Witam,
Proponuję zastanowić się nad tym racjonalnie czy to w ogóle ma rację bytu. Jeżeli spojrzeć do tego patentu to tam jest tak, że ta komora jest podzielona na takie dwie sekcje. Pierwsza ma ścianki pod kątem 90 stopni, druga to część tego leja pod kątem powiedzmy ~60 stopni.
Ta pierwsza część moim zdaniem służy do rozpędzania tego co tam wkładamy i miażdżenia za pomocą siły odśrodkowej. Rozpędzanie polega na transferze pędu z powietrza (ciśnienie do 600 psi i wydajność 12 000 stóp sześciennych na minutę) do naszego przedmiotu. Część "lejowata" służy do kierowania z powrotem zbyt dużych części do ponownego zawirowania i zmielenia.
Jakie prędkości osiąga powietrze w tym układzie? Policzmy! Zacznijmy od równania Bernoulliego:
$$\epsilon_m = \frac{v^2}{2} + \frac{p}{\rho}+g\cdot h = \mathrm{const.}$$
Teraz zakładamy, że wyraz $$g\cdot h\approx 0$$ i w związku z tym cała energia zostaje zamieniona na prędkość powietrza, czyli:
$$\frac{v^2}{2}=\frac{p}{\rho}$$
Rozwiązując dla $$v$$:
$$v=\sqrt{\frac{2\cdot p}{\rho}}$$
Wstawiając dane z wikipedii i tego patentu:
$$v=\sqrt{\frac{2\cdot \Delta p}{\rho}}=\sqrt{\frac{2\cdot( p_{\mathrm{cisnienie\hspace{2pt} ze\hspace{2pt} sprezarki}}-p_{\mathrm{atmosferyczne}} }{\rho_{\mathrm{powietrza}}}}=\sqrt{\frac{ 2\cdot (4.13\cdot 10^{6} - 10^5) \mathrm{Pa}} {1.168 \frac{\mathrm{kg}}{\mathrm{m^3}}} }\approx 2629 \frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}$$
To jest prędkość powietrza opuszczające zasilenie tego bajeru. Dla ułatwienia załóżmy, że można rozpędzić małe przedmioty do takich prędkości. Z tego wynika, że dla górnej części tej machiny (ścianki pod kątem 90 stopni) siła nacisku na ścianki wyniesie:
$$\mathrm{F_{nacisku}}=\frac{m\cdot v^2}{r}=\frac{2\cdot 1\hspace{2pt}\mathrm{kg}\cdot 2000^2\hspace{2pt}\frac{\mathrm{m^2}}{\mathrm{s^2}} }{2 \hspace{2pt}\mathrm{m}}=4\cdot 10^6 \mathrm{N}$$
Założenia tutaj: górny pierścień ma 4 metry średnicy, prędkość do jakiej dało się rozpędzić przedmiot o wadze 1 kg wyniosła 2000 m\s. Jeżeli byśmy to przeliczyli na nacisk wyrażony w kg:
$$N = \frac{\mathrm{F_N}}{\mathrm{g_{ziemskie}}}\approx 4\cdot 10^5 kg$$
Z tego wynikało by, że nacisk na taki przedmiot wyniesie około 400 ton. Nie wiem czy to jest dużo czy mało dla pras do gniecenia kamieni, ale dla małych kamieni chyba może je rozgnieść na pył.
Komentarz:
Wraz ze zmniejszaniem się masy przedmiotu, efektywność rozbijania maleje. Nie wiem na ile realne jest rozpędzenie przedmiotu do takich prędkości. Przedmioty o zbyt dużej masie nie będą chciały się mielić, gdyż po prostu przelecą przez tą tubę. Tak samo nie można zbyt dużo wrzucać do tej maszynki, bo powietrze nie nadąży rozpędzać nowych przedmiotów.
Co do wrzucania od spodu to ze względu na to, że pęd powietrza jest też w tej części stożkowej to gdy zacznie wirować ten przedmiot to siła odśrodkowa wypchnie go wyżej, a tam zostanie bardziej rozpędzony i zgniecione.
Podsumowując:
Może to działać. Dziękuję za uwagę, dobranoc.
