiálu a veľkosti jeho kúskov.

Obr. 10. Spôsoby rozbíjania kúskov rudy:

a - drvenie; b - štiepanie; c - zlomenina; g - rezanie;

d - obrusovanie; e – úder

Drvenie, ku ktorému dochádza potom, čo napätie prekročí hranicu pevnosti v tlaku; používa sa na tvrdú rudu rôznych veľkostí;

- štiepenie v dôsledku zaklinovania (v tomto prípade sa v materiáli objavujú ťahové napätia) a následné roztrhnutie kusov; používa sa na mäkké a krehké rudy;

- zlomenina v dôsledku ohybu a strihu; používa sa na materiály rôznych veľkostí a síl;

- obrusovanie kusov klznou pracovnou plochou stroja, pri ktorom sú vonkajšie vrstvy kusu vystavené šmykovej deformácii a prechodom dotyčníc sa postupne odrezávajú;

- napätia presahujúce medze pevnosti: používa sa pre mäkké rudy a rudy strednej tvrdosti;

- úder sa používa na materiál akejkoľvek veľkosti, najmä často na krehké rudy (bauxit, vápenec).

Základné pravidlo „nerozdrviť nič zbytočné“ sa v praxi realizuje konštrukciou schém drvenia v etapách: nie v jednej operácii, ale v niekoľkých etapách, opakovane, pričom sa postupne zmenšuje veľkosť kusu. Nie je možné drviť kusy rudy v jednej fáze kvôli konštrukčným vlastnostiam drviacich zariadení, ktoré efektívne fungujú len pri obmedzených stupňoch drvenia. Preto je racionálnejšie drviť a drviť materiál z pôvodnej veľkosti na požadovanú veľkosť v niekoľkých za sebou pracujúcich drviacich a mlecích zariadeniach. V každom z týchto zariadení sa vykonáva len časť celkového procesu, drvenie alebo mletie, nazývané stupeň drvenia alebo mletia.

Stupeň drvenia (alebo mletie) ukazuje stupeň zmenšenia veľkosti v procese deštrukcie kusového materiálu. Je charakterizovaná pomerom veľkostí maximálnych kusov v drvenom a drvenom materiáli alebo presnejšie pomerom stredných priemerov pred a po drvení, vypočítaných s prihliadnutím na veľkostné charakteristiky materiálu,

max/dmax;

i=D priemer /d priemer,

kde i je stupeň rozdrvenia; D max a D priem– maximálne a priemerné veľkosti drveného materiálu; d max a d priem– maximálne a priemerné veľkosti drveného materiálu.

Stupeň fragmentácie dosiahnutý v každom jednotlivom štádiu sa nazýva súkromný. Celkový stupeň fragmentácie sa získa ako súčin čiastkových stupňov

i celkom = i 1 i 2 ,…,i n .

Počet stupňov drvenia je určený počiatočnou a konečnou veľkosťou drveného materiálu. Počet stupňov drvenia pri príprave rúd na mletie je zvyčajne dva alebo tri. Jedno- alebo štvorstupňové drvenie sa používa pri spracovaní draselných solí, v drvičkách a triediarňach železnej rudy, štvorstupňové drvenie sa používa vo veľkých magnetických spracovateľských závodoch s kapacitou 40 - 60 tisíc ton/deň, spracovanie silného magnetitu rudy dlažobného kameňa.

2.

Čím silnejší a tvrdší je minerál, tým väčšia sila musí byť použitá, aby sa prekonali vnútorné adhézne sily častíc rudy a rozdrvili ju na kúsky. Adhézne sily medzi kryštálmi sú podstatne menšie ako adhézne sily vo vnútri kryštálov. Pri pôsobení vonkajších síl dochádza k deštrukcii prevažne pozdĺž oslabených úsekov, ktoré majú rôzne štrukturálne defekty (trhliny).

Účinnosť drvenia je veľmi malá. Väčšina energie sa minie na trenie medzi kusmi drveného materiálu, strojnými časťami a spotrebuje sa vo forme vytvoreného tepla. Užitočná práca pri drvení sa vynakladá na vytváranie nových exponovaných povrchov a je úmerná veľkosti tohto povrchu.

Zákony drvenia (mletia) charakterizujú závislosť práce vynaloženej na drvenie (mletie) od výsledkov drvenia (mletia), t.j. veľkosť produktu.

Job A(J) vynaložené na drvenie (mletie) je úmerné novovytvorenému povrchu kúskov (častíc) drveného produktu

kde je prechodná pevnosť v tlaku N. m/m 2;

Plocha novovytvorenej plochy, m2;

K R – koeficient proporcionality, N. m/m 2 ;

D – charakteristická veľkosť kusu, m.

Rovnica zodpovedá Rittingerovej hypotéze (1867).

Ak sa pri deštrukcii kusu v tvare kocky vynakladá energia hlavne na objemovú deformáciu, potom je v tomto prípade vykonaná práca priamo úmerná zmene jeho pôvodného objemu a je určená Kickovým vzorcom

A = = K k D 3,

kde: K a K k sú koeficienty proporcionality, N. m/m 3 ;

V – deformovaný objem, m3;

P.A. Rehbinder (1941) spojil obe hypotézy a v tomto prípade totálnu zdrvujúcu prácu

A = KRD2 + KkD3.

