Практическая работа № 6

Тема:	Определение мощности электродвигателя фрезерной стружкодробилки
Цель работы:	Изучить конструкцию и назначение фрезерной стружкодробилки, научиться рассчитывать мощность электродвигателя и выбирать его. В результате выполнения практической работы студенты должны уметь: - выполнять производственные расчеты; - читать кинематические схемы механизмов; - работать с документацией, справочной литературой и другими информационными источниками; - анализировать и оценивать состояние техники безопасности на производственном участке; должны знать: - устройство и принцип работы обслуживаемого оборудования; - основные характеристики оборудования; - требования стандартов и технических условий.
Приборы, материалы и инструмент
Порядок выполнения практической работы	Усвоить теоретический материал по теме: «Шихтовые материалы сталеплавильного производства». Ответить на контрольные вопросы для самопроверки. Выполнить и записать задания практической работы в тетрадь по практическим работам. Сдать выполненную практическую работу на проверку преподавателю.

Теоретическая часть

Использование подготовленного металлического лома сокращает продолжительность завалки шихты на 10-15 %, повышает производительность сталеплавильных агрегатов и увеличивает выход годного металла, т. к. уменьшается его угар. Поэтому качественной подготовке лома и в частности стружке уделяется достаточное внимание. В промышленности ежегодно образуется большое количество стальной стружки. Она отличается неоднородностью по твердости, наличием оксидных пленок, охлаждающей жидкости, абразивной пыли и посторонних примесей.

Дробление стальной стружки осуществляется двумя способами: на металлорежущих станках и на специальных машинах – стружкодробилках. Первый способ является предпочтительным, т. к. позволяет перерабатывать стружку непосредственно в момент ее образования.

Длина стружки, поставляемой для переработки на сталеплавильных агрегатах, не должна превышать 100 мм, а для брикетировочных прессов 50 мм. Стружку дробят в стружкодробилках трех основных типов: конусных, молотковых и валковых. Стружкодробилки предназначены для резания витой стружки углеродистых сталей.

Конусные и валковые дробилки работают по принципу резания стружки между вращающимися и неподвижными ножами. Молотковые дробилки измельчают стружку ударами молотков, насаженных на быстро вращающийся ротор.

На рисунке 1 представлена конструкция конусной фрезерной стружкодробилки СК-2М.

Рисунок 1 – Фрезерная стружкодробилка СК-2М.

Стружкодробилка состоит из основания (5), кольцевого корпуса (2), конической загрузочной воронки (1), вертикального вала (6) с ножевой головкой, и привода. Ножевая головка приводится во вращение от электродвигателя (4) через клиноременную и коническую зубчатую (11) передачи. Ножевая головка состоит из конического (8) и цилиндрического (10) дробителей. Конический дробитель снабжен одним длинным и двумя короткими ножами, а цилиндрический шестью прямыми ножами. Ножевая головка вращается внутри цельнолитой конической воронки, на внутренней поверхности которой расположены в два ряда спиральные ножи (7) и (9). Стружка проходит три зоны дробления. Верхняя зона дробления – это верхний ряд спиральных ножей и длинный нож конического дробителя; средняя зона – это средний ряд спиральных ножей и конический дробитель с тремя ножами, а нижняя зона – цилиндрический дробитель с прямыми ножами и охватывающее его кольцо со спиральными ножами, расположенными на внутренней поверхности.

Измельченная стружка выводится из нижней зоны дробления наружу и по наклонному желобу ссыпается в короб или подается на конвейер.

Основные технические данные стружкодробилки СК-2М:

- производительность – 1,6-2 т/ч;

- частота вращения вертикального ножевого вала – 32,5 об/мин;

- диаметр воронки – 1125 мм;

- мощность электродвигателя – 28 кВт;

- средняя длинна измельченной стружки – 75 мм;

- масса – 5385 кг.

Мощность привода фрезерной стружкодробилки определяют с учетом удельной работы, затрачиваемой на дробление единичного объема материала:

,

где а – удельная работа, затрачиваемая на разрыв единичного сечения стружки (условно можно приравнять пределу прочности материала стружки, так как для углеродистых сталей а=500 МПа);

l_ср – средняя длинна стружки после дробления (для стружкодробилки СК-2М l_ср=0,075 м);

l – длина стружки, разрезаемой в течении 1 с в метрах.

Работа, затрачиваемая за 1 с определяется по формуле:

А_с=А·V_с, Дж/с,

где V_с – объем стружки, дробимой за 1 с и определяется по формуле:

V_с=m_c/ρ, м³,

где m_c – масса стружки дробимой за 1 с (для стружкодробилки СК-2М при производительности, равной 2 т/ч, m_c=0,6 кг/с);

ρ – плотность стали (для углеродистой стали ρ=7800 кг/м³).

Длину стружки, разрезаемую за 1 с, определяют по формуле:

L=n·l_ср, м,

где n – количество образующихся при резании сечений определяется:

n=m_c/m₁.

Средняя масса одного куска стружки определяется по формуле:

m₁=b·h·l_ср·ρ, кг,

где b и h – максимальные соответственно ширина и толщина стружки.

Подставляя значения получаем следующую формулу:

L=m_c/b·h·ρ, м.

Мощность электродвигателя дробилки определяется по формуле:

, кВт,

где η_д – к.п.д. дробилки, η_д=0,85.

Двигатель необходимо выбирать в соответствии с режимом работы стружкодробилки, а так же с учетом величины передаточных отношений клиноременной передачи - u_к=2…6 и конической зубчатой пары u_з=2…8, если частота вращения вертикального вала (рисунок 1) составляет 34 мин^-1.

η_д=n_б·u_к·u_з.