книги / Расчет основных параметров смесительных машин

«' Jit1

Расчет мощности двигателя привода рабочих органов смесителей принудительного действия

Цикличные смесители.
						М с 23Сп			Вт,
						~
где	-	мощность, двигателя для перемешивания массы,								Вт;
	-	угловая скорость лопастного вала, р ад/с;
п	-	число оборотов вала, рад/с;
2	-	КПД привода, q		-	0,65+0,95;
Мс	-	суммарный момент на валу ротора,						необходимый для пре­
		одоления сил сопротивления лопастей							и очистных скреб
		ков, Н*м.
			Мс =		+ М2	. + Мп	Н*м,
где М -		момент, необходимый для вращения одной лопасти, Н*м;
			М( = Р Fz cosa cosfi					Н-м,
Р	-	удельное сопротивление движению лопасти в смеси. Для
		глиняных масс влажности 25-20#					Р =		(2+3)10®	Н/м2 .
		Для пластичных бетонных смесей					Р	=	Л	Л
									3*1Сг Н/м .
		Для жестких смесей			Р = 5,5*10^		Н/м2 . Для растворов
		Р = ( I , 6+3,3)«104 Н/м2;
F		площадь лопасти,		м2;
z		расстояние от центра лопасти до центра вращения рото­
		ра,	м;
«	-	угол	наклона лопасти в			горизонтальной плоскости, град.
	- угол наклона лопасти в вертикальной плоскости, град.
Для перемещения смесителя,						например,		газобетоносмесителя
мощность		электродвигателя,
				W V k ,				Вт,
				2
		W= ec”D +sM z'4 f,				+f2 d ) к2			н

где W - сопротивление передвижению смесителя с заполненной емкостью, приведенное к оси колеса, Н;

\	-	скорость передвижения смесителя,		V - 0,15*0,30 м /с;
к; -		коэффициент, учитывающий сопротивление наматывания
		электрического	кабеля на барабан,	kf = 1 ,1 -1 ,1 5;
q	-	КПД привода;
б	-	масса материала	в смесителе, Н;

б- масса газобетоносмесителя, Н;

	27	-	диаметр		колес рамы,		м;
	у '	-	радиус		цапфы колеса,		м;
	f	-	коэффициент трения качения;
	f	-	коэффициент трения в подшипниках колес принимают для
	2		подшипников качения				f	= 0,015+0,18;
	d	-	диаметр		цапфы вала ходового-колеса, м;
	к2 -		коэффициент, учитывающий сопротивление трения ребер
			ходовых		колес и торцов			ступиц, к		= 2,3+2,5.
	Расчет мощности двигателя лопастного смесителя непрерывно­
го	действия			[21.25,51 .
						N	- J L		+ N,	кВт,
						™дв ~
где	Nj -		мощность,			затрачиваемая на вращение вала;
	Н2 -		мощность,			затрачиваемая на транспортирование смеси;
	2	-	КПД привода, ч = 0,65+0,85.
	Для расчета				мощности смесителя
дается		схема расположения смеситель­
ных лопаток,				их размеры, угол уста­
новки		(рис.		8 ).
			— . (Z" — Zs					кВт,
						IOOO Z			Рис. 8. Схема к расче­
									ту	привода принудитель­
где	Р		- удельное			сопротивление				ных смесителей	л
									движению лопасти в смеси,НАг;

h- проекция ширины лопасти на плоскость, перпендикуляр­ ную направлению вращения, м;

ZH, z - наружный и внутренний радиусы лопасти, м;

со - угловая скорость вала, рад/с; Z - число лопастей на валу;

- коэффициент заполнения барабана смесителя.

		Расчет мощности^ двигателя привода				рабочих
		органов смесителей принудительного				действия
Цикличные смесители.
			М с 2 Л п			Вт,
			~
где	-	мощность двигателя для перемешивания массы, Вт;
6J	-	угловая скорость лопастного вала,			р а д /с;
И -		число оборотов вала, р ад/с;
2	-	КПД привода,	Q = 0,65+0,95;
Мс	-	суммарный момент на валу ротора,			необходимый для пре­
		одоления сил сопротивления лопастей				и очистных скреб­
		ков, Н*м.
		мс = Mt + м2 +...*-мп		Н-м,
где М; -		момент, необходимый для вращения одной лопасти, Н*м;
		Мt -	P F z cos ос cosр	Н*м,

Р- удельное сопротивление движению лопасти в смеси. Для глиняных масс влажности 25-20$ Р = (2+3)10® Н/м2.

