2. Табақшалы дозатор есебі

1. Табақшалы дозатор есебі;

2. Табақшалы дозатор сұлбасы;

3. Бункердің геометриялық өлшемдері;

4. Табақшалы дозатор жетегін таңдау

Наубайханалық жоғары сұрыпты ұнға арналған табақшалы дозаторды есептеу.

Өнімділігі – 100 ден 400 кг/сағ дейін реттеледі, ұн бункерінің сиымдылығы – 50 кг.

Дозатордың геометриялық және кинематикалық параметрлерін анықтау керек.

Ұнның құрылымдық механикалық қасиетін кесте бойынша анықтаймыз (2 қосымша) [1].

Ұн ылғалдылығы W=13…14% наубайханалық ұнның көлемдік массасы ρ = 550 кг/м³ құрайды; өнімнің қозғалысындағы шынайы еңістік бұрышы, тыныштықта φ_о = 55^о және қозғалыста φ₁ = 0,35·φ_о = 0,35·55 = 19,25^о құайды, ұнның болат боына үйкеліс коэффициенті, тыныштықта f₁ = 0,7 және қозғалыста f₂ = 0,4.

7. суретте келтірілген табақшалы дозатордың сұлбасын таңдаймыз.

Дозатор өнімділігін табақшаның айналым жиілігін өзгерту арқылы не болмаса манжетаның табақша үстінен көтерілу биіктігін h, винттік механизм көмегімен өзгерту арқылы реттеуге болады.

Біздің қарастырған жағдайымызда табақшалы дозатордың өнімділігін екінші тәсілмен реттеуді қабыылдаймыз.

Конструктивтік тұрғыда манжетаның максималдық өнімділікке арналып көтерілу биіктігін h (м) және манжета радиусын R (м) белгілі деп аламыз, сәйкесінше:

h =20 мм = 0,02 м және R = 85 мм = 0,085 м.

Сур. 7. Табақшалы дозатор сұлбасы: 1 - табақша; 2 - манжета; 3 - қырғыш; 4 - бункер; 5 – ворошитель; R – манжета радиусы; R₁ – бөлшектің ең үлкен айналыс радиусы; R₂– табақшаның ең үлкен радиусы; h– манжетаның табақша үстінен көтерілу биіктігі

Басқа параметрлерін біле отырып, (29) өнімділік формуласынан табақшаның жұмысшы айналым жиілігін n_р (мин^–1) анықтаймыз:

Қабылдаймыз n_р =18 мин ^–1.

Табақшаның максималдық айналым жиілігін n (мин^–1) (30) формула бойынша анықтап, жұмысшы айналым жиілігімен салыстырамыз. Табақшаның жұмысшы айналым жиілігі максималдықтан төмен болуы қажет:

n_р = 18 < n = 66,5 , осыған орай, шарт орындалды.

Бөлшектің ең үлкен айналым радиусы R₁ (м) (31) формула бойынша анықталады:

Табақшаның максималдық радиусын R₂ (м), Δ = 7,73 мм тең конструктивтік қосымша қорды қолдана отырып, (32) формула бойынша анықталады.

Онда:

Сақинаның радиалдық қимасының ауырлық кіндігі мен айналыс өсі аралығының қашықтығы, дозатордың максималдық өнімділігінде, (33) формула бойынша анықталады:

Лақтырылатын өнім сақинасының көлденең қима ауданы F_o (м²) дозатордың максималдық өнімділігінде (37) формула бойынша анықталады:

Табақшадан лақтырылатын материал қозғалысының жылдамдығы V_о (м/с), (38) формула бойынша анықталады:

Бункер пішінін, жасаушысының еңіс бұрышы α > φ_о болатын аударулы қиылған конус түрінде таңдаймыз, себебі материалдың түсуі жақсы болуы үшін α > φ_о, яғни шынайы еңістік бұрышының үлкен болуы қажет, сондықтан α = 60^о қабылдаймыз, түрі мен өлшемдері 8 суретте келтірілген.

