6 Приклад розрахунку тарілчастого живильника
Завдання полягає в тому, щоб визначити основні параметри тарілчастого живильника для дозування подрібненого вапняку з густиною =1,6 т/м3 і продуктивністю 20 т/год при діаметрі розвантажувального отвору бункера й рухомої обойми D=300 мм. Розрахункова схема живильника наведена на рисунку 5.1 (див. розд. 5).
Приймаємо граничне значення r=0,75R. Тоді максимальна висота шару матеріалу, що зрізається ножем,
.
Враховуючи досвід проектування стандартних живильників, попередньо можна прийняти n=9 об/хв, тобто 0,15 об/с. Наведені значення внесемо до формули (5.1) – тоді отримаємо, що
.
Звідси R=0,574 м.
За формулою (5.2) визначається критична частота обертання диска
об/с,
де f=0,63.
Прийнята
робоча частота обертання диска n
0,3nкр,
що є допустимим. Висота H
між
диском і нижньою кромкою обойми
визначається із виразу
,
звідки
м,
де – кут природного укосу подрібненого вапняку в русі, =35°.
Визначаємо конструктивні розміри робочих органів живильника. Для запобігання просипу матеріалу з диска приймаємо його діаметр на 20 % більшим за діаметр зовнішнього кільця матеріалу, тобто
dД=1,2·2R=1,2·2·0,574=1,37 м.
Приймаємо dД=1,5 м.
Висота ножа скидача
м.
Для виконання розрахунку необхідної потужності приводу обертання диска попередньо за формулами (5.3) і (5.4) визначаємо діючі навантаження.
Навантаження на диск від стовпа матеріалу, що знаходиться в бункері,
T=11,2·0,33·1600·9,81=4746,5 Н.
Робота, що витрачається на один оберт диска, за формулою (5.5) складе
Дж,
де f=0,63 і f0=1.
Необхідна потужність електродвигуна приводу за формулою (5.6):
кВт.
Подальший розрахунок приводів черв'ячного редуктора і – за умови необхідності додаткового зниження частоти обертання – клинопасової передачі проводять після обрання електродвигуна із потужністю, не меншої за розрахункову, з урахуванням частоти обертання його вала.
Розрахований тарілчастий живильник за насипною густиною сировинного матеріалу належить до легкого типу. Тому його можна проектувати як у підвішеному, так і в опорному варіанті. У випадку закріплення осі диска на редукторі під час розрахунку опорних вузлів його вінцевої шестірні необхідно враховувати вертикальне навантаження T від стовпа сировинного матеріалу в бункері, масу диска і сировинного матеріалу, що на ньому знаходиться [6].
7 Переваги й недоліки в роботі пристрою
Тарілчасті живильники можуть бути встановлені на основу чи підвішені безпосередньо до бункера. В них легко регулюється продуктивність, ці апарати характеризуються високою точністю дозування. Широкий діапазон продуктивності забезпечується зміненням положення кільця і розташування ножа щодо диска. Існує можливість розвантаження матеріалу до різних місць, тобто влаштування так званого дозувального стола.
За принципом роботи тарілчастий живильник придатний для розсипання матеріалу на оброблювану поверхню – це реалізується за умови великої швидкості обертання диска, коли матеріал зазнає впливу відцентрових сил, які перевищують сили тертя між матеріалом і диском. У промислових умовах цю властивість тарілчастих живильників не застосовують, проте іноді вона може бути корисною (наприкад, під час посипання автомобільних доріг сіллю).
Особливістю тарілчастого живильника є необхідність установлення його таким чином, щоб матеріал із тарілки надходив до наступного апарата самопливом.
Негативним моментом слід вважати наявність декількох елементів, які зазнають серйозного абразивного зносу. Порівняно складна конструкція не дозволяє оперативно замінювати зношені елементи на нові і швидко виконувати ремонт. Тарілчасті живильники витрачають велику кількість електроенергії через наявність пар тертя (200-700 Вт на тонну матеріалу) – такий рівень енергоспоживання мають також і шнекові живильники; для інших типів цей показник нижчий у декілька разів або навіть десятків разів [7].
ВИСНОВКИ
1. Тарілчасті живильники застосовують для безперервного подавання порошкових і дрібношматкових матеріалів у машини і для їх об'ємного дозування.
2. Принцип дії зводиться до скидання скребком матеріалу з горизонтального диска, що обертається, розташованого під випускним отвором бункера.
3. Продуктивність пристрою визначається у м3/год і характеризується обсягом краю матеріалу, що зрізається ножем. Цей край має форму зрізаного конуса й утворений діаметром і висотою обойми, а також кутом природного укосу сировинного матеріалу.
4. Розрахунок апарата полягає в тому, щоб визначити основні параметри: діаметр диска й частоту обертання, інтервал продуктивності, потужність електродвигуна тощо.
5. Тарілчасті живильники мають недоліки, що визначаються наявністю значних сил тертя під час їх роботи. Але також вони мають і певні переваги (значний діапазон регулювання продуктивності, точність дозування та ін.), що зумовлюють їх широке розповсюдження у промисловості.
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Ильевич, А. П. Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров / А. П. Ильевич. – М.: Высшая школа, 1979. – 344 с.
2. Тимонин, А. С. Основы конструирования и расчёта химико-технологического и природоохранного оборудования: Справочник в 2 т. / А. С. Тимонин. – 2-е, перераб. и дополн. изд. – Калуга: Издательство Н. Бочкарёвой, 2002. – Т. II. – 1017 с.
3. Байсоголов, В. Г. Механическое оборудование заводов огнеупорной промышленности / В. Г. Байсоголов, П. И. Галкин. – М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по чёрной и цветной металлургии, 1952. – 618 с.
4. Байсоголов, В. Г. Механическое и транспортное оборудование заводов огнеупорной промышленности / В. Г. Байсоголов. – М.: Металлургия, 1981. – 295 с.
5. Булавин, И. А. Машины и автоматические линии для производства тонкой керамики / И. А. Булавин. – М.: Машиностроение, 1979. – 325 с.
6. Лоскутов, Ю. А. Механическое оборудование предприятий по производству вяжущих строительных материалов: Учебник для техникумов промышленности строительных материалов / Ю. А. Лоскутов, В. М. Максимов, В. В. Веселовский. – М.: Машиностроение, 1986. – 376 с.
7. Часто задаваемые вопросы по питателям [Електронний ресурс] / APM. – Режим доступу: http://www.apmech.ru/cms/index.php?page=faq – 19.07.2010 р. – Заголовок з екрану.