1 Достоинства и недостатки предыдущих модернизаций и разработок цлс

В ходе исследований по данной тематике 2012 году было выяснено , что данный ЦЛС не способен работать в непрерывном режиме. Была поставлена задаче по решению данной проблемы. По окончанию работ была предложена схема и методика изготовления дополнительной лопатки , которая позволяла бы направлять готовую смесь к выходному окну. Данная конструкция показала свою способность к перемещению готовой песчано-глинистой смеси в осевом направлении барабана. На рисунке 1.1 изображена 3D модель разработанной лопатки

Рисунок 1.1 – 3D модель ранее разработанной лопатки

Для данной лопатки были выбраны оптимальные углы поворота рабочих плоскостей относительно осевой линии вращения барабана. Они показаны на рисунке 1.2.

Лопат-ка выброса

Крепление

Ось лопатки

Лопатка для перемеще-ния смеси

Рисунок 1.2 – Схема расположения рабочих плоскостей лопатки относительно центра вращения барабана

Данная лопатка крепилась к корпусу ЦЛС и располагалась ниже центра вращения барабана. Данное размещение лопатки оказалось весьма неудобным , так как для удаления оставшейся в барабане песчано – глинистой смеси приходилось каждый раз снимать лопатку полностью, это вызывало некоторые неудобства в эксплуатации установки. Так же возникла проблема связанная с прочностью данной конструкции. На рисунке 1.3 отчётливо видно слабый узел разработанной лопатки. Это – регулировочные штифты . Со временем происходило расшатывание конструкции, что вело к снижению производительности и риску обрыва лопатки от центральной оси конструкции.

Регулировочные штифты

штифты

Рисунок 1.3 – Расположение участка конструкции слабого звена

Была приведена рабочая схема поведения песчано – глинистой смеси в барабане в момент перемешивания Схема представлена на рисунке 1.4.

Рис 1.4 – Схема обработки ПГС в ЦЛС где,

– Радиус кривизны отскока смеси после прохождения лопатки

– Радиус до уплотненного слоя смеси

H – Толщина уплотнённого слоя смеси

ω – Скорость вращения барабана рад/сек

σ – Уплотнённая смесь

На данной схеме видно, что часть смеси после отскока попадает и на лопатку тем самым смесь меняет своё положения относительно оси барабана. Именно это наблюдение позволило сделать вывод о том , что если на рабочей режущей лопатке изготовить желобы под определённым углом, то перемещение смеси будет происходить по тому же принципу , что и с прежде разработанной лопаткой . На основании выше сказанного была изготовлена модель рабочей лопатки при помощи программного обеспечения КОМПАС ,и выращенная при помощи 3D прототипирования моделей . Возникла необходимость замены лопатки для выброса так как она крепилась так же на центральную ось лопатки.

1.1 Расчёт рабочей лопатки

Для рабочей лопатки был проведён расчёт

_{Максимальная масса при непрерывном режиме, которая может одновременно обрабатываться в барабане составляет 2,5кг, отсюда мы можем найти объем смеси, зная что плотность смеси составляет}

(1.1.1)

м³

Отсюда получим :

м²

Определяем диаметр слоя смеси зная ее площадь из выражения:

(1.1.2)

м, т.е. толщина слоя смеси, будет равна 0,0115 м

Рисунок 1.1.1 – Схема распределения смеси в ЦЛС

Видно, что максимальная толщина слоя смеси 0,0025м при вертикальном расположении барабана

Зная радиус барабана и радиус слоя смеси найдем площадь слоя:

0,016 м²

Отсюда объем равен:

м³

Находим максимальную массу, которая может обрабатываться в барабане:

кг

Значит, при вертикальном расположении барабана коэффициент загрузки k_з=1=4.8кг. Масса которая может обрабатываться в барабане при непрерывном режиме составляет 2,5кг, следовательно, коэффициент загрузки k_з=0,52

Из диссертации А.Г. Афанасьева известно, что рекомендовано принимать коэффициент загрузки от 0,3...0,6 в качестве оптимального для процесса смесеприготовления в ЦЛС.

При таком коэффициенте загрузки скорость вращения регулируется в пределах от 50 до 70 рад/с, при таких скоростях вращения отсутствует осыпание и ярко выражен процесс перемешивания на участке падения потока материала.

Для перемещения ПГС на плоскости рабочей лопатки было рассчитано и изготовлено оребрение. Для расчёта ореберения были применены следующие данные :

L – рабочая длина барабана ( м)

ω – Скорость вращения барабана ( об/сек)

M – Масса рабочей смеси переносимый за 1 сек

- Рабочая масса барабана ( Кг)

P – Производительность ЦЛС (Кг/ч)