Podľa Bondovej hypotézy (1950) je celková drviaca práca úmerná geometrickému priemeru medzi objemom a povrchom kusu:

A = KB = KB D 2,5

Všetky vzorce sa líšia v koeficientoch proporcionality a exponentoch priemeru drveného kusu. Podľa všeobecnej hypotézy môže byť drviaca práca zastúpená vo forme

kde K – koeficient proporcionality vo všeobecnej forme; m = 23.

Keď je stupeň drvenia vysoký (jemné drvenie, mletie), môže sa zanedbať objemová deformačná práca a v tomto prípade sa použije Rittingerov zákon. Keď je stupeň drvenia malý (veľké drvenie), práca na formovaní nových povrchov sa môže zanedbať a vtedy je vhodný Kirpichevov-Kickov zákon. Formula P.A. Rebindera má univerzálny význam. Bondov zákon zaujíma medzipolohu.

Kvôli extrémnej rôznorodosti fyzikálnych vlastností hornín, ako aj potrebe drviť surovinu a získavať produkty rôznych veľkostí, vzniklo mnoho návrhov drviacich strojov. V súčasnosti sa snažia stavať nie univerzálne drviče, ale špecializované, ktoré umožňujú dosahovať najlepšie výsledky. P každá jednotlivá operácia.

Drviče musia spĺňať tieto požiadavky:

Konštrukcia a rozmery stroja musia zodpovedať veľkosti kusov a vlastnostiam spracovávaného materiálu, účelu prevádzky a stanovenej produktivite.

Vykladanie drveného materiálu sa musí vykonávať nepretržite. Pravidelné vykladanie znižuje účinnosť drvenia.

Drvenie by sa malo vykonávať rovnomerne a s minimálnou tvorbou prachu. Stupeň drvenia by sa mal nastaviť celkom jednoducho.

Spotreba energie by mala byť čo najnižšia.

Údržba by mala byť jednoduchá a bezpečná, výmena opotrebovaných dielov by mala byť jednoduchá.

Najcennejšie časti drviča musia byť chránené pred poškodením lacnými poistkami.

Základy teórie drviacich strojov vytvoril prof. L. Bevenson a Z. B. Kantorovič. Práca mnohých ďalších sovietskych vedcov a inžinierov bola venovaná štúdiu prevádzkových podmienok jednotlivých drviacich strojov, čo viedlo k identifikácii optimálnych prevádzkových podmienok drviacich a brúsnych strojov a vytvoreniu nových konštrukcií.

Závery:

Rozdelenie - Ide o proces zmenšovania veľkosti kúskov rudy ich lámaním pod vplyvom vonkajších síl, ktoré prekonávajú sily vnútornej súdržnosti kryštálov pevnej látky. Obvykle sa predpokladá, že drvením vznikajú produkty s veľkosťou častíc do 5 mm. Na drvenie sa používajú drviče rôznych prevedení. Drvenie sa vykonáva za sucha (základné) aj za mokra (pre hlinené rudy).

Niekedy sa drvenie minerálov vykonáva ručne . Ide však o časovo náročnú a nákladnú operáciu, a preto sa odporúča len v niektorých špeciálnych prípadoch, a to:

a) ak vyťažený nerast obsahuje malý počet jednotlivých veľkých kusov, ktorých veľkosť presahuje nakladací otvor drviacich strojov;

b) pri ručnom triedení rudy - na oddelenie spojov. V prvom prípade sa drvenie najčastejšie vykonáva na roštoch pokrývajúcich bunkre.

Pri drvení a mletí sa používajú tieto spôsoby ničenia: drvenie, štiepanie, lámanie, rezanie, odieranie a náraz. Jeden alebo iný spôsob ničenia sa volí v závislosti od fyzikálnych a mechanických vlastností, drveného materiálu a veľkosti jeho kúskov.

V závislosti od veľkosti drveného materiálu a drveného produktu sa rozlišujú tieto stupne drvenia:

Hrubé drvenie (od 1100...300 do 350...100 mm);

Stredné drvenie (od 350...100 do 100...40 mm);

Jemné drvenie (od 100...40 do 30...5 mm).

Proces drvenia je veľmi zložitý a závisí od mnohých faktorov, medzi ktoré patrí: sila a viskozita rudy, vlhkosť, tvar a veľkosť kusov atď.

Kontrolné otázky:

1.
Čo je drvenie?

2.
Aké spôsoby ničenia existujú počas drvenia?

3.
Ako sa procesy ničenia navzájom líšia?

4.
Čo je ručné drvenie a v akých prípadoch sa vykonáva?

5.
Čo znamená stupeň drvenia a ako sa určuje?

6. Čo charakterizujú zákony fragmentácie?

7. Ako sa líšia Rittingerove a Kirpichev-Kickove vzorce?

8. Aké sú požiadavky na drviace zariadenia pri ich príprave na prevádzku?

Témy seminára:

Drvenie ako integrálny proces prípravy na obohatenie.

Procesy drvenia. Všeobecné charakteristiky.

Ručné a mechanizované drvenie.

Zákony fragmentácie.

Domáca úloha: