3.3.2. Расчёт мощности электродвигателя

Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Производственная база дорожного строительства. Учебное пособие.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 95 6 7 8 9 > Следующая >>>

Производительность дробилки равна

−

β+β+μπ

−

где −μкоэффициент разрыхления материала (0,45); материала, выпадающий за один оборот втулки, м

,nVQ

(м3/с), (3.36)

;

объём готового

частота вращения

эксцентриковой втулки, об/с.

В конечном виде производительность конусных дробилок крупного

дробления будет определяться

rznrDQ (м

),tgtg/()(2

1н

/с). (3.37)

Расчёт производительности конусных дробилок среднего дробления определяют из предположения, что за один оборот эксцентриковой втулки кусок материала проходит длину параллельной зоны, тогда за один оборот из дробилки выгрузится порция материала объёмом

где −l длина параллельной зоны, м; рина выходной щели), м; об/с;

−

D диаметр окружности, описываемой центром масс материала,

nzlDQ

м3, (3.38)

ширина параллельной зоны (ши-

частота вращения эксцентриковой втулки,

заключённого в параллельной зоне.

Для упрощения расчётов принимают нования подвижного конуса), коэффициент разрыхления (μ = 0,45) [5].

Тогда производительность дробилки (м

nzlDQμπ

. (3.39)

/c):

(здесь

диаметр ос-

3.3.2. Расчёт мощности электродвигателя

Мощность двигателя рассчитывают по эмпирическим формулам. При расчёте требуемой мощности электродвигателя для работы конусной

дробилки крупного дробления принимают, что мощность ( порциональна квадрату диаметра основания подвижного конуса эксцентриситету

r (м) в плоскости выходной щели и частоте вращения п

, кВт) про-

D (м),

эксцентриковой втулки

,60

−

где

коэффициент, значения которого изменяются в зависимости от

характеристики перерабатываемых пород; для прочных пород

При определении установочной мощности двигателя

rnKDN = (3.40)

N (кВт) сле-

ус

24.

дует учитывать пиковые нагрузки, поэтому мощность двигателя увеличивают на 50%, т.е.

кВт. (3.41)

,5,1

0ус

Для определения установочной мощности двигателя дробилок КСД и

−

КМД (кВт) можно применить формулу В. А. Олевского:

−

где

диаметр основания подвижного конуса, м;

(3.42)

,6,12

nDN =

ус

частота вращения

эксцентриковой втулки, об/с.

3.4. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МОЛОТКОВЫХ ДРОБИЛКАХ

Дробление твёрдых и хрупких материалов производят раздавливанием, раскалыванием и ударом, твёрдых и вязких – раздавливанием и истиранием. В зависимости от физико-механических свойств и размеров кусков (крупности) измельчаемого материала выбирают тот или иной вид воздействия.

Молотковые дробилки относятся к ударным по способу действия усилий и предназначены для дробления хрупких и мя ных материалов (мел, гипс, известняк и т.п.). Разрушение кусков дробимого материала в них осуществляется преимущественно путём удара движущимися рабочими органами – молотками, шарнирно подвешенными на вращающемся с большой скоростью роторе. Сила удара обуславливается скоростью и массой молотка. Дробление ударом в молотковых дробилках обеспечивает большой эффект измельчен раздавливанием других типах дробилок, например, в щековых или конусных. Степень дробления в ней во много раз выше (доходит до 20 – 30), а удельный расход энергии на дробление ниже, чем в дробилках, работающих на других способах дробления. Они отличаются высокой производительностью, приходящейся на единицу массы, более компактны.

В молотк

овых дробилках г

ораздо ниже установленная мощность электродвигателя. Молотковые дробилки экономичны, стоимость их на единицу производительности в 1,5–2 и в 3,5 – 5,5 раза ниже, чем щековых дробилок, а масса соответственно, в 4 и в 4,5–5 раз меньше. К достоинствам можно отнести и простоту конструкции (рис. 3.15). К недостаткам относятся: быстрый износ молотков, колосниковой решётки при измельчении абрази

вных материа

лов, залипание колосниковой решётки при измельчении влажных и пластичных материалов, сложность монтажа и балансировки ротора.

