Данное задание необходимо выслать 2020г
Практическая работа к теме 1.7
Задание
Произвести расчеты по условиям задач и выслать для проверки
Задача 1.
Используя формулу производительности дезинтеграторов, произвести ее расчет.
Q =900π / τ * (D2L -Kшт* d2* l) *γ *φ = 900 *3,14 / 300 * (1,52 * 0,35 — 56 * 0,032 * 0,3) * 1600 * 0,85 =9,42(0,79 — 0,56) *1360 =?кг/час
где τ – время обработки, определяемая экспериментально, с; D – диаметр диска, м; L – расстояние между дисками, м; Кшт – количество штифтов; d – диаметр штифта, м; l – длина штифта, м; γ – объемная масса продуктов движении, кг/м3; φ – коэффициента загрузки.
Задача 2.
Рассчитать основные параметры валковой дробилки.
Основными параметрами валковой дробилки являются: ширина выходной щели, угол захвата б, диаметр D, длины валков L, частоты их вращения n, и потребляемая мощность N.
Рисунок 1 - Схема для расчёта валковой дробилки
Определяем ширину выходной щели а, м, из отношения:
a/d = 0,25,
где d - диаметр куска материала, d = 85 = 0,085 м
а = d*0,25 = 0,085 * 0,25 = Х м
Значение D находиться из треугольника ABC (Рис. 1): D/d = (cosα — 0,25) / 1 - cosα
Коэффициент fн трения для прочных пород принимают 0,3, при таких значениях угол α=16,7є, а отношение D/d:
D/d = (cos16,7 — 0,25) / 1 — cos16,7 = 17
Наибольший диаметр загружаемого материала (d) задан 85 мм, поэтому диаметр вальцов равен:D=d*17=85*17=Y мм
Максимально допустимое значение частоты вращения валка (n) определяется условиями отбрасывания частиц материала центробежными силами:
n = 102,5 *√f / ρ* dср * D = 102,5 √0,3 / 3 *0,085*Y= 102,5 *0,6=Z об/мин
ρ - плотность материала, для щебня от 1,4 до 3 г/см;
Длину валка L мм, находят: L = (0,8...1,3)⋅D = 0,9 *Y =A м
Производительность дробилки:
Q = 188,4* μ*n*L*D(d+d/4) = 188,4*0,39*Z*A*Y*(0,03+0,03/4) =B м3/час
где μ — коэффициент разрыхления, 0,39
d -зазор между валками,0,03м;
Мощность двигателя определить по формуле
N = σ2*Q(ί — 1) / 2,4E *ηд * ηп =(2,2 ⋅ 104)2 *B(29 -1) / 2,4 * 2,2 ⋅ 104 * 0,2*0,8 = 9770/ 8448 =?кВт
гдеi – степень дробления, ί = Dср/ dср = 85:3 = 29
E – модуль упругости материала, 2,2 ⋅ 104 МПа;
σ– предел прочности материала на cжатие 46 МПа;;
ηd, ηп– КПД дробилки и привода, ηd = 0,2...0,3; ηп = 0,8...0,9.
Задача 3. Рассчитать основные параметры бегунов
1) Определение угла захвата.
Углом захвата называют угол, образованный плоскостью чаши и касательными, проведёнными через точки соприкосновения куска материала с поверхностью катка. Рисунок 2
В момент захвата куска материала в точке А возникает сила нормального давления Р и сила F=Pf, где f - коэффициент трения (рис.2,схема а).
Угол захвата должен быть меньше двойного угла трения. Коэффициент трения может колебаться в пределах 0,3 - 0,5, что соответствует углу захвата 30 - 50 º.
Принимаем угол захвата 30º.
2) Определение соотношений между диаметром катка бегунов и диаметром дробимого материала.
D/2 -d/2 = (D/2+d/2) *cosα
где D - диаметр катка,
d - диаметр куска дробимого материала.
При угле α = 30º:
D = d (1+cosα / 1- cosα)= d (1+cos30º/1 -30º) =d * (1+0,8660/ 1 — 86600) = d *1,87/0,14= 14d
При угле α = 50º получаем:
D = d (1+cosα / 1- cosα)= d (1+cos50º/1 -50º) = d*(1+0,6428 / 1 — 0,6428) = d*1,65/0,36 = 4,6d
D = (4,6…14) d.
