Устаткування дробильно-сортувальних заводів (стр. 3 из 7)

С_н = 100

/18/

де

- зміст зерен нижнього класу; - кількість матеріалу,%, що подається на сито з урахуванням попереднього грохочення.

Наприклад, для двоситного грохота в другій стадії грохочення на перше верхнє сито поступає m_в = ( m₁+ m₂ + m₃) %, а проходить крізь сито m_н = ( m₁ + m₂) %.. На друге сито поступає m_в = m₁ + m₂ %, а проходить m_н - m₁ % матеріалу.

При розрахунку пружинних амортизацій [2] частоту власних коливань грохота на опорах у вертикальному напрямі вибирають рівною 2...3,5 Гц.

Загальна жорсткість сталевих пружин грохотів у вертикальному напрямі, Н/м:

К_общ =

/19/

де G - сумарне навантаження від маси частин і матеріалу, що знаходиться на грохоті, що коливаються, Н; ρ_у - частота власних коливань грохота на опорах у вертикальному напрямі, Гц; g- прискорення вільного падіння, м/c².

По величині К_общ підбирають кількість пружин Z, а також вертикальну К_yі горизонтальну К_x жорсткість пружин, Н/м:

К_y=

; К_x= ; /20/

де Е - модуль пружності при зсуві матеріалу пружин, Па; d- діаметр дроту пружини, м / d= =0,003. ..0,012/; n_пр - число робочих витків n_пр= 8...10; D_пр - середній діаметр пружини, м /по кресленню грохота/.

Вибрані пружини піддають перевірочному розрахунку на міцність, втому і зіткнення витків /курс "Деталі машин"/.

Для дотримання заданої траєкторії і амплітуди коливання короба грохота, а також забезпечення ефективності віброізоляції стійкості грохота на опорах і досягнення рівності власних частот при всіх формах коливань бажано:

а/ щоб вібратор розташовувався в центрі тяжіння грохота;

б/ щоб жорсткості пружних опор у вертикальному і горизонтальному напрямах були б рівні між собою;

в/ щоб відстані b₁і b₂ від центру тяжіння до точки перетину осі /Мал. 3/ з вертикальною віссю пружини дорівнювали радіусу інерції короба P_zщодо його центру тяжіння в площині креслення, тобто b₁=b₂= P_z;

г/ щоб відстань від осі до геометричного центру пружини дорівнювала б нулю, тобто С₁ = С₂ = 0.

Мал. 3. Розташовання опор грохота; а - інерційного з круговим рухом; б - інерційного з направленим рухом

Сила, передана на фундамент, визначається по формулі, Н:

F_x = K_х · Q_x ; /21/

F_y= K_y· Q_y; /22/

де K_х, K_y- жорсткість пружини, Н/м; Q_x, Q_y- амплітуди зсуву грохота, м.

При пуску і зупинці значення Q_x, Q_yслід замінити значеннями резонансних амплітуд коливань А_рх, А_ру.

Загальні витрати потужності, кВт:

N_общ = N_тр + N_г /23/

Потужність, що витрачається на тертя в роликопідшипниках, кВт:

N_тр =

; /24/

де М_тр = F_n и µ

- момент тертя, Нм; F - навантаження на підшипники, Н.

F_n = m_деб(Q + r ) ω² ; /25/

де m_деб - маса дебалансів, кг; Q- амплітуда коливань короба грохота, м ; r- ексцентриситет дебалансів, м /визначається по кресленню грохота/; ω- кутова швидкість рад/с; n - частота обертання валу, об/с; µ= 0,05..0,01 - приведений коефіцієнт тертя; D_в - діаметр валу, м /визначається по кресленню грохота/.

Потужність, затрачувана на переміщення і сортування матеріалу, кВт:

N_гр = 2,3L

, /26/

де L - довжина грохота, м; Q - продуктивність грохота по початковому живленню, м³/с ; С_в - вміст верхнього класу зерен у вихідному матеріалі, %; С_н - вміст нижнього класу зерен у вихідному матеріалі, %; V - швидкість переміщення матеріалу по ситу, м/с.

V =

; /27/

де g = 9,81 м/с - прискорення вільного падіння частинок; D_i- розмір отвору в ситі /приймається по ситу з найбільшим отвором/, м; β = 20...30° - кут зльоту частинок; ρ- густина сортованого матеріалу, кг/м3.

