Варианты аналогичного задания приведены в табл. 9.

Таблица 9 Исходные данные для расчета ситового сепаратора с возвратно-

поступательным движением сит

Номер	Вид продукта	Производитель-	Угол наклона	Радиус
варианта		ность, кг/ч	подсевного	кривошипа, м
			сита, град
1	Пшеница	3000	14	0,005
2	Пшеница	4000	17	0,005
3	Пшеница	6000	11	0,005
4	Рожь	1000	14	0,005
5	Рожь	3500	17	0,005
6	Рожь	5500	11	0,005
7	Ячмень	3000	14	0,007
8	Ячмень	6000	17	0,007
9	Ячмень	1500	11	0,007
10	Овес	1000	14	0,004
11	Овес	2000	17	0,004
12	Овес	3000	11	0,004

6.2.2. Расчет пирамидального бурата

Рассчитать геометрические и кинематические параметры ситового

сепаратора с вращающимися ситами, выбрать схему привода и определить

его мощность. Производительность пирамидального бурата Q = 500 кг/ч

=0,139 кг/с, произвести очистку макаронной муки высшего сорта от

примесей, отличающихся геометрическими размерами.

По приложению 2 определяем физико-механические свойства макаронной муки: геометрические размеры d =0,245…0,530 мм; насыпная плотность ρ = 760 кг/м3; коэффициент внутреннего трения f1 =1,42; угол трения ϕ = 33,0о; коэффициент внешнего трения по стальному

полотну f = 0,65; угол наклона грани пирамиды барабана α = 5о.

По заданной производительности Q = 0,139 кг/с определяем приведенный радиус барабана бурата по формуле (123), принимая толщину

слоя муки в барабане, h = 0,05		м, частоту вращения барабана n = 30 мин –1
= 0,5 с–1:
R =	1		0,139	2	= 0,519 м .
		3
	0,05		760 0,50 tg5

Принимаем приведенный радиус барабана R = 0,52 м.

96

Проверяем правильность выбора частоты вращения барабана из формулы (124), принимая, что в основании пирамиды находится шестигранник, а также принимая предельное положение грани,

определяем критическую частоту вращения барабана:
n	= 30 < nКР = 30	0,52	1	= 37,5 мин –1.
			(0,65 + 0,58)
Условие выполняется, следовательно, частота вращения барабана
выбрана правильно.
Задавшись	удельной производительностью			бурата,	q = 0,033

кг/(м2 с), определяем общую площадь ситовой поверхности барабана бу-

рата Fс (м2) по формуле (125):

FС = 00,,139033 = 4,21 м2.

Так как в основании пирамиды находится шестигранник, то число граней ситового барабана z = 6, определяем площадь ситовой поверхности одной рамки F (м2) по формуле (126):

F = 4,621 = 0,7 м2 .

Считая, что приведенный радиус барабана R (м) является средней

линией пирамидальной грани ситового барабана, определяем длину ситовой рамки барабана по формуле (127):

L = 00,,527 =1,35 м .

В качестве сита выбираем металлическую сетку №1,4 ГОСТ 3826-66. Зная площадь ситовой рамки и ее длину, определяем размеры сторон

рамки, схемы барабана и его грани приведены на рис.29.

Из схемы барабана, рассматривая треугольники АВС и АВ1С1, определим радиусы большего и меньшего оснований усеченной пирамиды. Горизонтальную проекцию длины барабана определяем из

выражения:				L1 = L cos5 =1,35			* 0,9962 =1,345 м.
Тогда из треугольника АВ1С1 определим расстояние А1 между
гранями и радиус				R1 меньшего основания пирамиды, зная угол (α = 5 о)
наклона грани пирамиды и число граней (z = 6), он равен:
R1 =	A1	=	2	R sin 60 − L1 tg5	=	2	0,52 sin 60 −1,345 tg5	= 0,452 м.
	2 sin 60o			2 sin 60			2 sin 60

Из треугольника АВС определим расстояние В1 и радиус R2 большего основания пирамиды, зная остальные параметры, он равен:

97

R =		B1	=	A1 +	2 L1 tg5	=	0,783 + 2 1,345 tg5	= 0,587 м.
2	2	sin 60	2		sin 60		2 sin 60

Так как в основании пирамиды находится шестигранник, то длины верхней и нижней сторон трапеции грани соответственно равны радиусам меньшего и большего оснований усеченной пирамиды, следовательно А= R1, A =0,452 м, В = R2 =0,587 м и высота грани Н = L =1,35 м.

2

R 2

B 1

	2R		1
			2R
		L 1/2
		L 1
		α
B	2Rsin 60	B '	A 1
C		C ' L 1/2	A
			a)

6
0
	Å

A 1

B 1

2 R = B

R

1

A = R

L/2

L

á)

Рис.29. Схема пирамидального барабана: а– схема барабана; б– схема грани барабана

Задаемся конструктивно размерами шнека: диаметр винта D = 0,15 м;

шаг винта S = D = 0,15 м; диаметр вала шнека d = 0,2 D = 0,2 0,15 = 0,03

м.

