2 Расчет скоростных и геометрических параметров дробилки

Чем больше частота вращения ротора, тем больше окружная скорость ножей, а, следовательно, большее количество энергии, передаётся материалу при ударе, но при этом возрастают потери мощности и снижается эффективность машины вследствие внецентренного удара, т. к. материал не успевает попасть в зону действия ножей полностью, потому, что его вертикальная скорость меньше окружной скорости ножей, и удар приходится по краю материала, что значительно снижает количество энергии, передаваемой материалу при ударе, и происходит просто отскок материала от рабочих элементов без разрушения, это оказывает отрицательное влияние на производительность.

Оптимальная частота вращения ротора n = 600 мин ^-1.

Определим линейную скорость ножа, необходимую для разрушения материала:

м/с, (2.1)

где V_p – линейная скорость ножа, при которой происходит разрушение

материала;

σ_р – предел прочности материала, для ПЭТФ σ_р=5 ∙10⁶ Па;

γ₀ – плотность, для ПЭТФ γ₀=1455 г/м^3;

d_k – диаметр разрушаемого куска, d_k= 0.04 м.

Определим диаметр корпуса:

м, (2.2)

где D – диаметр корпуса;

n – частота вращения ротора n = 600 мин ^-1;

K₁ – коэффициент, зависящий от типа обрабатываемого материала для

ПЭТФ K= 0.4.

Определим линейную скорость материала:

м/с, (2.3)

где K_р – коэффициент прочности K_р = 5,03;

V_л – линейная скорость ударных элементов, м/с;

n – частота вращения ротора n = 600 мин ^-1;

K_z – количество зон активного воздействия на материал.

, (2.4)

где Z – количество ножей на ярусе, шт;

Y – количество ярусов с ножами, шт.

Высоту рабочей зоны принимаем в соответствии с уравнением винтовой линии

H=K··D·tg, (2.5)

где -угол наклона винтовой линии движения материала;

К- количество оборотов совершаемых материалом за время прохождения его в рабочей камере.

V=Vм·tg, (2.6)

где V-скорость движения материала вдоль вертикальной оси рабочей камеры V=2,2 м/с;

Vм- линейная скорость движения материала Vм=35 м/с.

Расчет кинематических параметров дробилки

Предварительно зададимся частотой вращения вала электродвигателя. Из стандартного ряда принимаем 970 мин^-1. Передача крутящего момента от двигателя к дробилке производится при помощи клиноременной передачи (Рисунок 2.3)

Рисунок 2.3 – Схема привода дробилки.

Расчет основных параметров клиноременной передачи.

Передаточное число с учётом упругого скольжения

U=n₁/n₂, (2.7)

где n₁ и n₂ – частоты вращения ведущего и ведомого шкивов мин^-1.

Диаметр большого шкива определяется как:

D₂=UD₁(1-ζ), (2.8)

где D₁ и D₂ – диаметры ведущего и ведомого шкивов, мм

ζ- коэффициент упругого скольжения.(для кордошнурованных клиновых ремней ζ=0,01)

Угол обхвата на малом шкиве:

(2.9)

где а – расстояние между осями шкивов (а=1558мм).

Рекомендуется для клиноременных ремней 120º

Длина ремня встык (без учёта припуска на соединение концов ремня, провисания и начального деформирования):

(2.10)

Скорость ремня

(2.11)

где n₁- частота вращения на ведущем валу (n₁=1000мин^-1)

Число ремней передачи:

Z=P₁C_p/(P₀C_LC_α), (2.12)

где P₁ – передаваемая мощность, кВт;

P₀ – мощность, передаваемая одним ремнем, кВт;

C_p – коэффициент, учитывающий динамичность нагружения передачи и режим её работы;

C_L – коэффициент, учитывающий длину ремня;

C_α – коэффициент, учитывающий влияния угла обхвата.