Молотковые дробилки классифицируют по количеству роторов, движению ротора (реверсивные, нереверсивные), конструкции соединения молотков с держателями (с шарнирно-подвешенными молотками и с жёстко закреплёнными молотками), наличию колосниковых решёток или без колосниковой ре

шётки, и по констр

укции молотков (п-образные, пло-

ские и утолщёнными молотками).

гких малооб

ия, чем дро

разив-

бление

Рис. 3.15. Поперечный разрез молотковой дробилки

При движении материала в камере дробления соударение материала с вращающимися молотками происходит по вертикально падающим кускам на лету сверху вниз, с боку, снизу вверх или по кускам, поддерживаемым отбойной плитой как наковальней. Наиболее эффективно дробление происходит за счёт удара по куску материала при свободном падении частиц. При дроблении мелких кусков эфф

ективно крошение на ко

лоснико-

вой решётке, крупных кусков материала – дробление на плите.

Дробилки с колосниковой решёткой предназначаются для окончательного мелкого дробления материала, когда процент содержания в дроблёном продукте кусков размером выше заданного ограничивается или когда материал, подвергающийся дроблению, имеет бóльшую влажность, в связи с чем эффект дро

бления удар

ом получается минимальным.

За счёт повышенной скорости вращения ротора молотковые дробилки без колосниковых решёток обеспечивают получение равномерного по крупности дробления продукта. При такой конструкции за время прохождения через дробилку куски дробимого материала подвергаются многократному ударному воздействию молотков. Материал разрушают также центробежные силы, которые возникают при эксцентричном с

с рабочим органом.

куска

оударении

Эффективность дробления при ударе куска дробимого материала об отбойную плиту зависит от местоположения плиты относительно ротора. В некоторых конструкциях дробилок эти плиты выполняются с регулировкой наклона, который выбирается опытным путём при эксплуатации дробилки.

При дроблении материалов влажностью 10% и более, отбойные пли-

−

ω=υ

ты делаются с рифами или совсем без них, так как в рифах напрессовывается дробимый материал, что снижает эффективность дробления о плиту.

3.4.1. Технологический расчёт молотковой дробилки

Основным критерием для расчёта молотковой дробилки является критическая линейная скорость ротора, при которой возможно разрушение материала заданной крупности:

=υ

кр

где −υкрскорость ротора;

−

нии;

объёмная масса дробимого материала;

⎞

⎛

⎟

⎜ ⎜

⎝

,0175,0

м/с, (3.43)

⎟

⎠

предел прочности материала при растяже-

максимальный раз-

мер дробимого материала (м) и диаметр окружности, описываемой молотками дробилки (D).

Диаметр окружности принимается

Длина камеры дробления дробилки определяется по формуле

м. (3.44)

,55,03

,)2,1...8,0( DL = м.

Диаметр ротора D1зависит от крупности материала и определяется по формуле

dD м. (3.45)

,25,025,1

Длина ротора

,)5,18,0(

p p

м. (3.46)

Зная критическую линейную скорость ротора, при которой возможно разрушение материала и принимая, что в момент соударения угловые скорости ротора и разрушаемого материал равны, получим

где −Rрадиус ротора в точке удара, м;

R м/с, (3.47)

кр

угловая скорость ротора,

−ω

рад/с.

Угловая скорость вращения вала дробилки равна

кр

=ω

(3.48)

D5,0

или

−

30πω⋅

об/мин. (3.49)

Количество молотков на оси ротора зависит от размера исходного материала и физико-механических свойств обрабатываемого материала. С увеличением количество молотков замедляет прохождение материала через рабочую зону, что может привести к переизмельчению продукта.

При недостаточном числе наблюдается проскакивание частиц материала, что приводит к недостаточному воздействию на материал и как следствие, не достигается тр

уемая степень дробления.