		Для пластичных бетонных смесейА РО =			3*1Сг Н/м .
		Для жестких смесей Р -	5,5*10	Н / м ,	Для растворов
		Р = (1 ,6*3,3) *Ю4 Н/м2 ;
р	-	площадь лопасти, м2;
Z	-	расстояние от центра лопасти до центра вращения рото­
		ра, м;
ос	-	угол наклона лопасти в горизонтальной плоскости, град;;
	-	угол наклона лопасти в	вертикальной плоскости, град.
Для перемещения смесителя,			например,	газобетоносмесителя
мощность		электродвигателя,

W V k ,

Вт,

Ч

н

где И/ - сопротивление передвижению смесителя	с	заполненной
емкостью, приведенное к оси колеса,	Н;

dl

i/

-

скорость передвижения смесителя,

V = 0,15+0,30 м /с;

к1-

коэффициент, учитывающий сопротивление наматывания

электрического

кабеля на барабан,

к( = 1 ,1 -1,15;

q

-

КПД привода;

Qc ~ масса материала

в смесителе, Н;

0

-

масса газобетоносмесителя, Н;

2)

-

диаметр

колес рамы,

м;

гг' -

радиус

цапфы колеса,

м;

f

-

коэффициент трения качения;

f

-

коэффициент трения в подшипниках колес принимают для

2

подшипников качения

f

= 0,015+0,18;

d

-

диаметр

цапфы вала ходового-колеса, м;

к2 -

коэффициент, учитывающий сопротивление трения ребер

ходовых

колес и торцов

ступиц, к2 = 2,3+2,5.

Расчет мощности двигателя лопастного смесителя непрерывно­

го

действия [21.25,51 .

нм

- . Л И . No

кВт,

да

/у

где

NI -

мощность,

затрачиваемая на вращение вала;

N2

-

мощность,

затрачиваемая на транспортирование смеси;

q

-

КПД привода, q = 0,65+0,85.

Для расчета

мощности смесителя

дается

схема

расположения

смеситель­

ных лопаток,

их размеры,

угол уста­

новки (рис. 8 ).

N .- ~

(z"

~.г1

кВт,

'

1000'г

Рис. 8. Схема к расче­

ту

привода принудитель­

Р

ных смесителей

где

-

удельное сопротивление движению лопасти в смеси,Н/м^;

/г

-

проекция ширины лопасти на плоскость,

перпендикуляр­

ную направлению вращения, м;

ZH,z -

наружный и внутренний радиусы лопасти,

м;

CJ

-

угловая

скорость вала,

рад/с;

Z

-

число лопастей на валу;

кн

-

коэффициент заполнения барабана

смесителя.

N, =	кВт,
2	3,6 /О6 Я

где Q4ac~ часовая производительность смесителя, м3/ч ;

-объемная масса, кг/м3;

£с - длина корыта смесителя, м;

кс	-	коэффициент сопротивления движению (для глины равен
		4 -5 ,5 );
^	-	ускорение силы тяжести,	м /с2.
		Пример расчета мощности двигателя роторного
		смесителя типа	СБ-35 L5]

I .	Дается схема расположения лопаток в смесителе СБ-35
(рис. 9 ).
	Я“Я

y.t§

■sle

Рис. 9. Схема расположения лопаток в смеси­ теле СБ-35

2. Определяется высота проекции лопатокна вертикальную плоскость. ht = 60 мм. Количество лопаток - 5 шт. Аг^= 200 мм. Количество лопаток - 2 шт.

3. Принимаем Р = 4,1*104 Н/м2 , со = 3 , 1 4 рад/с (приложе­

ние 4 ).

4. Определяется мощность электродвигателя.

_ Мс со

Вт

г

	.2	2 \ . /,,2 _ у 2 \ / у 2			Z2 )+ ( z 2 ~ Z2 ) +
	(zf ~ Z a )+ (Z			5H
lOOOq \h> v JH		!в J	' 2 h Z2L!'.в/ <		~5BJ	‘ SH	S B '
+ ^ 7 Н~ г7 с ) * h2			* К	' z \s ) ] }			=
“	1000■0,95		~0,61г)+ (0, 552-				0 ,	2) +
+(0,7$52 - 0,52) +		(0,72 - 0,52 ) + (0,452 -'0, 3					2 ; j	+
+ 0,2	(0,92- 0,822) + (0,322~ 0,252 ) ] J				=	/4, О кВт

Пример расчетамощности двигателя растворосмесителя типа C-22QA. емкостью 150 л [25]

Машина имеет две винтовых лопасти

с размерами: Zg = 260 мм,

Zн

- 360

мм,

8 =

800 мм,

а

= 45°.

