11. Последовательность расчета размеров перерабатывающего шнека

Для определения основных размеров однозаходного шнека, предназначенного для механической переработки горных пород, необходимы следующие исходные данные:

1. Заданная производительность , м³/с.

2. Требуемая интенсивность деформации горной породы .

3. Коэффициент запаса интенсивности деформаций .

4. Среднее тангенциальное напряжение сдвига слоев перерабатываемой породы , Па.

5. Поправочный коэффициент .

6. Отношение , где – радиус вала винта шнека;

– внутренний радиус кожуха шнека.

7. Число заходов шнека .

8. КПД привода шнека .

9. Коэффициент проскальзывания .

Расчетом устанавливаются основные размеры шнека и мощность, необходимая для его работы.

Последовательность расчета.

1. Из формулы (27) находят отношение длины рабочей части шнека к его диаметру .

. (66)

2. Определяют число витков шнека. Так как , а наибольшее давление, развиваемое шнеком, будет, если , то

. (67)

Основываясь на зависимости (26) для производительности шнека, вычисляют произведение

. (68)

4. Получаются два уравнения (67)и (68) с тремя неизвестными , и . Если по конструктивным соображениям можно принять длину шнека, то его наружный радиус вычисляется по формуле (67)

. (69)

5. Угловая скорость винта шнека согласно (68)

. (70)

6. Шаг шнека на основании (64)

. (71)

7. В соответствии с (65) наибольшее давление, развиваемое однозаходным напорным шнеком,

. (72)

8. Удельную затрату энергии на переработку горной породы определяют по формуле (49)

.

9. Мощность, потребляемая шнеком при переработке горной породы, вычисляется по формуле (59) с учетом КПД привода

, кВт, (73)

где – статический момент площади внутренней поверхности

кожуха шнека относительно его оси, м³.

Возможны другие варианты расчета перерабатывающего шнека в зависимости от того, какие заданы исходные данные. Например, если заданы , , и , то расчетом определяются , , , , , и . Для переработки пород применяются и многозаходные шнеки. В этом случае при определении произведения в формулу (26) для производительности вводится сомножителем число заходов винта шнека. Длина шнека должна быть ограничена. Тогда ее находят по принятому диаметру шнека и вычисленному числу витков шнека.

12. Пример расчета перерабатывающего шнека

В результате расчетов определению подлежат: конструктивные и кинематические параметры шнека; наибольшее давление, развиваемое шнеком; предельная и полезная мощности, затрачиваемые на работу шнека; коэффициент полезного действия (КПД) шнека; давление, интенсивность деформаций породы и КПД для выбранных длины и диаметра шнека при переменном шаге витков в случае:

а) постоянной угловой скорости шнека;

б) постоянной производительности.

По результатам расчетов необходимо построить графические зависимости давления, интенсивности деформаций и КПД от отношения шага витков к радиусу шнека. Установить влияние этого отношения на производительность при постоянной угловой скорости (вариант А) и на угловую скорость при постоянной производительности (вариант Б). Бланк задания и исходные данные для расчетов приведены в приложении.

Таблица 1

Исходные данные

№№	Наименование	Обозначение	Ед. изм.	Значение
	Интенсивность деформаций			320
	Коэффициент запаса интенсивности деформаций			1,1
	Коэффициент, учитывающий вращение породы с винтом шнека			0,2
	Отношение радиусов винта шнека			0,5
	Число заходов шнека			1
	Коэффициент проскальзывания			0,2
	Производительность		м3/с	0,025
	Тангенциальное напряжение		Па	4000
	КПД привода шнека			0,8