Расчет глинорастирателей

Глинорастиратель предназначен для окончательной переработки глиняной массы и получения ее однородности.

Измельчение производится при помощи крыльчатки. Крыльчатка состоит из стального сварного корпуса и сменных ножей, расположенных на каждой лопасти. Особенностью конструкции крыльчатки является возможность изменять угол установки ножей и регулировать радиальный зазор между ножом крыльчатки и корпусом.

Глина измельчается, перемешивается и продавливается через отверстия небольших размеров.

Глинорастиратели используются при производстве керамических труб, тонкостенных строительных изделий: керамической плитки, балясин и т.п.

Расчет глинорастирателя позволяет определить не только мощность его электродвигателя, но и критическое сечение в котором возникает максимальное давление от истираемого сырья [4, 7].

1. Определение геометрических соотношений

а) проекция лопасти на ось Х

, м,

где Н – проекция лопасти на ось У, м; α – угол наклона лопасти, град.

б) проекция лопасти на ось У

, м,

где L – длина лопасти, м.

в) коэффициент отношений проекций

,

где h₀ – зазор между ножами крыльчатки и решетками чаши, м.

г) определение «критического» сечения

, м,

, м.

2. Определение максимального давления в «критическом» сечении

, МПа,

где μ_эф – эффективное значение вязкости Па·с, μ_эф=0,01 Па·с; υ – окружная скорость лопасти, м/с

, м/с,

R – радиус внешней кромки лопасти, м; ω – угловая скорость лопасти, рад/с.

3. Определение усилия, действующего на лопасть от сжатия глины

, Н,

где b – ширина лопасти, м.

4. Определение мощности, расходуемой на создание давления

, кВт.

5. Определение силы трения глины о лопасть

, Н.

6. Определение мощности, расходуемой на преодоление силы трения

, кВт.

7. Определение мощности, затрачиваемой на перемешивание глины

, кВт,

где β – коэффициент сопротивления движения лопасти в глиняной массе, Н/м²; b₁ – ширина кронштейна, м; r₁ – радиус внутренней кромки лопасти, м; r₂ – радиус вала, м, r₂=0,225 м.

8. Определение мощности двигателя глинорастирателя

, кВт,

где z – число лопастей; η – КПД двигателя, η=0,8.

Исходные данные к расчету глинорастирателя приведены в приложении 9.

Расчет бетоноукладчиков

На заводах по производству железобетонных изделий для транспортирования и укладки бетонной смеси применяют бетонораздатчики и бетоноукладчики. Бетонораздатчики – это оборудование, выполняющее только функции приема и раздачи бетонной смеси на формовочных постах. Бетоноукладчики – это оборудование, выполняющее наряду с приемом и раздачей еще и распределение бетонной смеси. Они также могут выполнять разравнивание, заглаживание и уплотнение бетонной смеси.

Обязательными элементами любого бетоноукладчика являются расходный бункер и рабочие органы, монтируемые на рамной конструкции. По типу питателя разделяются на бетоноукладчики с ленточным, барабанным, винтовым, вибролотковым, ложковым и виброконусным питателем.

Широкое распространение получили бетоноукладчики с ленточными и винтовыми питателями, методика расчета, которых сводится к следующему [1, 2, 4, 6].

1.Определение производительности бетоноукладчика при заполнении формы смесью

, м³/ч,

где V_ИЗД – объем изделия, м³; z_ИЗД – количество одновременно формуемых изделий, шт, z_ИЗД=1…2; k_Р – коэффициент разрыхления смеси, k_Р=1,12…1,2; k_В – коэффициент использования машины по времени, k_В=0,85…0,95; t_Ц – продолжительности цикла укладки смеси в формы, мин

, мин,

t_Н – продолжительность наполнения бункера укладчика смесью, мин

, мин;

V_Б – вместимость бункера укладчика, м³,

, м³;

k_У – коэффициент уплотнения смеси, k_У=1,12…1,2; k_П – коэффициент, учитывающий потери смеси при загрузке в бункер, k_П=1,01; П_ЛП – производительность ленточного питателя, м³/мин; t_П – продолжительность передвижения укладчика со смесью к форме, мин

, мин;

l – расстояние от загрузочного конвейера до поста формования (укладки) смеси, м; υ_УКЛ – скорость передвижения укладчика, м/с; t_У – продолжительность укладки смеси в форму, мин

, мин,

l_Ф – максимальная длина формы, м; l_УКЛ – база бетоноукладчика, м; n_ПР – количество проходов бетоноукладчика при укладке бетонной смеси, n_ПР=2…3; t_В ­– продолжительность перемещения укладчика в исходное положение под загрузку, мин

, мин.

2. Определение мощности, необходимой для передвижения бетоноукладчика

, кВт,

где W – сила сопротивления передвижения бетоноукладчика, Н; η – КПД привода, η=0,8…0,9; Р_К – сила давления от массы конструкции бетоноукладчика, Н; Р_Б – сила давления от бетонной смеси в бункерах, Н; μ – коэффициент качения ходовых колес, м, μ=0,0008…0,001 м; f – коэффициент трения в цапфах колес, f=0,08; d – диаметр цапф колес, м, d=0,06 м; D – диаметр колес бетоноукладчика, м, D=0,3 м; β – коэффициент, учитывающий трение реборд колес о рельсовый путь, β=2,5…3.

3. Определение мощности привода ленточного питателя бетоноукладчика

, кВт,

где m – коэффициент запаса мощности, m=1,1…1,3; η₁ – КПД передачи привода, η=0,8…0,85; N₁ – мощность, расходуемая на преодоление трения бетонной смеси о борта, кВт

, кВт,

W₁ – сила трения бетона о борта питателя, Н

, Н,

k₁ – коэффициент трения бетона по стали, k₁=0,8; Р₁ – сила бокового давления бетона на борта, Н

, Н,

F₁ – площадь 1 борта, м²

, м²,

l_Б – длина бортов, м; h – высота бортов, м; q₁ – давление бетонной смеси на борта, Па

, Па,

ρ – плотность бетонной смеси, кг/м³; Θ – коэффициент подвижности бетонной смеси, Θ=0,6…0,7; υ_ЛП – скорость движения ленточного питателя, м/с; N₂ – мощность для преодоления трения ленты питателя о поддерживающий металлический лист, кВт

, кВт,

W₂ – сила трения ленты о поддерживающий лист, Н

, Н,

k₂ – коэффициент трения резиновой ленты о сталь, k₂=0,6; Р₂ – сила активного давления бетона на ленту, Н

, Н,

F₂ – площадь активного давления, м²

, м²,

b – ширина отверстия бункера, м

, м,

b_ЛП – ширина ленты питателя, м; l – длина отверстия бункера, м

, м,

l_ЛП –длина ленточного питателя, м; q₂ – давление бетонной смеси, Па

, Па,

R – гидравлический радиус выпускного отверстия бункера, м, R=0,74 м; f₁ – коэффициент внутреннего трения бетонной смеси, f₁=1,0; N₃ – мощность, требуемая для транспортирования бетонной смеси на ленте, кВт

, кВт,

где W₃ – сила сопротивления перемещению бетонной смесью на ленте, Н

, Н,

k₃ – приведенный коэффициент сопротивления роликоопор ленты питателя, k₃=0,035…0,04.

Исходные данные к расчету бетоноукладчика приведены в приложении 10.