еб

Производительность молотковых дробилок определяется по эмпирической формуле

м3/ч. (3.50)

,)4530(

LDQ

Мощность привода дробилки для крупного и среднего дробления можно определить по формуле В. А. Олевского

кВт, (3.51)

nLDNp=

или по формуле

кВт, (3.52)

,05,0 iQN

где i – степень измельчения дробимого материала.

3.4.2. Определение диаметра вала дробилки

На вал ротора действуют внешние нагрузки:

а) крутящий момент от передаваемой валом мощности;

б) силы действия массы частей дробилки, вызывающие изгиб вала;

в) осевые усилия, вызывающие растягивающие напряжения;

г) центробежные силы неуравновешенной массы.

Вычисляем крутящий момент, действующий на расчётном валу

кр

(Н⋅м)

M (3.53)

кр

где −Nмощность электродвигателя, кВт;

угловая скорость, рад/с.

⋅=N

1000

Диаметр вала

кр

⋅=MdM

вкр

(3.54)

,17

пр

где −δпрдопускаемое напряжение вала, МПа.

3.5. КЛАСССИФИКАЦИЯ ГРОХОТОВ (СОРТИРОВОЧНЫХ МАШИН)

При разрушении исходного материала при дроблении возникает необходимость разделять на классы по крупности, удалять из материала примеси и включения, которые снижают качество. Эти процессы выполняются на оборудовании, которое получило название грохота. Грохоты – сортировочные машины, предназначенные для разделения кусковых и сыпучих материалов на фракции при помощи просеивающей поверхности. Они могут быть с пло

ским или

с барабанным рабочим органом. Плоские рабочие органы (неподвижные и подвижные) выполняются в виде колосников, решёт и сит. Барабанные грохоты могут быть цилиндрическими и реже коническими. Наиболее распространённый способ сортирования материалов – механический.

Наибольшее распространение получили инерционные наклонные грохоты с круговыми колебаниями, которые имеют наиболее п констр

укцию и инерционные горизонтальные грохоты с направленными

ростую

колебаниями (рис. 3.16).

Рабочей частью грохота является просеивающая поверхность, которая может быть выполнена в виде сита – плетёной проволочной сетки, решета – стального листа с отверстиями или колосниковой решётки (рис. 3.17).

Поверхности грохочения с прямоугольными отверстиями имеют значительно большее живое сечение (70…80%), чем с квадратными (около

%) и круглыми (пр

иблизительно 40%), а, следовательно, обеспечивают и бóльшую пропускную способность. Однако при прямоугольных отверстиях в подрешётный продукт может попасть значительное количество лещадных зёрен.

Материал, поступающий на грохочение, называется исходным материалом. Зёрна материала, размер которых превышает размер отверстий поверхности грохочения и остаётся на поверхности, называется надрешётным (верхним) классом; зёрна мате

риала, пр

ошедшие через отверстия,

а) б)

Рис. 3.16. Основные кинематические схемы грохотов:

а – c круговыми колебаниями; б – с направленными колебаниями

Рис. 3.17. Проволочные сита:

a – c различными видами плетений; б – с квадратными

и прямоугольными ячейками; в – из круглой проволоки и специального профиля;

г – сварное сито из прямой проволоки

представляют собой подрешётный (нижний) класс. Надрешётный класс обозначают знаком плюс, подрешётный – знаком минус. Если материал, подлежащий сортированию, будет последовательно проходить п поверхности грохочения, то в результате получится п + 1 классов.

Для расчёта и выбора грохотов необходимо определить схему распо-

ложения сит грохотов с необходимой производительностью (м

/час и в %)

с учётом диаметра ячеек сит (рис. 3.18).

При переработке полезных ископаемых применяют следующие виды грохочения: предварительное, при котором из исходной горной массы выделяется материал негабаритных размеров или материал, не требующий дробления в машинах первой стадии дробления; промежуточное для выделения продукта, не требующего дробления в последующей стадии; контрольное, применяемое за последней стадией дро

бления для кон

троля крупности готового продукта и выделения отходов; частицы крупнее заданного размера возвращаются на повторное дробление (замкнутый цикл); окончательное или товарное для разделения готового продукта на товарные фракции.

