Podribnennya (1)

Релр 1,5 10 4 8 2300 0,182 0,08 268 1,9кВт .

22. Продуктивність дробарки при подрібнення вапняку, кг/год :

		Q	м	3600K D L	3600 1,5 10 4		0,182
				1 д р	o						(2.1.22)
		0,08 2300 268 862,8кг/год 0,24кг/с.
	Таблиця 2 Вихідні дані для розрахунку молоткових дробарок
Варіант	m 10-5,кг			10 5,c		F,H			a,мм	z	P,кВт
1	2			3		4			5	6	7
1	5,0			1,0		160			120	4	15
2	4,8			1,0		150			100	6	15
3	4,6			1,0		180			90	6	12
4	4,2			0,8		200			80	4	12
5	4,0			0,8		240			110	6	12
6	3,8			0,6		250			112	8	10
7	3,5			0,6		280			108	8	10
8	3,4			0,8		300			70	8	10
9	3,3			0,8		320			90	4	9,0
10	3,0			1,2		350			120	4	9,0
11	2,8			1,0		360			770	6	9,0
12	2,6			0,9		380			80	6	8,0
13	3,6			1,0		400			90	4	10
14	3,8			1,0		290			100	4	12
15	4,0			0,6		150			120	4	12
16	4,6			0,8		140			110	4	14

z – кількість молотків.

Задача 3. Розрахувати параметри валкової дробарки з гладенькими

(зубчастими або рифленими) валками за такими даними: максимальний розмір шматків матеріалу dmax , мм; ступінь подрібнення i ; густина подрібнюваного матеріалу м кг/м3. Дані для розрахунків наведені в таблиці 3.

61

Приклад 1.

Розрахувати основні параметри валкової дробарки з

гладенькими валками за даними:

dmax 80мм ,

i 4 , м 2600 кг/м3 –

густина

матеріалу.

1. Частота обертання валків :

n 100

f

Dd м ,

(3.1.1)

де

f 0,3 – коефіцієнт тертя подрібнюваного матеріалу (( f

0,3...0,5) ) ;

D 20dmax 20 80 1600мм – діаметр валків;

n 100

0,3

3с-1 .

1,6 0,08 2600

2. Масова продуктивність дробарки, кг/с :

Qm 1,25 DLвn м

(3.1.2)

1,25 3,14 1,6 0,8 0,02 3 2600 0,25 196кг/с,

де L 0,5D 0,5 1,6 0,8м – довжина валків L 0,5...0,7 D ;

в dmax

i 80

4 20мм 0,02м – ширина вивантажувальної щілини (відстань між

валками);

0,25

– коефіцієнт розпушення матеріалу

( 0,25...0,3

тверді і 0,4...0,6

м’які матеріали).

2.

Потужність електродвигуна приводу:

Релр 72DLn d D2 120

(3.1.3)

72 1,6 0,8 3,0 0,08 1,62 120 28кВт.

Приклад 2.

Розрахувати продуктивність

і

потужність

чотиривалкової

дробарки для солоду з валками діаметром D 300мм і довжиною L 600мм , колова

швидкість яких

t 1,6м/с . Густина солоду с 520 кг/м3, відстань між валками

в 2мм ,

початковий розмір

солоду

d 3мм ,

коефіцієнт розпушення

0,5 .

Питома

потужність на

кожен

кілограм

годинної

продуктивності

Рпит 0,004кВт год/кг , =18

1.

Частота обертання валків( 2 nR Dn) :

n

1,6

1,7с-1 ,

(3.2.1)

D

3,14 0,3

2. Масова продуктивність дробарки :

62

Qm 1,25 DLвn с 1,25 3,14 0,3 0,6

		0,002 1,7 500 0,5 0,62кг/с 2232кг/год.	(3.2.2)
3.	Перевірка умови нормальної роботи дробарки ( 2 тр) ;
f tg тр ;		тр аrgctgf аrctg0,3 21,5 і тоді 18 2 21.5 43 .
де	f 0,3	– коефіцієнт тертя матеріалу з валками ( f 0,3...0,5) .
Отже, умова нормальної роботи дробарки виконується.
3.	Ступінь подрібнення:
		i d в 3 2 1,5.	(3.2.3)
4.	Потужність на валках:
		Рв Релр QmРпит 2232 0,004 8,9кВт	(3.2.4)
Приклад 3. Розрахувати основні параметри валкової дробарки із
зубчастими валками при dmax 50мм з густиною матеріалу			2500 кг/м3 , ступінь
подрібнення і 10 .
1.	Діаметр D та довжина валків L :
		D 10dmax 10 50 500 мм ;	(3.3.1.1)
		L 1,5D 0,5 500 250мм .	(3.3.1.2)

2.Частота обертання валків (за умови відсутності відкидання матеріалу під дією відцентрових сил)

		nmax 102,5	f	102,5	0,35	7,67c 1	,	(3.3.2)
			dmaxD
					2500 0,05 0,5
де ( f 0,35) – коефіцієнт тертя матеріалу об валки ( f 0,3...0,5) .
3.	Масова продуктивність дробарки:
		Qm 1,25 DLpnв 1,25 3,14 0,5 0,225
		2500 7,67 0,25 10,6			кг/с,			(3.3.3)
де Lp 0,9L 0,9 250 225мм=0,225м – робоча довжина валка.
в dmax		i 0,05 10 0,005м – ширина розвантажувальної щілини;
0,25		– коефіцієнт розпушення ( 0,2...0,3) .
4.	Розрахункова потужність електродвигуна дробарки

63

				D	2
Р	720LDn d	max					720 0,25 0,5 7,67
в			120

					0,52				(3.3.4)
				0,05		36кВт.
				120
5. Сила тиску, необхідна для подрібнення матеріалу
		Fcт 0,25 стD Lp 0,25 160 106 0,5 0,314							(3.3.5)
		0,225 0,25 350 103H,
де 180	2 360 18 0,314 рад – кут захвату дробарки;
cт 160 106Па – напруження стиску матеріалу.
6. Сила, яка розпирає валки (розпірна сила)
		Fр KDL cт 0,0056 1,5 0,25 160 106 336 103Н .							(3.3.6)
7. Перевірка умови нормальності роботи дробарки ( 2 тр)
		тр – коефіцієнт тертя;					тр arctg f arctg0,35 19,30 ; (3.3.7)
		180 2 тр 2 19,3 38,60 .
Таблиця 3 Вихідні дані для розрахунку валкових дробарок
Варіант		Вид валків		dmax, мм			,кг/м3		i
1		2		3			4		5
1		Гладенькі		35			2100		6
2				4			2200		7
3				45			2250		8
4				50			2300		9
5				55			2350		7
6				60			2400		8
7				65			2160		9
8		Рифлені		70			2200		10
9				72			2250		11
10				74			2300		12
11				76			2350		12
12				78			2400		11
13				80			2450		10
14				82			2500		9
15		Зубчасті		84			2550		10
16				86			2600		11
17				88			2650		12
18				100			2700		10
19				102			2750		11
20				104			2800		12
21				106			2850		10

64

Задача 4. Розрахувати базові розміри відцентрової бурякорізки продуктивністю Qm т/добу, яка при змінній швидкості різання в межах p м/с

забезпечувала б одержання стружки пластинчастої та жолобкової форми.

Визначити орієнтовні втрати потужності при різних формах стружки. Дані для розрахунків наведені в таблиці 4.

Приклад 1. Розрахувати базові розміри відцентрової бурякорізки продуктивністю 2100 т/добу, яка при змінній швидкості різання в межах

6,0...9,5 м/с забезпечувала б одержання стружки пластинчастої та жолобкової форми. Визначити орієнтовні втрати потужності при різних формах стружки.

1.Сумарна довжина ріжучих лез ножів:

L	Qm				2100			7,04м,	(4.1.1)
	86,4hvp KкKе
			86,4 0,001 7,75 550 0,9 0,9
де h 0,5...1мм – товщина пластинчастої стружки; прийнято h 0,001м ;
p 6,0 9,5 2 7,75 м/с – середня швидкість різання vр 6,0...9,5м/с									;
550 кг/м3– насипна густина буряків 550...600кг/м3 ;
Kк – конструктивний коефіцієнт; прийнято Kк 0,9 ;
Kе 0,9 – експлуатаційний коефіцієнт.
2. Довжина ріжучих кромок одного ножа:
		l1		L		7,04	0,22м ,		(4.1.2)
				mn
					16 2

де m 16 – кількість ножових рам;

n 2 – кількість ножів в одній рамі.

3. Загальна розрахункова довжина ріжучих кромок одного ножа при його

стандартній довжині lст 165мм	і стандартній довжині ріжучих кромок lр 35мм :
– при жолобковій формі стружки (крок між лезами:
	l1рж	lст	lрKкKе	165	35 0,9 0,9 935мм ;	(4.1.3.1)
		t
			5

– при пластинчастій формі стружки (крок між лезами t 7мм):

l1рп		165	35 0,9 0,9 668мм .
	7

65

в 156м

Тоді їх відношення :
l1рж	l1рп 935 668 1,4 .	(4.1.3.2)
Отже, при нарізанні стружки	жолобкової форми,	в порівнянні з

пластинчастою, при усіх рівних параметрах різання (частота обертання,

кількість ножів і ножових рам, одна і таж бурякорізка і т. д.) продуктивність буде в 1,4 рази більшою і, отже

Qп	Qж	1,4 2100 1,4 1500т/добу		,	(4.1.3.3)
m	m
де Qmп і Qmж – продуктивність, відповідно,			при		пластинчастій і

жолобковій формі стружки.

