2. Шнектік араластырғыштар есебінің нұсқасы

1. Бастапқы мәліметтер;

2. Ұн араластырғыш жұмысы;

3. Ұн араластырғыш сұлбасы;

4. Ұн сиымдылығы секциясының сұлбасы

Өнімділігі Q = 400 кг/сағ болатын үшшнектік пропорционалдық араластырғыштың геометриялық және кинематикалық параметрлерін таңдау және есептеу. Мөлшерлеу шнектік дозаторлармен атқарылады, ал араластыру өнімді тасымалдау процесінде жүзеге асырылады. Қоспа клейковина мөлшері А = 32% және үйме тығыздығы ρ₁= 600 кг/м³ болатын бірінші сұрыпты наубайханалық ұннан және клейковина мөлшері С = 28% және үйме тығыздығы ρ₂ = 550 кг/м³ болатын жоғары сұрыпты наубайханалық ұннан тұрады.

Қоспа құрамындағы клейковина мөлшері В = 31% болуы керек.

Бастапқы компоненттерді араластыру үшін үш шнектік пропорциональ араластырғышты қолданамыз, сұлбасы 8.1. суретте келтірілген.

Аталмыш ұн араластырғыш төмендегідей жұмыс істейді. Әртүрлі сұрыптағы ұн, ұн салынатын сиымдылықтың 1 бөлімдеріне төгіледі. Ол жерден мөлшерлеуші шнектермен 4 құрамалы араластырғыш шнекке 3 беріледі, тура сол жерде компоненттер араласады. Мөлшерлеуші шнектер 4 араластырғыш шнектен 3 тізбекті беріліс 8 арқылы айналады, айналыс таратқыш білікке 5, содан соң тізбек дискілерімен 7 айналыс жүрдек дискілерге 6 беріледі, жүрдек дискілер мөлшерлеуші шнектерді 4 айналдырады. Мөлшерлеуші шнектің 4 айналысының өзгерісі тізбектегі дискіні 7 таратқыш білік 5 өсінің бойымен жылжыту арқылы жүзеге асады. Соған сәйкес тізбектегі дискінің 7 қатар орналасқан тесіктермен ілінісі сәйкесінше өзгереді, тесіктер жүрдек дискінің 6 айналыс өсіне салыстырмалы концентрациялы орналасқан.

Компоненттердің физика-механикалық қасиеттерін кесте (2 қосымша) бойынша анықтаймыз.

Қоспаға қажетті компоненттер мөлшерін анықтаймыз. Есепті кері пропорция әдісімен не болмаса орташа арифметикалық әдіспен, А = 32 > В = 31 > С = 28 біле отырып, (70), (71) формулалармен шығарамыз.

Араластыру келесі пропорцияда жүргізіледі: 100% А ұн партиясына 32,5% С ұн партиясы қажет немесе 1 кг А ұн партиясына 0,325 кг С ұн партиясы қажет. Осыдан А ұн партиясының Q_A массасын анықтаймыз және С ұн партиясының Q_C массасын анықтаймыз.

Сур. 8.1. Пропорционалдық ұнараластырғыш сұлбасы: 1 – ұн толтырылатын сиымдылық; 2 – бөлгіш қалқан; 3 – құрамалы араластырғыш шнек; 4 – мөлшерлеуші шнектер; 5 – таратқыш білік; 6 – жүрдек дискілер; 7 – тізбектегі дискілер; 8 – тізбекті беріліс

Қоспаның көлемдік тығыздығын ρ_с (53) формула бойынша анықтаймыз, әр бөлек компоненттердің тығыздығын және массасын біле отырып:

Араластырғыш шнектің диаметрі D мен адымын S (63) формуладан, шнектің толу коэффициентін ψ = 0,3; жеңіл сусымалы жүктердің түріне тәуелді коэффициентті k = 0,8; шнектің еңістік бұрышын ескеруші коэффициентті с = 1,0, себебі шнектің еңістік бұрышы нөлге тең, қоспаның көлемдік тығыздығын ρ_с = 587,5 кг/м³ біле отырып анықтаймыз. Жеңіл сусымалы өнімдер үшін S = D. Шнектің айналым жиілігін n = 40 мин ^–1 = 0,67 с ^{– 1} таңдаймыз.

Осыдан шнек диаметрі тең:

Шнек диаметрін D = 0,15 м = 150 мм, шнек білігі диаметрін d =0,04 м = 40 мм, шнек адымын S = D = 0,15 м = 150 мм тең қабылдаймыз.

Шнектің максималдық айналым жиілігін n_max (мин ^{– 1}) (65) формуладан анықтаймыз, А_В коэффициентін 3 қосымшадан А_В = 65 тең таңдаймыз, олай болса:

n = 40 < n_max = 168 шарты орындалды, сондықтан, араластырғыш шнектің геометриялық және кинематикалық параметрлері дұрыс таңдалған.

