2286
.pdf
гача 1 и рабочего оборудования. Рабочее оборудование включает: ковш 2, рычажную систему, состоящую из стрелы 3, коромысла 4, тяги 5, гидроцилиндра поворота ковша 7, и гидросистему привода 6 [2].
Механизм подъема стрелы принципиально одинаков у всех погрузчиков: стрела (прямая или прогнутая) поворачивается вокруг оси, закрепленной на портале 8, с помощью гидроцилиндров 6. На конце
СибАДИстрелы шарнирно закреплен ковш 2 [2].
Рис. 3. Схема пневмоколёсного погрузчика
Принципиальная схема гидросистемы привода рабочего оборудования погрузчика представлена на рис. 4 включает: насос 1; гидрораспределитель 2 с предохранительным клапаном 3; гидроцилиндры 4, 5; замедлитель опускания стрелы 6 и фильтр 7 [2].
Рис. 4. Принципиальная схема гидросистемы привода рабочего оборудования погрузчика
11
Рабочий процесс погрузчика состоит из нескольких операций: 1.Набор грунта (материала) и подъем рабочегооборудования. 2.Транспортирование материала к месту выгрузки (в отвал или
транспорт). |
|
|
|
|
|
|
3.Выгрузка. |
|
|
|
|
|
|
4.Возвращение к местунабора. |
|
|
||||
СибАДИl |
||||||
Для своего варианта рассчитать техническую производитель- |
||||||
ность поформуле [2] |
|
|
|
|
|
|
|
Птех |
|
3600 Vк Кн |
, |
|
(11) |
|
|
|
Тц Кр |
|
|
|
где V |
– объём ковша, м3; Т – время цикла, с; К , К |
р |
– коэффициенты |
|||
к |
ц |
|
|
н |
|
|
наполнен я ковша, разрыхления грунта.
В лабораторной ра оте определяют производительность модели погрузч ка, а затем рассчитывают производительность натурной ма-
шины, спользуя зав с мости [2] |
|
|
VKн VKм Кl; |
(12) |
|
Тцм |
Тцн. |
(13) |
Здесь индекс н относится к параметрам натурной машины, ин- |
||
декс м – к параметрам модели. |
|
|
Масштаб моделирования [2] |
|
|
Кl |
lн , |
(14) |
|
lм |
|
где lн – геометрические размеры натуры; lм – геометрические размеры модели.
Модель стенда выполнена в масштабе K=4 по отношению к оборудованию погрузчика ТО-18.
Время цикла модели Тцм определяют с помощью секундомера по элементам цикла [2]:
Tцм Tв Tпк Tп Tм Tр Tо, |
(15) |
где Тв – время внедрения ковша в штабель грунта, с; Тпк – время по-
12
ворота ковша, с; Тп – время подъема стрелы, с; Тм – время маневрирования (установки контейнера с грузом в исходное положение), с; Тр – время разгрузки, с; То – время опускания стрелы, с.
Контрольные вопросы и задания
СибАДИ |
|
1. |
Дать классификацию погрузчиков по виду ходового оборудо- |
вания. |
|
2. |
Назвать основные элементы рабочего оборудования и обос- |
новать |
х назначен е. |
3. |
Пр вести последовательность выполнения операций техноло- |
гического ц кла ра отыпогрузчика. |
|
4. |
Назвать основные элементы гидропривода погрузчика их |
назначен е. |
|
5. |
Продумать возможные схемы работы погрузчиков с транс- |
портнымисредствами. |
|
6. |
Определ ть про зводительность погрузчика. |
ЛАБОРАТОРН Я Р БОТА № 3
Изучение конструкции и оценка эффективности параметров щековой дробилки
Цель работы: ознакомиться с устройством щековых дробилок; определить параметры щековых дробилок при заданных условиях работы; сделать ситовый анализ продуктадробления.
Последовательность выполнения работы
1.Изучить устройство щековой дробилки со сложным движением щеки, начертить схему.
2.Замерить основныепараметры.
3.Определить предельную величину степени дробления дро-
билки.
4.Определить число оборотов эксцентрикового валадробилки.
5.Определить производительность и расход мощности.
6.Провести ситовыйанализ.