При D =1800 мм возможная крупность дробимого материала:
1800 / 4,6...14 =391...128мм
принимаем dmax=300мм.
При переработке влажных глин отношение D/d составляет 5…6,
следовательно для бегунов СМ - 365 максимальная крупность исходного материала составляет: 1800/ 5...6 = 360....300мм
Для обеспечения надёжного захвата материала максимальная крупность кусков принимается на 20% меньше.
d = 0,8 dmax= 0,8 *300 =? мм.
3) Сила нормального давления, действующая на
материал (усилие раздавливание), H:
Pср= усжF Kс
где усж- предел прочности материала при сжатии, H/м2,
для мягких пород усж= 80МПа, для прочных усж= 150МПа
(1 H/м2 = 10-6МПа); F - площадь дробления, м2;
Kс-коэффициент разрыхления материала (для прочных пород
Kс= 0,2 … 0,3, для глины Kс= 0,4 … 0,6).
Полагая, что F=bl = bRв,
где l - длина дуги на участке измельчения материала, м;
R=D/2 - радиус катка, м;
b - ширина катков, м;
в - угол дуги, рад, в = б /2.
Для бегунов СМ - 365:
усж= 80 МПа = 800000 Н.
B = 0,8 м;
D = 1,8 м.
Pср= усжF Kс = 800000*1,44*0,1 =? Н
4) Определение угловой скорости и числа оборотов вертикального вала бегунов.
w = √fg/rн = √ 0,3*9,81/ 0,98 = Х cек-1
где rн-радиус, по которому катится внешняя плоскость катка
n =30√ f/rн = 30* √ 0,3/ 0,98 = Y об/мин
5) Определение производительности бегунов.
Для ориентировочного расчёта производительности бегунов с решётчатым подом используют следующую формулу:
Q = S l a n 60 = 0,000954*0,03*920*Y*60 = Z м3/час
где S - площадь отверстия в решётчатой плите, м2;
l - длина глиняного прутка, м, продавливаемого при каждом набегании катка (l= 25 - 35 мм для глин влажностью 20 - 22%);
а + b- число отверстий, перекрываемых катком за один оборот вертикального вала;
w — угловая скорость вертикального вала, рад/с;
n - частота вращения вертикального вала, об/мин;
S = 34 * 28 + 2= 954 мм2 =0,000954 м2;
а = 920;
l = 30мм = 0,03м;
n = 16,71 об/мин.
При плотности глины (влажностью 20%) г = 1450 кг/м3получим:
Q =Z * 1450 =?кг/ч =?т/ч.
6) Определение мощности двигателя.
Мощность двигателя может быть определена как сумма мощностей, необходимых в основном для преодоления сил трения качения и трения скольжения катков.
N = (N1+ N2)/ η
где N1- мощность, необходимая для преодоления сил трения качения;
N2- мощность, необходимая для преодоления сил трения скольжения катков.
η- КПД установки, η = 0,5 - 0,8.
Мощность, необходимая для преодоления сил трения качения
N1 = (G*fk*vср*n*ί)/ R*1000
N1 = (G*fk*vср*n*ί)/ 955,4 =(90000*0,03*В*Y*2)/955,4 = А кВт
где G - вес (сила тяжести катка), Н;
fк- коэффициент трения качения;
vср- средняя окружная скорость качения катка, м/с:
R - радиус катка, м.
Исходные данные:
G = 90000 Н;
f= 0,03;
r н= 0,9 м;
n = 22,7 об/мин;
i = 2;
R = 0,9 м.
Подставляя в формулу значение средней окружной скорости
vср= r n/30 = 0,9:30 =В
Мощность, необходимая для преодоления сил трения скольжения катков:
N2 = ωbGfскί / 4000 =X*90000*0,3*2 / 4000 = C кВт
Для бегунов СМ - 365:
fск= 0,3;
где -fск коэффициент трения скольжения;
Необходимая мощность электродвигателя:
Nэ = N1+N2 /η = A + C /0,9=?кВт
η -кпд электродвигателя, 0,9