Частоту nШН вращения распределительного шнека (в с-1) определяем

по формуле (128), задаваясь коэффициентом заполнения шнека ψ = 0,5:

nШН =	4 0,139		–1		-1
	[3,14 (0,152 − 0,032 ) 0,15 760 0,5]= 0,144	с		= 8,64 мин	.

Мощность, потребную на преодоление сил трения в подшипниках вала N1 (кВт), определяем по формуле (130), задавшись коэффициентом

трения скольжения в подшипниках f=0,20; диаметром шейки вала

барабана d = 0,03 м. Вес барабана пирамидального бурата Gб (Н) можно

определить расчетом или взвешиванием барабана на весах, в нашем случае Gб =400 Н. Вес муки в барабане Gм (Н) определяем исходя из предположения, что мука располагается на 1/6 части площади сита барабана равномерно, толщиной h = 0,05 м, тогда:

GМ = F h ρ g = 0,7 0,05 760 9,81 = 261,57 Н.

Отсюда:

N1 = (400 + 261,57) 0,20 3,14 0,03 0,5 10−3 = 0,006 кВт.

98

Мощность, затрачиваемую на подъем муки в барабане N2 (кВт), определяем по формуле (131), где радиус барабана бурата R = 0,52 м:

N2 = 2,4 261,57 0,52 0,5 10−3 = 0,163 кВт.

Мощность, необходимую для вращения распределительного шнека N3 (кВт), определяем по формуле (132), принимая длину шнека равной длине барабана сепаратора Lш = L =1,35 м и коэффициент сопротивления движению ω = 5:

N3 = 9,81 0,139 1,35 5 10−3 = 0,009 кВт .

Для обеспечения вращения пирамидального барабана и

распределительного шнека составим кинематическую схему привода бурата, которая представлена на рис.30.

ω á =3,14/ñ

Ö2Ó-100-12,5-12ÊÓ2

i ðåä = 12,5

Z 1 =17

i = 3,51

ω ø = 0,905/ñ

4

5

ωáâ =39,66/ñ D 2 =0,265 ì i ðï =2,64

ω äâ = 104,7/ñ D 1 = 100 ìì

N =0,37 êÂò

1	2	Z 2 =60	7	6
		3

Рис.30. Кинематическая схема пирамидального бурата:

1– пирамидальный барабан; 2 – распределительный шнек; 3 – цепная передача; 4 – муфта; 5 – редуктор; 6 – ременная передача; 7 – электродвигатель

Крутящий момент от электродвигателя 7 через ременную передачу 6

передается на быстроходный вал редуктора 5. Затем с тихоходного вала редуктора крутящий момент через муфту 4 передается на вал барабана 1 и через цепную передачу 3 на вал распределительного шнека 2.

Коэффициент полезного действия привода определяется из формулы (144), зная КПД ременной передачи ηпем = 0,95, КПД зубчатой передачи

ηцп =0,95, КПД редуктора ηред = 0,8:

η =ηРЕМ ηЦП ηРЕД = 0,95 0,95 0,8 = 0,722 .

Тогда мощность электродвигателя N (кВт) определяем по формуле

(129):

= 0,006 + 0,163 + 0,009 =

N 0,247 кВт. 0,722

По справочнику [8] подбираем электродвигатель 4А71А6УЗ ГОСТ 19523-74 и выписываем его техническую характеристику Nдв =0,37 кВт,

99

n=1000 мин–1.

Определяем крутящий момент на тихоходном валу редуктора и по

справочнику выбираем редуктор:
M	КР =	30 N ДВ ηРЕМ ηРЕД		1000	=		30 0,37 0,95 0,8 1000	= 89,5 Н·м.
			π n				3,14 30
По	справочнику		[8] выбираем			цилиндрический двухступенчатый

редуктор Ц2У-100-12,5-12КУ2 ГОСТ 20758-75, передаточное число iред = 12,5, номинальный крутящий момент на тихоходном валу Мт =250>Mкр =89,5 Н·м, следовательно, редуктор выбран правильно.

Определяем общее передаточное число из формулы (145):

i = nДВ = 1000 =115,74 . nШН 8,64

Передаточное число цепной передачи iцп определяем из формулы (147), зная частоты вращения барабана и шнека:

	iЦП =	n	=	30	= 3,51 .
		nШН		8,54

Передаточное число клиноременной передачи iрем определяем по формуле (146), зная передаточные числа цепной передачи и редуктора:

iРЕМ

=

i

=

115,74

= 2,64.

iЦП

3,51 12,5

iРЕД

По полученным данным уточняют передаточные числа и

рассчитывают

клиноременную

и

цепную

передачи на

прочность по

методикам, представленным в курсе «Детали машин».

Варианты аналогичного задания приведены в табл. 10.

Таблица 10

Исходные данные для расчета буратов

Номер

Вид продукта

Производи-

Угол наклона

Тип барабана

образующей

варианта

тельность, кг/ч

4

барабана, град

1

2

3

5

1

Просо

1000

Усеченная

5

пирамида

2

Просо

2000

Усеченная

7

пирамида

3

Просо

3000

Усеченная

10

пирамида

4

Мука х/к

500

Усеченный

5

конус

5

Мука х/к

1000

Усеченный

7

конус

6

Мука х/п

2000

Усеченный

10

конус

100