Различают сухой и мокрый способы грохочения. Мокрый способ применяют для сортирования материалов с содержанием примесей или глинистых частиц. При мокр

ом спос

обе исходный материал поступает на грохот в сухом виде и орошается водой из специальных устройств. При грохочении материал не только разделяется по крупности, но и промывается.

Рис. 3.18. Расположение сит грохотов для получения заданных фракций

Грохочение оценивается двумя показателями: эффективностью грохочения, т.е. отношением массы материала, прошедшей сквозь отверстия сита, к массе материала данной крупности, содержащейся в исходном материале и производительностью. Эффективность грохочения отражает качественную сторону процесса грохочения. Качество получаемого продукта оценивается засоренностью (замельчением или закрупнением), которая равна процентному содержанию зёрен по

сторонних фракций

в дан-

ной фракции продукта.

Эффективность грохочения (%) определяется по формуле

,/100)]100([ CCdCЕ −−= (3.55)

′

−

−′А

−

′−=

−

где − класса, оставшихся после грохочения в верхнем продукте;

−= АААd

/)( относительное содержание массы зёрен нижнего

процентное

содержание массы зёрен нижнего класса в общей массе поступающего на грохот исходного материала (определяется рассевом пробы исходного материала или по кривой ситового анализа этого материала);

масса той же пробы надрешётного материала после отсева из него на лабораторном сите с размером и формой отверстий, как у исследуемого сита зёрен нижнего класса;

Засорённость продукта (%)

′

где −

А масса той же пробы после рассева её на стандартном лаборатор-

масса пробы надрешётного материала.

,/100)(З

ААА

(3.56)

000

ном сите с размером отверстий, соответствующих выбранной границе разделения;

масса пробы готового продукта.

3.5. Техническая характеристика инерционных грохотов

С направ-

Показатели С круговыми колебаниями

ленными

колебаниями

Размер просеивающей поверхности, мм:

ширина 1500 1500 1750 2000 1000 1250

длина 3000 3750 4500 5000 2500 3000 Число ярусов сит 1 2 2 2 2 2 Размеры

ячеек сит, мм

50…250

между колос-

никами

3...70 3...70 3...70 3...40 3...40

Угол наклона просеивающих поверхностей, град

10…30 10...25 10...25 10...25 0 0

Наибольший размер загружаемых кусков, мм

1000 150 200 150 100 100

Частота колебаний, мин 800 960 900 900 750 750

Показатели С круговыми колебаниями

Продолжение табл. 3.5

С направ-

ленными

колебаниями

Амплитуда колебаний, мм 3,5…4 4,0…4,2 4,2 4,2 9,5 9

Мощность электродвигателя, кВт

17 10 17 17

2,7×2

5,5

Масса, кг 5600 3300 3800 5650 1600 2200 Габаритные размеры:

длина 3050 4500 5080 5870 3200 3750 ширина 2200 2410 2440 2620 2000 1930 высота 1500 1300 1230 1390 1600 1500

Для предварительного грохочения материала перед первой стадией дробления устанавливают колосниковые грохоты. Размеры колосникового грохота определяются из условия установки, поскольку грохот одновременно транспортирует материал в дробилку первичного дробления. Площадь решётки (м

) колосникового грохота определяется по эмпирической

формуле

(3.57)

4,2 а

где

F⋅=

производительность грохота по питанию, т/ч; −а ширина щели

−Q

между колосниками, мм.

Ширина грохота (В) из условий не забивания должна пропускать не менее трёх кусков максимального размера, т.е. B = (2…3)

Длина грохота L принимается в два раза больше ширины, L = 2В.

Углы наклона грохота принимают для сухого материала 37…45°, для влажного материала угол увеличивают на 5…10°.

3.5.1. Определение производительности грохотов товарного и промежуточного грохочения

Производительность и эффективность грохочения взаимоувязаны и зависят, прежде всего, от конструктивных параметров грохота, от зернового состава сортируемой смеси и способа сортировки. Удельная производительность грохота зависит от размеров ячеек сит. Значение её должно определяться для разных отверстий сит: при работе грохота на «стандарт-

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 95 6 7 8 9 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]