Кроме

того, в

перемешива­

нии участвуют четыре кронштейна (/■

)

с размерами:

г^/= 40 мм,

Z*

= 260

мм,

8 '=

60 мм,

ос '= о.

8Н = 0,65,

Число

оборотов

лопастного вала

/г

= 29 об/мин,

принимаем

Р -

30000 Н/м^,

Р

- определяется из литературы

[5 ,

25] ,

^ ~ ° » 8 » получаем

Pnkjt

19W02

в cosл (г 2- Z 2)L/ +8 'cos а ' ( z/ 2 -

z 'f ) i '

, 30000

■29-0,65 0,8•0,707(0,362- 0,262)2+0,06(0,262-0,042)4U 3 ,12кВт

0,8-19100

Принимаем

= 3,2 кВт.

При расчете других типов цикличных растворосмесителей

необходимо пользоваться табл.

4.

Таблица 4

Наименование

Обозна­

Един.

Тип смесителя

чение

иэм.

ССМ6 С-220А СБ-8 С-209

Радиус наружной

ММ

280

360

410

600

кромки лопасти

Радиус внутренней

мм

200

260

320

435

кромки лопасти

гв

	Наименование	Обозна­	Един.		Тип смесителя
		чение	изм*	CO-46 С-220А СБ-8 С-20:
	Проекция длины лопас­
		8cosoc	'мм	370	560	780	875
	ти на ось вращения
	Число лопастей	2	шт.	2	2	2	г
	Ширина кронштейна	в	мм	65	60	80	85
	лопасти
	Число кронштейнов	L '		4	4	4	4
	Диаметр подъемного		мм		270	270	г-
	барабана
	Расчет потребности в энергетических ресурсах
	К энергетическим ресурсам		относят	топливо, пар,		электро­

энергию и сжатый воздух, потребные для выполнения технологичес­ ких операций.

Расчет расхода технологического топлива и пара производит­ ся по укрупненным показателям на единицу готовой продукции цеха.

Для определения расхода электроэнергии пользуются техни­ ческими характеристиками основного технологического и подъемно­ транспортного оборудования и производят расчеты для каждой груп­ пы электродвигателей в отдельности.

Для каждого механизма по суммарной установленной мощности ( 2 Ру) и коэффициенту спроса ( Кс ) определяется активная мощность ( PQ )

Ра = кс ^ Ру

Ниже приведены средние величины коэффициента спроса для некото­ рых типов оборудования:

Наименование групп потребителей
Мельница для помола клинкера		о ,85
Молотковая дробилка		0 ,8
Конвейеры ленточные		0,8
Кран мостовой		0,4
Бетоносмесители		0,76
Шнеки, элеваторы	"	о ,75

Переносные механизмы				ОД
Освещение производственных
помещений				0,85
Годовой расход электроэнергии
w * H P a г				кВт-ч,
где F - количество	часов	работы		оборудования в год ,ч ;
коэффициент	загрузки, для оборудования непрерывного
действия 23 - 0,8+0,9;			для оборудования периодичес­
кого действия		0 ,5 -0		,6 .

Монта» и техническая эксплуатация оборудования

В этом разделе приводится расчет фундаментов под оборудо­ вание, рассматриваются установка и закрепление машин на фунда­ менте, пробный пуск и обкатка на холостом ходу и под нагрузкой, планово-предупредительный ремонт.

Охрана труда

В этом разделе рассматриваются основные мероприятия, обес­ печивающие безопасное обслуживание при выполнении производствен­ ных операций, а также вопросы создания нормальных санитарно-ги­ гиенических условий работы. Техника безопасности требует проек­ тирования нормальных проходов между оборудованием, удобных обслуживающих площадок, устройства защитных ограждений, обеспе­ чения условий безопасной работы на механизмах.

По специальному заданию преподавателя студент должен де­ тально описать правила техники безопасности при работе на ка­ кой-либо машине или агрегате.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1. Агурин А.П. и др. Передвижные компрессорные станции.

М., "Высшая школа", 1975.

2. Банит Ф.Г. и др. Эксплуатация, ремонт и монтаж обору­ дования заводов строительных материалов. М., Стройиздат, 1971.