13
|
|
|
|
|
|
Основные параметры дробилки |
Таблица 2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметры |
|
|
Обозначение |
|
Размерность |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
параметра |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Ширина загрузочного отверстия |
|
|
В |
|
|
мм |
|
|
|
|||||||
|
|
|
Высота камеры дробления |
|
|
Н |
|
|
мм |
|
|
|
||||||
|
|
СибАДИ |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
Ход щеки |
|
|
|
|
S |
|
|
мм |
|
|
|
||
|
|
|
Размер разгрузочной щели: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
м н мальный |
|
|
|
|
lmin |
|
|
мм |
|
|
|
|||
|
|
|
|
макс мальный |
|
|
|
|
lmax |
|
|
мм |
|
|
|
|||
|
|
|
аметр шк ва электродвигателя |
|
|
Dдв |
|
|
мм |
|
|
|
||||||
|
|
|
аметр шк ва дро илки |
|
|
Dдр |
|
|
мм |
|
|
|
||||||
|
|
Число оборотов вала электродвигателя |
|
Nдв |
|
|
об/мин |
|
|
|
||||||||
|
|
Макс мальный размер загружаемого |
|
|
Dmax |
|
|
мм |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
матер |
ала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Макс мальный размер готового мате- |
|
|
dmax |
|
|
мм |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
р ала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Исходные данные |
|
|
Таблица 3 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Вариант |
В, мм |
|
Н, мм |
L, мм |
S, мм |
|
Dmax, |
|
dmax, |
|
lmin, |
lmax, |
Nдв, |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
мм |
|
мм |
мм |
об/м |
|
||
|
1 |
500 |
|
1000 |
50 |
30 |
|
500 |
|
80 |
|
50 |
80 |
100 |
|
|||
|
2 |
550 |
|
1010 |
70 |
40 |
|
550 |
|
110 |
|
70 |
110 |
110 |
|
|||
|
3 |
600 |
|
1020 |
90 |
50 |
|
600 |
|
140 |
|
90 |
140 |
120 |
|
|||
|
4 |
650 |
|
1030 |
100 |
60 |
|
650 |
|
160 |
|
100 |
160 |
130 |
|
|||
|
5 |
700 |
|
1040 |
110 |
70 |
|
700 |
|
180 |
|
110 |
180 |
140 |
|
|||
|
6 |
750 |
|
1050 |
120 |
80 |
|
750 |
|
200 |
|
120 |
200 |
150 |
|
|||
|
7 |
800 |
|
1060 |
130 |
90 |
|
800 |
|
220 |
|
130 |
220 |
160 |
|
|||
|
8 |
850 |
|
1070 |
140 |
100 |
|
850 |
|
240 |
|
140 |
240 |
170 |
|
|||
|
9 |
900 |
|
1080 |
150 |
110 |
|
900 |
|
260 |
|
150 |
260 |
180 |
|
|||
|
10 |
950 |
|
1090 |
160 |
120 |
|
950 |
|
280 |
|
160 |
280 |
190 |
|
|||
|
11 |
1000 |
|
1100 |
170 |
130 |
|
1000 |
|
300 |
|
170 |
300 |
200 |
|
|||
|
12 |
980 |
|
1110 |
180 |
140 |
|
980 |
|
320 |
|
180 |
320 |
210 |
|
|||
|
13 |
960 |
|
1120 |
190 |
150 |
|
960 |
|
340 |
|
190 |
340 |
220 |
|
|||
|
14 |
940 |
|
1130 |
200 |
160 |
|
940 |
|
360 |
|
200 |
360 |
230 |
|
|||
|
15 |
920 |
|
1140 |
210 |
170 |
|
920 |
|
380 |
|
210 |
380 |
240 |
|
|||
|
16 |
900 |
|
1150 |
220 |
180 |
|
900 |
|
400 |
|
220 |
400 |
250 |
|
|||
|
17 |
880 |
|
1160 |
230 |
190 |
|
880 |
|
420 |
|
230 |
420 |
260 |
|
|||
|
18 |
860 |
|
1170 |
240 |
200 |
|
860 |
|
440 |
|
240 |
440 |
270 |
|
|||
|
19 |
840 |
|
1180 |
250 |
210 |
|
840 |
|
480 |
|
250 |
480 |
280 |
|
|||
|
20 |
820 |
|
1190 |
260 |
220 |
|
820 |
|
500 |
|
260 |
500 |
290 |
|
|||
14
Описание щековой дробилки
Щековые дробилки служат для крупного и среднего дробления прочных пород. Каменный материал раздавливается между подвижными щеками, образующими клиновидную камеру дробления. Благодаря такой форме камеры куски материала располагаются по высоте камеры в зависимости от их крупности: более крупные сверху, менее крупные вн зу. При сближении щек (ход сжатия) куски материала раздавл ваются, при отходе подвижной щеки (холостой ход) куски камня продв гаются вниз под действием силы тяжести или выходят из камеры дроблен я, если их размеры стали меньше наиболее узкой части камеры, называемой разгрузочной щелью [1].
