Розрахунок приводу дробарки
Характеристика деяких роторних дробарок Выксунского заводу
Матеріал через завантажувальну кишеню 6 подається всередину роторів, що обертаються, де діють дві сили : відцентрова, спрямована по радіусу, і сили удару, спрямована тангенціально. По напряму рівнодійної матеріал відкидається на наступний ряд бил іншого диска, що обертається в протилежну сторону, який відкидає матеріал на третій ряд бил і т. д. Під дією зустрічних ударів матеріал подрібнюється. Тонкість помелу в дезінтеграторі підвищується із збільшенням числа рядів бил. Так, вже при чотирьох рядах бил виходить дуже тонкий помел глини, в якому знаходяться до 70-80% часток матеріалу менше 0,54 мм.
Продуктивність дезінтегратора залежить від рівномірності живлення, числа оборотів, діаметру роторів. При значному збільшенні швидкості обертання роторів збільшується тонкість помелу і зменшується продуктивність.
Для отримання тоншого помелу слід застосовувати дезінтегратори з великою кількістю рядів пальців.
дезінтегратор працював нормально, необхідно матеріал подавати механічним живильником, розміром шматків - не більше 25-35 мм, вологістю - не більше 8-11 %.
Рис. 36. Дезінтегратори з двома роторами, що обертаються, :
а - загальний вигляд, би - установка ротора
|
Переваги дез-інтеграторів : можливість досягнення тонкості помелу, відповідні вимогам технологічного процесу виробництва цеглини сухим способом і вогнетривких виробів; простота конструкцій і можливість помелу при більшій, ніж на інших машинах, вологості глини; порівняно мала чутливість до змін вологості глини в межах 8-11%. Недоліки: небезпека поломки бил при попаданні металевих предметів; швидкий знос бил; порівняно велика витрата енергії; порушення балансування роторів при нерівномірному зносі бил, що викликає швидку поломку підшипників .
Очищення дезінтегратора від глини може бути виконане протягом 10-15 хв.
У таблиці. 10 дана характеристика дезінтеграторів.
Приклад розрахунку
Технічна характеристика
1. Діаметри роторів, мм:
верхнього 500
нижнього 800
2. Довжина роторів, мм 500
3. Частота обертання ротора, хв
верхньго 770, 770, 960
нижньго 1190, 1430, 1770
4. Розмір щілин між колосниками, мм, 3...5
5. Придуктивність, т/год 2...3
6. Максимальний розмір кусків,що
завантажуються, мм до 200
7. Потужність електродвигуна, кВт 40
8. Габаритні розміри, мм
довжина 1810
ширина (з двигуном) 1380
висота 1730
9. Маса дробарки (без електродвигуна), т 3.5
Вибір вихідних даних та розрахунок основних характеристик дробарки
Вихідними даними для розрахунку дробарок повинні бути:
1. продуктивність,
2. ступінь подрібнювання,
3. характеристика фізико-механічних властивостей матеріалу, що подрібнюється.
m=371,31 кг
τ=1,0·05,с
P=130 Н
N=40 кВт
a=0,115м
z=6
тут: m – маса подрібнюючої частини (ротору);
τ – тривалість удару молотка;
P – сила опору руйнування;
N – потужність;
a – довжина молотка;
z – кількість молотків.
d=10;12;14;16мм.
R= 1 + 25мм.
δд=5;7;10мм.
hmin=5;7;10мм.
Колова швидкість молотка верхнього валу
V =p n · R/30 = 3,14 · 960 · 0,25 / 30 = 25 м/с.
Де R=0,25 м – базовий радіус робочих поверхонь молотків верхнього валу дробарки.
Колова швидкість молотка нижнього валу
V =p n · R/30 == 3,14 · 770 · 0,40 / 30 = 32,2 м/с.
Де R=0,4мм – базовий радіус робочих поверхонь молотків нижнього валу дробарки.
Розміри молотка
а=0,115м
b=0,045м
δ=0,01м
Молоток з одним отвором Æ20 мм. = 0,02м
Для визначення ефективності процесу подрібнення необхідно визначити інерційні характеристики подрібнююичх елементів дробарки.
Квадрат радіусу молотка відносно його центру 0,252 = 0,0625 м2.
Та відносно його підвіски:
0,082 = 0,0064 м2.
Відстань від кінця молотка до вісі його підвіски 0,05 м.
Оскільки молотки з одним отвором, то відстань 0,025м.
Радіус найбільш віддаленої точки молотка від вісі ротора складає для верхнього ротора 0,25 м; для нижнього – 0,4 м.
Кутова швидкість:
w=p n /30 == 3,14 · 770 / 30 = 80,6 рад/с.
Запас складає 10 рад/с, значить:
wмакс = 80,6+10 = 90,6 рад/с.
Маса молотка виготовленого зі сталі з щільністю ρ=7850 кг/м3 складає 15 кг. Радіус кола розміщення центрів ваги молотків Rц = 0,23 м.
Відцентрова сила інерції молотка:
Fвідц = wмакс ·R/4 · m = 90,62 · 0,23·15 /4 = 7080 Н = 7,08 кН
За стандартом приймаємо d=0,01м.
Товщина диска ротора дробарки приймається конструктивно 500 мм.
Молотки розташовані в два ряди рівномірно по колу.
Продуктивність молоткових дробарок визначають за емпіричною формулою:
П = k ·D · L · p n / 30і = 6 ·0,5 · 0,5 · p 770 / 30·40 =3,02 т/год.
D – діаметр ротора,м;
L – довжина ротору,м;
n – число обертів ротора в хвилину;
i – ступінь подрібнення;
k – дослідний коефіцієнт, величина якого залежить від конструкції дробарки та твердості подрібнювального матеріалу (зазвичай k=4,6÷6,2).
З виконаних розрахунків можна бачити, що при найгірших умовах обробки (великі куски каміння та високі його міцністні характеристики, що задаються в формулі коефіцієнтом твердості подрібнювального матеріалу) дробарка забезпечує необхідну продуктивність по виготовленню щебеню необхідної ступені подрібнення.
Розрахунок приводу дробарки
Потужність, яка затрачується молотковою дробаркою, може бути наближено вирахувана по емпіричній формулі:
N = П · Fвідц · V2 / 60 = 3,02 · 7080 · 32.22 / 60 = 36948,83 Вт = 36,95 кВт
Вибираємо двигун стандартного ряду асинхронний трифазний роторний потужністю 40 кВт і синхронною частотою обертання ротора 1000 об/хв.
Загальне передаточне відношення приводу, що забезпечується використанням пасової передачі, становить:
і = 1000 / 770 = 1,3
Коефіцієнт корисної дії приводу становить
h = 0,82