Бункер көлемі V (м³) келесі өрнекпен табылады:

мұнда ψ – бункердің ұнмен толу коэффициенті, қабылдаймыз ψ =0,8.

Сур. 8. Ұн бункерінің сыртқы сызбасы

Бункердің геометриялық өлшемдерін келесі формула бойынша анықтаймыз:

(44)

мұнда R₄ – қиылған конустың жоғарғы табанының радиусы, м; R₃ – қиылған конустың төменгі табанының радиусы, м; Н – қиылған конус биіктігі, м; H= tgα·(R₄– R₃) түрінде келтіруге болады.

Осыдан:

Қиылған конустың төменгі табанының радиусын R₃ манжета радиусынан R төмен қабылдаймыз, манжета қиылған конустың төменгі табанының цилиндрімен еркін қозғалуы үшін, сондықтан: R₃ = 80 мм = 0,08 м қабылдаймыз. Белгілі мәндерін (44) формулаға қойып, бұл теңдеуді R₄ салыстырмалы шешеміз:

Сондықтан қиылған конус биіктігі тең:

Материалдың табақша бойымен қозғалысының жолын L (м) ABC үшбұрышынан табамыз, қырғыштың орнатылу бұрышын конструктивтік тұрғыда β = 30^о қабылдаймыз.

Материалдың табақша бойымен қозғалысының сұлбасы 9 суретте келтірілген.

Сур. 9. Материалдың табақша бойымен қозғалысының сұлбасы: L – материалдың қозғалу жолы; β – қырғыштың, материал сақинасы қимасының жазықтығына салыстырмалы орнатылу бұрышы.

АВС үшбұрышынан материалдың табақша бойымен қозғалу жолын L анықтаймыз:

Материалдың табақша бойымен қозғалуы кезінде туындайтын үйкеліс күшін P, келесі мәліметтерді қолдана отырып, (36) формула бойынша анықтаймыз, ол мәліметтер: материалдың қозғалыс жолы L =0,0563 м; материалдың табақшаға үйкеліс коэффициенті f = 0,7; материалдың көлемдік массасы ρ = 550 кг/м³.

Материалдың табақшаға үйкелісінен туындайтын кедергіні жеңуге жұмсалатын қуатты N₁ (кВт), есептелген P және V_o параметрлерін пайдаланып, (35) формула бойынша шешеміз:

Табақшалы дозатордың жетегіне арналған қуатты N (кВт), N₁ қуатты, қырғыштың орнатылу бұрышын β біле отырып және қырғышқа үйкеліс коэффициентін f₂ = 0,65, басқа да зиянды кедергілерді ескеруші коэффициентті k = 2,0 пайдаланып (34) формула бойынша шешеміз:

Ворошитель жетегінің қуатын N_В (кВт), қалақтары іс жүзінде трапецеидаль деп қабылдап, есептеуді жеңілдету үшін оларды жазық қалақтармен айырбастай отырып, (22) формула бойынша анықтаймыз, шартты қалақтар саны z = 2 шт.; ұнның кедергі коэффициенті k₂ = 5000; қалақ биіктігі h₁ = 0,04 м; ворошителдің бұрыштық жылдамдығы қалақтардың сыртқы айналыс радиусы R₅ = 0,25 м; қалақтардың ішкі айналыс радиусы, табақша мен ворошитель қатқыл бекітілетін білік диаметрінің жартысына тең, қабылдаймыз r₁ = 0,02 м.

Табақшалы дозатордың білігіндегі жалпы қуат N_д (кВт) (23) формула бойынша анықталады.

Дозатор табақшасы мен ворошителдің сәйкесінше жиілікпен n_р = n_вор = 18 мин^–1 айналысын қамтамасыз ету үшін табақшалы дозатор жетегінің кинематикалық сұлбасын жобалаймыз. Кинематикалық сұлбасы 6.4. суретте келтірілген.