4. Сумарна довжина ріжучих кромок ножів при заданій продуктивності

Qm 2100т/добу і наступних параметрах різання:

p тіп 6м/с ,

h hтіп 0,0005м :

L

2100

18,2м ;

(4.1.4.1)

86,4 0,0005 6 550 0,9 0,9

і довжина ріжучих кромок одного ножа для стружки пластинчастої форми

p

L

18,2

0,569м ,

(4.1.4.2)

l1п

mn

16 2

а довжина ріжучих кромок одного ножа для стружки жолобкової форми

при t 8,25мм [11, с. 51]:

l1рж

165

35 0,9 0,9 0,567м .

8,25

5. Внутрішній діаметр корпуса бурякорізки :

Прийнявши ширину рами а 156м , і віддаль між ними – для зручності автоматизованої заміни рам, їх регулювання та для кращого балансування трьохлопатевого завитка (рис. 5), знаходимо необхідну довжину кола для розміщення рам :

Lк а в т 0,156 0,156 16 4,992м .

(4.1.5.1)

Звідси внутрішній діаметр барабана (Lк Dвн) :

D	Lк		4,992	1,59м	.	(4.1.5.2)
вн			3,14

Прийнято Dвн 1600мм .

66

а

			в				місце установки рам

	3	Н	Н
		4
	Dвн
		Н+С
	2
	1	5	місце установки заглушок
	а)	б)

1– кожух; 2– барабан з пазами для установки рам і заглушок; 3– рами; 4– завиток; 5– контрножі

Рис. 5. Конструкція барабана відцентрової бурякорізки:

6. Висота барабана :

При габаритній довжині ножових рам hр 392мм потрібні заглушки такої ж

довжини та припуск на їх заміну с 10мм . Тобто

Н 2hр с 2 392 10 794мм .														(4.1.6)
Прийнято Н 800мм (рис. 5, б).
7. Частота обертання завитка.
Для забезпечення зміни швидкості різання стружки p 6,0...9,5м/с :
nтіп		60 тіп				60 6		72хв		-1	;			(4.1.7.1)
		D			3,14 1,6
		вн
nтах		60 тах				60 9,5			113хв			-1	.	(4.1.7.2)
		Dвн
						3,14 1,6

Сучасні бурякорізки дозволяють регулювання частоти обертання завитка

вмежах 7,1...11,4 с–1

8.Сила різання :

Fp 10 f 2l1m оКк 10 160 2 0,156 16 0,6 0,9 4,3 103H ,	(4.1.8)
де f 160 Н/м – питома сила різання буряка;
о 0,6 – коефіцієнт порозності (пустотілості);
l1 0,156м – довжина ріжучих кромок одного ножа.
9. Момент різання буряка:
Тр FpDвн 2 4,3 103 1,6 2 3,45 103Hм .	(4.1.9)

67

10.	Потужність, необхідна для різання буряка:
	Р1 Тр з 1000 3,45 103 11,8 1000 40,7кВт ,	(4.1.10)
де з nз 30 3,14 113 30 11,8 с–1 – кутова частота обертання завитка.
11.Повна сила притискання буряка до стінок корпуса :
	Fп 4,18 2R3l1Kк 4,18 550 11,82 0,83 0,156 0,9	(4.1.11)
	2,3 104Н,
де R Dвн 2 1,6 2 0,8м – радіус барабана бурякорізки.
12.	Крутний момент, необхідний для подолання сил тертя буряків об
корпус бурякорізки, ножі та ножові рами :
	ТТ Fп fтрR 2,3 104 0,05 0,8 920Нм ,	(4.1.12)
де	fтр 0,05 – коефіцієнт тертя.
13.	Потужність необхідна для подолання сил тертя :
	Р2 ТТ з 1000 920 11,8 1000 10,8кВт .	(4.1.13)
14.	Потужність, необхідна для розгонку буряків до швидкості різання:
	Р3 Qm 2зR2 2000 24,3 11,82 0,82 2000 1,1кВт ,	(4.1.14)
де	Qm 2100т/добу = 2100 103 /24 60 60 24,3кг/с .

15.Потужність, яка необхідна для подолання сил тертя між шарами буряків: Р4 6,2кВт .

16.Сумарна потужність :

	Р Р1 Р2	Р3 Р4 40,7 10,86 1,1 6,2 58,87кВт .				(4.1.15)
Таблиця 4 – Вихідні дані для розрахунку відцентрових бурякорізок
Форма стружки			Qm,	h,мм	,	,м/с
жолобкова	пластин.		т/добу		кг/м3
1	11		2700	7/1	550	7,0
2	12		2500	7/1	560	7,6
3	13		2300	7/1	570	8,0
4	14		2200	7/0,8	565	9,2
5	15		2100	7/0,8	560	8,2
6	16		2000	6/0,5	555	7,6
7	17		1800	6/0,5	580	8,2
8	18		1600	5/0,5	590	6,6
9	19		1400	5/0,5	600	7,0
10	20		1200	4/0,5	570	7,2

*h – товщина стружки : чисельник – жолобкова; знаменник – пластинчаста

68