Електродвигун повинен забезпечити пуск грохота. Визначаємо час, протягом якого двигун здійснює пуск грохота, з:

t =

; /28/

де І_дв - момент інерції ротора електродвигуна, кг·м² /береться з технічної характеристики двигуна/; І_в = Z·

- момент інерції мас вібратора, що обертаються, кгм²; Z- число дебалансsв; - маса дебаланса, кг; r- відстань від центру маси до центру обертання, м.

I_k = (m_k + m_M)a², /29/

є момент інерції короба, що коливається, кгм², т_к - маса короба, кг; т_М- маса щебеню на грохоті, визначається по виразу /26/ без урахування коефіцієнта 2,3; і - передаточне число механізму приводу грохота, визначається за даними креслення грохота; ω - кутова швидкість, рад/с; К - коефіцієнт кратності пускового моменту електродвигуна /береться з паспорта електродвигуна/; N_дв - потужність електродвигуна, кВт /часtне повинне перевищувати 5 с/.

Масу гуркоту т_квизначаємо на підставі подібності проектованого грохота вибраному типу грохота. Для цього визначаємо масу одиниці об'єму короба існуючого грохота і множимо на об'єм проектованого короба.

Маса матеріалу в коробі на одному ситі, кг:

т_М = B·L·h·γ ./30/

де В - ширина сита, м; L- довжина сита, м;h - висота матеріалу на ситі, м;γ - насипна маса, кг/м³.

Повна маса матеріалу рівна сумі мас матеріалів на всіх ситах.

Для грохотів маса дебалансів визначається з умови, кг:

m_деб =

; /31/

де m_к- маса короба, кг; а - амплітуда коливань, м; R- радіус дебалансів, м.

Маса маховика G_maxкг:

G_max =

; /32/

де К_м =1,44·10⁴; δ = 0,02; D_м - діаметр маховика, м; a - амплітуда коливань, м; n_r-частота обертання валу вібратора, об/хв.

Потужність двигуна для ексцентрикового гуркоту, кВт:

N_дв =

; /33/

де N_F - потужність сил тертя в підшипниках підвіски рухомого короба, викликана силами інерції, кВт:

N_F =

; /34/

N_G =

; /35/

де N_G- потужність сил тертя в підшипниках, викликаних силами тяжіння частин, що рухаються/ кВт; η = 0,8 - ККД передачі; К₃ = 1,25 - коефіцієнт запасу потужності.

f =0,01... 0,001 - коефіцієнт тертя кочення; G₁- маса короба з матеріалом, кг; G₂ - маса інших частин, що рухаються, кг; частота обертання валу вібратора повинна задовольняти умову:

30

; /36/

r- ексцентриситет валу, м; D₁ - діаметр кола центрів роликів підшипників підвіски короба, м; D₂ - середній діаметр кола центрів роликів підшипників опори, м; α - кут нахилу сит, град.

Величина r, D₁іD₂,d визначаються в масштабі по кресленні аналогічного грохоту [6].

Розрахунок валу гурохота

Після побудови розрахункової схеми визначаємо інерційні сили Р₁ від неврівноважених мас на маховиках і Р₂ - від маси короба з матеріалом, Н:

Р₁ =

; /37/

Р₂ =

; /38/

де

- маса одного дебаланса, кг; ω - кутова швидкість валу, рад/с; R - відстань від осі дебаланса до осі валу, м; т_гр - маса короба з матеріалом, кг; r- ексцентриситет валу, м.

Значення сили визначуване з розрахунку пасової передачі, рівно геометричній сумі сил тиску пасів на шків і тяжінню шківа /курс "Деталі машин"/.

Що крутить момент, Н.м

М_кр = 60000

/39/

Опорні реакції V_A і V_Fі визначають з рівнянь

і .

Згинаючі моменти в точках A, B, C, E, і D/рис 4/ визначаємо, використовуючи

методи, викладанні в курсі "Опір матеріалів". Приведений максимальний момент, кг.Н;

М_пр =

; /40/

Діаметр валу, м:

D_в =

; /41/

де [σ]- межа текучості сталі, з якої виготовлений вал, Па. Далі необхідно підібрати всі підшипники методами, викладена в курсі "Деталі машин".

Мал. 4. Рохрахункова схема інерційного грохота