Особенность устройства заключается в том, что подвижная щека дроб лки со сложным движением щеки верхней частью надета непосредственно на эксцентриковый вал. Изменение размера разгру-
зочной щели про зводится специальным регулировочным |
винтом |
(рис. 5) [1]. |
|
Рис. 5. Схема щековой дробилки со сложным движением щеки |
|
СибАДИ |
|
Угол захвата дробилки рассчитывается по зависимости [1] |
|
α arctg B (l s), |
(16) |
H |
|
где B – ширина загрузочного отверстия при максимальном отходе подвижной щеки, мм; H – высота камеры дробления, мм; l+s – шири-
15
на разгрузочной щели, мм. Величина угла захвата определяется при
lmin и lmax.
Определение предельной величины степени дробления дробилки
СибАДИ |
|
Предельная величина степени дробления определяется по фор- |
|
муле [1] |
|
m Dmax , |
(17) |
dmax |
|
где Dmax – макс мальный размер загружаемого камня, мм. Величина его составляет 85% от ширины загрузочного отверстия; dmax – максимальный размер кусков готового продукта, полученного при работе дробилки с разгрузочной щелью, отрегулированной до lmin.
Размер камня определяется как среднее арифметическое длины, ширины высоты куска [1].
Определение числа оборотов эксцентрикового вала дробилки
Определение оптимального числа оборотов эксцентрикового вала дробилки аналитически производится по формуле [1]
n 600 |
tgα |
, |
(18) |
|
|||
о |
S |
|
|
|
|
|
где S – ход щеки, см.
Определение производительности щековой дробилки и расхода мощности производят по заданным преподавателем размерам разгрузочной щели l1 l2. Для данного размера разгрузочной щели l1 определяется величина угла захвата по формуле (16).
Средняя крупность кусков исходного материала [1]
Dср 0,5Dmax. |
(19) |
Расчетная производительность [1] |
|
Пр 60 V nф , |
(20) |
16
где µ – коэффициент разрыхления щебня, равный 0,3...0,4; nф – фактическое число оборотов эксцентрикового вала дробилки, об/мин; γ – объемная масса камня, кг/м3; V – объём материала, выпадающий за одно качание щеки, м3.
|
V |
(2l S)Sl |
. |
|
|
(21) |
|
|
|
|
|
||||
СибАДИ |
|||||||
|
|
2tgα |
|
|
|
||
Расчетная мощность, кВт, [1] |
|
|
|
|
|
||
|
L 2(D2 |
d2 |
)n |
|
|||
N |
|
max |
max |
ф |
, |
(22) |
|
|
1000 60 12 Е |
|
|||||
где L – дл на загрузочного зева дробилки; δ – предел прочности, |
|||||||
МПа (см. табл. 3); Dmax |
dmax – максимальные размеры кусков про- |
||||||
дукта п тан я готового продукта, м; nф – фактическая скорость вращен я эксцентр кового вала дробилки, об/мин; Е – модуль упругости дроб мого матер ала, МПа (см. табл. 4).
|
Характеристика горных пород |
Таблица 4 |
|
|
|
||
|
|
|
|
Порода |
О ъемная масса γ, |
Предел прочности |
Модуль упругости |
кг/м3 |
δ, МПа |
Е, МПа |
|
Гранит |
2570 |
150…250 |
46000 |
Известняк |
2630 |
40…100 |
35000 |
Мрамор |
2690 |
55…150 |
36500 |
Рис. 6. Графики зависимости производительности П и затрат мощности на дробление N
от размера разгрузочной щели l
17
По результатам расчётов строятся графики зависимости производительности П и затрат мощности на дробление N от размера разгрузочной щели l (рис. 6). Затем на поле графиков наносятся фактические значения величин, и проводится анализ полученных результа-
тов [1].
СибАДИ |
|
|
Контрольные вопросы |
1. |
Чем огран ч вается максимальный размер загружаемого в |
дробилкукамня? |
|
2. |
По какой траектории движется дробящая плитадробилки? |
3. |
От чего зав с т оптимальное число оборотов эксцентриково- |
го вала? |
|
4. |
Как зменяются производительность и мощность дробилки от |
размера разгрузочной щели? |
|
5. |
На что указывает выпуклая, вогнутая или прямолинейная |
форма кр вой с тового анализа?
ЛАБОРАТОРН Я Р БОТА № 4
Изучение конструкции и работы вибрационного грохота
Цель работы: ознакомиться с устройством вибрационного грохота; определить параметры вибрационного грохота при заданных условиях работы.