Беруші шнектердің өлшемдерін (шнек диаметрі D_п = 0,10 м; білік диаметрі d_п = 0,03 м; шнек орамының адымы, t_п = D_п) конструктивтік тұрғыда береміз. Араластырғыш конструкциясы, беруші шнектері үш түрлі айналым жиіліктерімен айналатындай етіп жобаланған, олар келесі формулалармен анықталады (66), (67) және (68), шнектің толу коэффициентін ψ = 0,9, беруші шнектер санын k = 3, Q_max = 0,0834 кг/с, Q_min = 0,0278 кг/с қабылдап табамыз.

Мөлшерлеуші шнектің максималдық айналым жиілігі:

Мөлшерлеуші шнектің минималдық айналым жиілігі:

Мөлшерлеуші шнектің аралық айналым жиілігі:

Таратқыш біліктің айналым жиілігін қабылдаймыз

n_р = n_max= 0,219 с ^{– 1}.

Үш қатар концентрациялы орналасқан тесіктері бар жүрдек дискі үшін, әр қатардағы тесіктер санын, мөлшерлеуші шнектердің айналым жиіліктеріне пропорционалды анықтаймыз. Бірінші қатарда конструктивтік тұрғыда тесіктер санын z₁ = 10 қабылдаймыз, екінші қатардағы тесіктер санын:

Қабылдаймыз z₂ =15.

Үшінші қатардағы тесіктер саны:

Тізбектегі жұлдызшалардың тістерінің санын қабылдаймыз z_цев = z₁ =10.

Ұн араластырғыштың өнімділігін пайдалану коэффициентін (69) формула бойынша анықтаймыз. Екі компонент араласатындықтан, беруші шнек саны k =2, пайдаланылатын беруші шнектердің айналым жиілігі алдын-ала есептелді және n₁ = 0,219 с ^{– 1}, n₂ = 0,078 с ^{– 1} құрайды.

Қоспаға кіретін А және Б компоненттерінің мөлшерленуінің дұрыстығын тексереміз, әр нұсқа бойынша (%), (70) формуламен, А компонентін араластыратын шнектің айналым жиілігі n_A = n₁ = 0,219 с ^–1 тең, С компонентін араластыратын шнектің айналым жиілігі n_С = n₂ = 0,078 с ^–1 тең, сонда

Есептерден көрінгендей, А компонентінің құрамы қоспада С_А =74%, сол себептен бірінші мөлшерлеуші шнектің өнімділігіне Q_А = 300,1 кг/сағ сай, және С компонентінің құрамы қоспада С_С =26%, сол себептен екінші мөлшерлеуші шнектің өнімділігіне Q_С = 99,9 кг/сағ сай, сондықтан, мөлшерлеуші шнектің геометриялық және кинематикалық параметрлері дұрыс таңдалған.

Ұн салынатын сиымдылық конструкциясын таңдаймыз. Ұн сиымдылығы үш бірдей секциялардан тұрады. 8.2. суретте келтірілген секция сұлбасы үш элементтен құралады: төменгі бөлігінде шнек науасы диаметрінің жартысы, орта бөлігінде қапталдарының еңістік бұрышы шынайы еңістік бұрышынан α = 60^о > φ_о артық, аударылған трапеция, жоғарғы бөлігінде конструктивтік тұрғыда қабылданған, негізіндегі қапталдары В = 0,3 болатын тікбұрыш. Тікбұрыштың биіктігін конструктивтік тұрғыда Н = 0,3 м қабылдаймыз.

Бір секциядағы ұн массасын конструктивтік тұрғыда m = 50 кг қабылдаймыз. Сиымдылық секциясының ұнмен толу коэффициентін ψ₁= 0,8, ұнның үйме тығыздығының азын ρ₂ = 550 кг/м³ қабылдаймыз. Сондықтан сиымдылық секциясының көлемін келесі өрнектен табамыз:

Сур. 8.2. Ұн сиымдылығы секциясының сұлбасы

Сиымдылық секциясы қимасының ауданы F (м²) сәйкесінше үш ауданнан құралады: науа ауданы F₁; аударылған трапеция ауданы F₂; тік бұрыш ауданы F₃ және келесі өрнектерден табылады:

Сиымдылық секциясының ұзындығын L (м) келесі өрнектен табамыз:

Сиымдылық секциясының ұзындығын L = 0,90 м қабылдаймыз.

Араластырғыш шнектің жетегіне арналған қуатты N₁ (кВт) (74) формуладан анықтаймыз, араластырғыш шнек ұзындығын L_c=2,5 м, қозғалысқа кедергі коэффициентін ω = 5, қуат қорының коэффициентін k₃ = 1,25 қабылдаймыз.

Осыдан:

Беруші (мөлшерлеуші) шнектердің жетегіне қажетті қуатты N₂ (кВт) (75) формуладан анықтаймыз, беруші шнектердің горизонтқа еңістік бұрышы (α = 8°). Беруші шнектің ұзындығын L_п (м) конструктивтік тұрғыда бүтін санға дейін мөлшерлеуші арна шамасын Δ = 0,09 м қоса отырып, анықтаймыз:

Беруші шнек ұзындығын L_п = 1,0 м қабылдаймыз.