Жетек ретінде айналым жиілігі n =1500 мин^–1 болатын электр моторды, ремендік берілісті және редукторды қабылдаймыз.

Электр мотордан шығатын бұрау моменті ремендік беріліс арқылы редуктордың жүрдек білігіне беріледі, ал редуктордан шығатын жәй жүрісті біліктен муфта арқылы, табақша мен ворошитель қатқыл бекітілген білікке беріледі.

Біздің жобамызға байланысты жалпы беріліс саны i ремендік берілістің беріліс санынан i₁ және редуктордың беріліс санынан i₂ тұрады және (25) формула бойынша анықталады:

i = i ₁⋅ i ₂.

Онда жалпы беріліс саны (24) формула бойынша анықталады:

Редуктордың беріліс санын номиналдық қатар бойынша қабылдаймыз i₂ = 31,5, сонда ремендік берілістің саны:

Ремендік беріліс «Машина деталдары» курсында келтірілген стандарттық әдіс бойынша есептеледі.

Сур. 10. Табақшалы дозатордың кинематикалық сұлбасы: 1 – ворошитель және табақша білігі; 2 - муфта; 3 - редуктор; 4 – ремендік беріліс; 5 – электр мотор

Жалпы пайдалы әсер коэффициенті (26) формула бойынша анықталады:

мұнда η₁ – ремендік беріліс ПӘК; η₁ = 0,95; η₂ – бұрамдықты редуктор ПӘК; η₂ = 0,6.

Жетектің қойылған қуаты N_пр (кВт) (27) формула бойынша анықталады:

Табақшалы дозатор жетегі үшін [8] анықтамалық әдебиет көзінен 4АА56А4У3 ГОСТ 19523-74 электр моторын қабылдаймыз, қуаты N_э.д =0,12 кВт, айналым жиілігі

n _э.д = 1500 мин ^–1.

Редуктордың шығыс білігіндегі бұрау моменті M_кр (H·м) (28) формула бойынша анықталады:

мұнда N_пр – редуктордың жәй жүрісті білігіндегі қуат, Вт; n – шығыс білігінің айналым жылдамдығы.

[10] анықтамалық әдебиеттен әмбебап бұрамдықты РЧУ-63-31,5-4-1 ГОСТ 13563-68 редукторын қабылдаймыз, редуктордың шығыс білігіндегі бұрау моменті М_кр=100 Н·м.

Есептеулерден көрінгендей, таңдалған редуктор қойылған шарттарды қанағаттандырады.

Ұқсас нұсқалардың тапсырмалары 4 кестеде берілген.

Табақшалы дозатор есебіне арналған бастапқы мәліметтер. Кесте 4

Өнім түрі	Өнімділігі, кг/сағ	Үйме тығыздығы, кг/м3	Шынайы еңістік бұрышы, град.	Үйкеліс коэффициенті	Бункер сиымдылығы, кг
Наубайханалық ұн, ж/с	450	550	46...55	0,7	45
Наубайханалық ұн, ж/с	350	550	46...55	0,7	35
Наубайханалық ұн, ж/с	150	550	46...55	0,7	30
Етсүйек ұнтағы	600	675	37...40	0,65	70
Етсүйек ұнтағы	500	675	37...40	0,65	50
Етсүйек ұнтағы	400	675	37...40	0,65	45
Өнім түрі	Өнімділігі, кг/сағ	Үйме тығыздығы, кг/м3	Шынайы еңістік бұрышы, град.	Үйкеліс коэффициенті	Бункер сиымдылығы, кг
Мал азығы боры	180	950	40...50	0,9	30
Мал азығы боры	230	950	40...50	0,9	40
Мал азығы боры	380	950	40...50	0,9	35
Отруби	750	300	70...75	0,8	80
Отруби	650	300	70...75	0,8	65
Отруби	550	300	70...75	0,8	60
Ас тұзы	400	1400	40...50	0,52	40
Ас тұзы	600	1400	40...50	0,52	55
Ас тұзы	800	1400	40...50	0,52	85