Грохоты предназначены для сортировки сыпучих материалов на отдельные сорта (фракции) по крупности.
Просеивающей поверхностью грохотов являются колосники, решета сита, которые располагаются в горизонтальной или наклонной плоскости.
Грохочением называется сортирование, производимое на плоских или криволинейных поверхностях с отверстиями заданного размера.
В производстве строительных материалов применяются механическая, гидравлическая воздушная, магнитная и другие виды сортировок [2].
По месту в технологическом процессе производства материалов различают предварительное, промежуточное контрольное и окончательное грохочение.
18
Окончательное (товарное) грохочение применяют для разделения готового продукта на товарные фракции в размерах, устанавливаемых ГОСТом [2].
Практически при грохочении нельзя получить полное разделение материалов верхнего и нижнего классов, так как в верхнем классе всегда остается часть зерен нижнего класса, не прошедших через отверстия сита.
Для оценки полноты разделения материала служит показатель, называемый эффект вностью грохочения; он представляет собой отношен е в процентах массы А1 зерен нижнего класса, фактически прошедш х через отверстия сита, к массе А всех зерен этого класса,
содержащ хся в |
сходном продукте (рис. 7). Это отношение называ- |
|||||
ется эффект вностью грохочения [2]. |
|
|||||
|
|
A1 |
|
n' |
m |
|
|
|
|
i |
i |
|
|
|
|
|
i |
100%, |
(23) |
|
|
|
|||||
|
|
A |
nimi |
|
||
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
где |
ε |
– эффективность |
грохочения; |
|
|
|
ni – число шаров нижнего класса в рас- |
||||
|
|
ходном бункере, шт.; n’i число шаров |
||||
|
|
нижнего класса в готовом продукте, шт.; |
||||
|
|
mi |
– масса шара нижнего класса, кг; |
|||
|
|
i – число шаров нижнего класса, шт. |
||||
|
|
|
|
Эффективность |
определяется |
|
|
|
практическим отбором проб материала |
||||
|
|
над |
под ситом. |
|
||
|
|
|
|
На грохотах может устанавливать- |
||
|
|
ся до трех секций сит, которые распола- |
||||
|
|
гаются или в одной плоскости – способ |
||||
|
|
грохочения от мелкого к крупному (рис. |
||||
|
|
8, а), или ярусами в разных плоскостях – |
||||
СибАДИ |
||||||
|
|
грохочение от крупного к мелкому (рис. |
||||
Рис. 7. Баланс производи- |
8, б), или комбинированное расположе- |
|||||
тельности |
|
ние сит (рис. 8, в) [2]. |
|
|||
19
Просеивающие поверхности являются основными рабочими органами грохотов. От их качества зависят эффективность грохочения, производительность и бесперебойность работы машин.
Просеивающие поверхности долж- |
|||
СибАДИ |
|||
ны удовлетворять следующим основным |
|||
требован ям: |
меть |
максимальную |
|
«световую» (ч стую площадь отверстий) |
|||
поверхность, |
сохранять |
постоянство |
|
размеров ячеек |
быть |
зносостойкими. |
|
Просе вающ е |
поверхности ха- |
||
рактер зуются |
размером |
отверстия: |
|
для круглых – |
д аметром, |
для прямо- |
|
угольных – размером меньшей стороны отверст я.
Параметры дв жения грохотов оказывают существенное влияние на по- Рис. 8. Схема расположения
сит
казатели процессов сортировки. Производительность, эффективность грохочения и, что не менее важно для
бесперебойной ра оты грохота, засоряемость отверстий сит зависят от скорости, формы траектории и направления движения грохота
(см. табл.5) [2].
Чтобы добиться движения зерна по ситу, ему надо сообщить ускорение, развивающее силу инерции Р, превышающую силу сопротивления F, появляющуюся от вертикальной составляющей силы веса G. Скорость колебаний в общем случае выгоднее повышать за счет амплитуды, а не угловой скорости, так как с ростом резко возрастут ускорение динамическое напряжение конструкции.
Если на грохоте установлено два или три яруса сит, то скорость рассчитывают по ситу с наибольшим размером отверстий.
Производительность вибрационных и эксцентриковых грохотов равна площади сита, его удельной производительности, зависящей от размера ячеек сита и обеспечивающей максимальную эффективность грохочения, с учетом вида гранулометрического состава сортируемого материала, т.е. [2]
Q k q F1 k1 k2,кг/ч, |
(24) |
20
