2.4 Определение мощности привода щековой дробилки

Для начала определяем работу дробления по формуле /2/

, (2.10)

где А - работа дробления, Дж;

- предел прочности при сжатии, принимаем по для гранита =МПа по /2/;- длина камеры дробления дробилки, L = 0,4м;- диаметр загружаемых кусков гранита, по /1/ принимаем D = 0,34м;- диаметр куска готового продукта, d = 0,082м;

Е - модуль упругости, для гранита принимаем по /2/ Е = МПа, предел прочности при сжатии от 50-250 Мпа, средняя плотность 2500-2800 кг м3.

=(150Мпа 0,4)/(3,8 46000Мпа) (0,1089)=12932,081Дж.

Затем определяем мощность привода по формуле /2/

, (2.11)

где N - мощность привода дробилки, Вт;- работа дробления, Дж;- частота вращения эксцентрикового вала, n = 3,44 об/с.

=12932,081 3,44 = 44489,35Вт.

На основании расчетов принимаем = 44490Вт.

В связи с тем, что половина работы дробления осуществляется маховиком, запасающим энергию, тогда мощность привода дробилки будет равна

=(12932,081/2) 3,44=22243Вт.

Принимаем двигатель мощностью = 22 кВт.

Определил работу дробления А=12932,081Дж, мощность привода дробилки 44489Вт, мощность двигателя дробилки 22кВт.

Определение максимального усилия дробления

Рисунок 2.1 - Схема для определения усилий в деталях щековой дробилки: а) определение усилия действующее на распорные плиты; б) определение усилия на главный шатун

Для определения максимального усилия дробления воспользуемся формулой /2/

= , (2.12)

где - предел прочности при сжатии, принимаем по /2/ для гранита=МПа;- длина камеры дробления дробилки, L = 0,4 м;- диаметр загружаемых кусков гранита, по /1/ принимаем D = 0,34м;- диаметр куска готового продукта, d = 0,082м.

Е - модуль упругости, для гранита Е = МПа;

- ход подвижной щеки в месте приложения дробящего усилия, м.

Вследствие того, что проектируем щековую дробилку со сложным качанием щеки, то можно сделать следующее допущение: ход подвижной щеки (s) равен ходу подвижной щеки в месте приложения дробящего усилия (), то есть S=S1=0,074м

Тогда получаем следующее

= ((150Мпа 0,4)/(1,9 46000Мпа 0б074)) 0,1089=2036548,18Н.

По данным В.А. Баумана (ВНИИстройдормаш) можно принять, что точка приложения усилия Qmax расположена на 1/3Н, при условии, что Н - высота камеры дробления, считая от верхней кромки неподвижной щеки.

Остальные усилия: T, R, S, P, возникающие при дроблении определяем графическим путем

где Т - усилие, действующее на распорную плиту, Н;- сила давления, Н;- усилие, действующее на опоры эксцентрикового вала, направленное к центру эксцентрика, Н;- усилие, действующее на эксцентриковый вал, способствующее возникновению крутящего момента и направленное перпендикулярно усилию S. Определил максимальное усилие дробления и получил его равным 2036548,18Н.

Определение характеристики маховика

Сначала определяем работу, совершаемую маховиком по формуле:

, (2.13)

где - работа маховика, Дж

- предел прочности при сжатии, принимаем по /2/ для гранита =МПа; V - объем дробимого материала, V = 0,006742м3.

Е - модуль упругости, для гранита Е = МПа.

=(150Мпа 0,006742)/(4 4600Мпа)=6466,0405Дж.

Степень неравномерности хода маховика по /2/ принимаем .

Далее определяем момент инерции маховика по формуле /2/

, (2.14)

где J - момент инерции маховика, кг м2

- работа маховика, = 6466 Дж;

- средняя угловая скорость маховика, рад/с;

- степень неравномерности хода маховика, .

Средняя угловая скорость маховика определяем из формулы /2/

n, (2.15)

где - средняя угловая скорость маховика, рад/с;- частота вращения маховика, n = 206 об/мин.

w=2 3,14 206=1293,68рад/мин.

Принимаем w=1293,68/60=21,56об/с.

= 6466/(464,8 0,02)=696.

Определяем массу маховика по формуле /2/

, (2.16)

где J - момент инерции маховика;- масса маховика, кг;- диаметр маховика, м

диаметр маховика определяется по формуле /2/

= , (2.17)

где D - диаметр маховика, м;

- окружная скорость на ободе маховика, которая из условия прочности должна быть м/с;- частота вращения маховика, n = 3,44 об/с.

= 20/(3,14 3,44)=1,85м.

Затем определяем массу маховика из формулы (1.16)

, (2.18)

где m - масса маховика, кг;- момент инерции маховика, J = 696;- диаметр маховика, D = 1,85 м.

=(4 696)/3,42=814кг.

Определяем момент на валу эксцентрикового вала:

М=N/2 П n

где, М- момент на валу эксцентрикового вала, N- мощность двигателя дробилки, П =3,14, n- частота вращения маховика.

М=22234/(2 3,14 3,44)=1029 кг м2

Определил работу совершаемую маховиком А=6466,0405Дж, момент инерции маховика J=696, диаметр маховика D=1,85м, массу маховика m=814кг, момент на валу эксцентрикового вала М=1029.