-26 -

•3. Борщ И.М. и др. Проектирование заводов сборного желе­

зобетона. Киев, "Будивельник", 1968.

4. Буров Ю.С. Технология строительных материалов и изде­ лий. М., "Высшая школа", 1972.

• 5. Бауман В.Н. Механическое оборудование предприятий стро­ ительных материалов, изделий и конструкций. М., "Машинострое­ ние"; 1975.

6. Воробьев А.А. и др. Пневмотранспортные устройства. М., "Машиностроение", 1969.

7. Виноградов И.Л. Автоматизация-бетонорастворного про­ изводства. Л ., Стройиздат, 1972.

•■8. Вильконецкая Н.И. й др. Справочные материалы по мето­ дике расчетов потребности в оборудовании механизмов при состав­ лении проектов механизации погрузочно-разгрузочных складских и транспортных работ. М., Стройиздат, 1967.

9. Вайнсон А.А. Подъемно-транспортные машины. М., "Маши­ ностроение", 1975.

10. Валшинич В.Я. Справочник по добыче и переработке нерудных строительных материалов. Л ., Стройиздат, 1965.

♦ II. Гельберг Б.Т. и др. Ремонт промышленного оборудования.

М., "Высшая школа", 1975.
* 12.	Гершберг О.Я. Технология бетонных и железобетонных
изделий.	М., Стройиздат, 1971.
• 13.	Горяйнов К.Э. и др. Проектирование заводов железобе­
тонных изделий. М., "Высшая школа", 1970.
Ь 14.	Евневич А.В. Грузоподъемные и транспортные машины на
заводах	строительных материалов. М., "Транспорт",	1975.
15.	Епифанов С.П. и др. Справочное пособие по	строительным

машинам. М., Стройиздат, 1972.

*16. Зеличенок Г .Г . Автоматизированные и механизированные бетонные заводы. М., Стройиздат, 1966.

17.Инструкция по изготовлению ограждающих конструкций из поризованного керамзитобетона. М., Стройиздат, 1973.

18.Королев К.М. Интенсификация приготовления бетонной смеси. М., Стройиздат, 1976.

19.Королев К.М. Передвижные бетоносмесители и бетононасос­ ные установки. М., "Высшая школа", 1976.

-=* 20. Королев К.М. Производство бетонной смеси и раствора. М., "Высшая школа", 1973.

21 с Константопуло Г.С. Примеры и задачи по механическому оборудованию заводов. М., "Высшая школа"» 1975.

' 22. Константопуло Г.С . Дипломное проектирование механи­ ческого оборудования заводов промышленности строительных ма­ териалов. М. „ Стройиздат, 1976.

* 23. Канар ФД. Оборудование и средства автоматизации д а производства бетона и железобетона. М., "Машиностроение", 1973.

24.Микольский ЮЛ. Пневматический транспорт в производ­ стве строительных материалов. М,» Госстройиздат, 1962.

25.Мартынов В.Д. Строительные машины. М., "Высшая школа'

1970.

26.Мясковский И.Г. Электрооборудование заводов строи­ тельных материалов. М., "Машиностроение", 1976.

27.Несвижский О.А. Справочник механика цементного заво­ да. М.» Стройиздат, 1977.

28.Носенко Н.Е. и др. Справочное пособие по строительным машинам. М., Стройиздат, 1974.

*29. Нормы технологического проектирования предприятий сборного железобетона. М., Стройиздат, 1972.

30.Орглов С.П. Весы и дозаторы. Справочник. М., "Машино­ строение", 1972.

*31. Павлов С.М. и др. Машины и оборудование для погрузоч­ но-разгрузочных работ. Справочное пособие. М., Стройиздат, 1975.

*32. Попко В.Н. Основы технологического проектирования за­ водов сборного железобетона. Казань, 1974.-

»3 3 . Прыкин Б.В. Проектирование и оптимизация технологичес­ ких процессов заводов сборного железобетона. Киев, "Высшая школа", 1976.

*34. Родин Н.Н. и др. Основы проектирования заводов желе­ зобетонных изделий. М., "Высшая школа", 1966.

л35. Рязанцев К.Г.- Охрана труда в строительстве в промыш­ ленности строительных материалов. М., Стройиздат, 1971.

36. Скрамтаев Б.Г. и др. Справочник по производству сбор­

ных железобетонных изделий, т . I , т. П. М., Стройиздат, 1965. * 37. Сапожников М.Я. Механическое оборудование предприятий

строительных материалов, изделий и конструкций. М., "Высшая школа", 1971.