Ұн араластырғыш жетегіне арналған қуатты N (кВт) (74) формуладан анықтаймыз

Араластырғыш шнектің n = 40 мин^–1 (ω_с =4,19 с ^–1) жиілікпен айналысын және мөлшерлеуші шнектердің n₁ =13,14 мин ^–1 (ω₁ = 1,37 с ^–1), n₂ = 4,68 мин ^{– 1} (ω₂ = 0,49 с ^–1) және n₃ =8,88 мин ^–1 (ω₃ = 0,93 с ^{– 1}) жиіліктермен айналысын қамтамасыз ету үшін шнектік араластырғыштың кинематикалық сұлбасын жобалаймыз. Кинематикалық сұлбасы 8.3. суретте келтірілген. Бұрау моменті электрмотордан муфта арқылы редуктордың жүрдек білігіне беріледі, редуктордың жәй жүрісті білігінен тізбекті беріліс арқылы бұрау моменті араластырғыш шнектің білігіне беріледі, ол жерден тағы да тізбекті беріліс арқылы таратқыш білікке беріледі, содан соң тізбектегі жұлдызшалар арқылы бұрау моменті мөлшерлеуші шнектерге жеткізіледі.

Жетек ПӘК (33) формула бойынша, жетек элементтерінің ПӘК мәндерін анықтамалық [4] әдебиеттен қабылдап анықтаймы. Редуктор ПӘК η_ред =0,8, тізбекті беріліс ПӘК η_ц =0,95, тізбектегі жұлдызшалар берілісінің ПӘК η_цев =0,9, онда:

Электрмотор қуатын (76) формуладан анықтаймыз.

[8] әдебиет бойынша электрмотор қабылданып, оның техникалық сипаттамасы жазылады. 4АА63А6У3 ГОСТ 19523-74 электрмоторын қабылдаймыз, айналым жиілігі n_дв =1000 мин ^–1 (ω_дв =104,7 с ^–1), қуаты N =0,18 кВт.

Редуктор ретінде Ц2У типті редукторды қабылдаймыз, беріліс саны i_р = 12,5.

Есептелген бұрау моментін M_кр (H·м) редуктордың жәй жүрісті білігінде (78) формуладан анықтаймыз:

[8] анықтамалық әдебиеттен Ц2У-100-12,5-21У2 ГОСТ 21426-75 редукторын таңдаймыз.

Содан кейін жетектің кинематикалық есебін жүргіземіз. Электрмотордан таратқыш білікке берілетін жалпы беріліс санын, электрмотордың, араластырғыш шнектің және таратқыш біліктің, сәйкесінше n_дв = 1000 мин ^–1, n_расп = 13,14 мин ^{– 1} және n_c = 40 мин ^–1 мәндерін біле отырып, (79) формуладан анықтаймыз.

Араластырғыш шнек білігінен таратқыш білікке тізбекті берілістің беріліс санын келесі өрнектен табамыз:

Редуктордан араластырғыш шнек білігіне берілетін тізбекті беріліс санын келесі өрнектен табамыз:

Осылайша, есептеу нәтижесі бойынша шнектік араластырғыштың негізгі геометриялық және кинематикалық параметрлері анықталды.

Тізбекті берілістер мен беріктік есептері «Машина деталдары» курсында келтірілген әдістемелер бойынша жүргізіледі.

7 кестеде ұқсас есептердің өз бетінше орындауға арналған нұсқаларының бастапқы мәліметтері келтірілген.

Сур. 8.3. Шнектік араластырғыштың кинематикалық сұлбасы: 1– араластырғыш шнек; 2 – тізбекті беріліс; 3 – редуктор; 4 – муфта; 5 – электрмотор; 6 – мөлшерлеуші шнектер; 7 – тізбектегі жұлдызшалар берілісі; 8 – тізбекті беріліс; 9 – таратқыш білік

7 кесте

Шнектік араластырғыштың параметрлерін анықтауға арналған бастапқы мәліметтері

Нұсқа нөмірі	Өнім ділігі, кг/сағ	Аралас Тыры латын компоне нттер	Клейковина құрамы, %		Клейко винаның берілген құрамы, %	Секция дағы компоне нттер массасы, кг
			К1	К2	К
1	500	ж/с ұн 1/с ұн	26	32	30	70
2	600	ж/с ұн 1/с ұн	28	33	29	90
3	700	2/с ұн 1/с ұн	24	32	28	100
4	550	2/с ұн 1/с ұн	22	32	28	60
5	300	ж/с ұн 1/с ұн	28	32	30	40
6	650	ж/с ұн 1/с ұн	26	33	28	90
7	800	2/с ұн 1/с ұн	24	30	26	100
8	350	2/с ұн 1/с ұн	22	30	26	40
9	750	ж/с ұн 2/с ұн	30	24	28	120
10	200	ж/с ұн 2/с ұн	31	28	30	30