2.2. Особливості розрахунку барабанних змішувачів
Робочі органи барабанних змішувачів містять робочу ємкість, що здійснює обертовий або вібраційний рух (рис. 13). Для інтенсифікації даного процесу обробки в робочій камері розташовують лопаті або шнеки (рис. 14), які здійснюють певний механічний рух.
Потужність, що
необхідна для приводу барабана, можна
визначити
за формулою:
=
+
+
де
–
потужність, що витрачається на
здолання тертя у підшипниках змішувача:
(39)
де
–
сила ваги відповідно барабана та
продукції, Н ;
f – приведений
коефіцієнт тертя ковзання;
–
радіус цапфи валу барабана, м;
ω– кутова
швидкість барабана, рад/с;
–
потужність, що необхідна для здолання
сили ваги продукта при
його підйомі
у барабані до кута натурального скосу,
кВт:
(40)
h
– висота підйому продукта від
горизонтального положення до кута
натурального скосу: h=
(
1– cosψ );
τ – час
підйому продукції на висоту h:
τ =
ψ / ω;
– відстань
від осі обертання до центра ваги
продукції, м;
ψ– кут
натурального скосу.
Рис. 13 Принципові схеми барабанних змішувачів
а – горизонтальний періодичної дії; б – горизонтальний з радіальними перетинками; в – з робочим резервуаром у вигляді багатогранника; г – горизонтальний з двома зовнішніми бандажами, що опираються на приводні ролики; д – похилий з двома зовнішніми бандажами; ж – з нахиленим корпусом та внутрішніми лопатями.
–потужність, що
необхідна для перемішування продукта,
кВт:
(41)
Для барабанних змішувачів без струшування продукції потужність на привод можна визначити як:
(42)
де τ– тривалість підйому частинок, с; υ – окружна швидкість барабану, м/с;
Рис. 14. Схеи гвинтових змішувачів:
б – двогвинтова вертикальна схема мішалки; в – двохшнековий вертикальний змішувач; г – лопатевий шнек.
Для барабанних
машин із струшуванням продукції у
формулі (40 )
тривалість струшування, причому
;
–
тривалість о
дного
оберта барабану.
2.3. Особливості розрахунку шнекових змішувачів
Особливості розрах унку шнекових машин визначаються, здебільшого, особливостями конструктивного виконання (рис. 15, 16) робочих органів.
При виконанні розрахунку рекомендується користуватись наступними значеннями конструктивних параметрів шнекового змішувача: діаметр шнека D=0,2...0,25 м; діаметр вала d=0,05 м; крок гвинту шнека t = D.
Необх ідна частота
обертання шнека змішувача за даної
максимальної
продуктивності
складає:
(43)
де
–
кількість
шнеків; ρ–
довжина подаючого шнека, м;
ψ– коефіцієнт заповнення шнеку:
ψ=0,3…0,6.
Рис. 15. Шнековий змішувач:
1 – жолоб; 2 – гвинтова лопать; 3 – вал; 4 – прийомний патрубок;
5 – вихідний патрубок.
Здатність конструктивно розмірами подаючих (дозуючих) шнеків:
,d=0,05м;
проектують
конструкцію таким чином, щоб подаючі
шнеки мали три різні частоти обертання:
максимальну
–визначаються
за формулою (41), та проміжну
При цьому можна прийняти, що коефіцієнт
заповнення для подаючи шнеків складає
ψ=0,9…0,95.
Потужність, що витрачається для приводу шнекового змішувального агрегату, становить:
(43)
де
–
коефіцієнт запасу потужності:
=1,2…1,25;
– потужність, що необхідна для приводу
змішувального шнека, кВт:
.
де
– довжина змішувального шнека
=2,2…2,5 м;
– максимальна продуктивність змішувача,
кг/с;
–
коефіцієнт опору руху:
=6…5.
–
потужність, що витрачається для приводу
подаючи х (дозуючих) шнеків, кВт:
(44)
де
–
довжина подаючого шнека,м; α – кут нахилу
подаючи шнеків до горизонту: α=8 (для
муко змішувального агрегата).