
2 Опис об’єкту проектування
Винахід належить до механізмів для збагачення гірничої маси, та може бути використаний для вилучення вугілля з потоку гірничої маси. Відомий пристрій (авторське свідотство СРСР № 1834081 А1, кл.В1/12, 1/16, 1987),механізм якого складається з паралельно встановлених в одній площині приводних шнеків з правою та лівою навивками, що утворюють робоче полотно. З одного боку, над робочим полотном, встановлено завантажувальний пристрій, а з іншого важелі з можливістю повороту у вертикальній площині на кінці яких розміщено зуб з можливістю повороту навколо осі. Пристрій для передачі та регулювання зусилля на зуб у вертикальній площині виконано у вигляді встановленого на важелі з можливістю переміщення та фіксації вздовж нього вантажу, важіль контактує з упорами, що встановлені з можливістю переміщення у вертикальній площині.
В шнековому агрегаті вибіркового дроблення гірнича маса поступає на решітку грохочення, шо складається з валів-шнеків, та транспортується у напрямі робочого органу — зуба, який розміщено на важелі, що має змогу повертатись навколо осі підвісу. Кусок матеріалу опиняється затиснутим між ребром спіралі вала-шнека та поверхні зуба. Зуб тисне на матеріал зі сталою величиною, не залежно від його розмірів, і якщо величина діючого зусилля не перевищує міцності матеріалу то зуб підіймається пропускаючи кусок, що переміщується далі на розвантаження. У випадку, коли міцність матеріалу не перевищує діючого з боку зуба зусилля — кусок подрібнюється і просіюється в підрешідчатий простір. Експериментальні випробування агрегату показали його високу продуктивність (близько 25 т/год), обумовлену швидкістю транспортування (понад 0,4 м/с), при розділенні гірничої маси, компоненти якої мають суттєву різницю у міцносних характеристиках двох розділяємих матеріалів При цьому ефективність збагачення складає близько 90%, за умови розділення матеріалу крупністю понад 50 мм. При зменшенні розміру куска відповідно знижується і ефективність збагачення. Це явище відбувається тому, що зусилля з яким діє закріплений на клавіші зуб пропорційне до ваги вантажу розташованого на ній, та в процесі роботи не змінюється, а розмір куска гірничої маси напроти — змінюється в межах вихідної фракції Для руйнування окремого куска необхідне зусилля, відповідає його розміру та його міцносним показникам. В результаті зменшення розміру куска зменшується інтервал допустимого відхилення величини руйнуючого зусилля для "слабкої" та "міцної" складової гірничої маси, тобто завдання вловлення зусилля, з яким повинен діяти зуб на вихідний матеріал ускладнюється зі зменшенням розміру фракції.
2 Моделювання
3.1 Математична модель
Завдання: розрахувати потужність привода, що потрібна для обертання шнеків збагачувального агрегату.
Порода
розміром 50-150 мм потрапляє на шнеки. Для
того щоб порода рухалась в напрямку
робочого органу потрібно прикласти
силу
,
що дорівнює
,
де
-
границя міцності породи;
-
площа перерізу породи, яка визначаеться
за формулою:
,
де
-
радіус породи.
Знаючи значення ми підставляємо його в формулу
,
де
-
крутний момент,який повинен створити
привод;
-
радіус шнека збагачувального агрегату;
-
кут між вертикальною віссю породи і
витком шнека;
-
кут тертя породи, що дорівнює:
,
де
-
коефіцієнт тертя вугілля по сталі, що
дорівнює:
.
З
цього рівняння знаходимо
:
Знаючи
знайти
потрібну потужність за формулою: