18. Максимальный размер исходного материала при дроблении в валковой дробилке.

Принимаем, что D и d – диаметры соответственно валка и куска материала, а-ширина выходной щели, то

(D/2 +d/2)cos(α) = D/2+a/2 или (D+d)cos(α) = D+a

Разделим обе части на d получим (D/d+1)cos(α) = D/d+a/d/

Степень измельчения в валковых дробилках в среднем равна 4, отсюда а/d = 0,25. Поэтому

D/d = (cos(α)-0.25)/(1-cos(α))

Коэффициент трения f для прочных пород принимается равным 0,3, для влажной глины 0,45. При таких значениях f угол а бу­дет равен 16° 40' и 24° 20', а отношение D/d:

для прочных пород D/d = 17

для влажных =7,5

Обычно для гладких валков отношение D/d принимают равным 20, для зубчатых и рифленых валков 2—6, так как в последнем случае кусок материала затягивается при непосредственном за­хвате его поверхностью рабочего органа.

19. Производительность валковых дробилок.

Производительность валковых дробилок можно вычислить, если представить процесс дробления как движение ленты материала. За один оборот валка объем ленты материала (м³), прошедший че­рез выходную щель, будет

V = πDLa,

где D — диаметр валка; L — длина валка; а— ширина выходной щели.

Производительность дробилки (м³/с) при частоте вращения вала п

Q = πDLan.

Так как обычно длина валка используется неполностью и ма­териал выходит из дробилки в разрыхленном виде, а не плотной лентой, то в формулу производительности вводят коэффициент µ, учитывающий степень разрыхленное материала. Для прочных материалов ц = 0,2-=-0,3; для влажных вязких ц = 0,4-f-0,6.

При работе машины на прочных материалах под действием уси­лий дробления предохранительные пружины несколько деформи­руются и валки расходятся, поэтому при расчетах размер выход­ной щели назначают равным 1,25а. В формулу вводят также объ емную массу дробимого материала р (кг/м³), тогда производитель­ность валковой дробилки (кг/с)

Q = 1,25*π*D*L*a*n*µ*p.

Частоту вращения валков (об/с) определяют по формуле

n_max ≤ 102.5√(f/(pdD))

где f — коэффициент трения материала о валок; d — диаметр куска исходного материала, м; D — диаметр валка, м.

Частота вращения валка должна быть тем меньше, чем больше его диаметр, а также диаметр поступающих кусков и их объемная масса и чем меньше коэффициент трения между куском материала и валками. По формуле определяют максимально возможную частоту вращения валков. Для уменьшения износа бандажей и более устойчивой и спокойной работы валковой дробилки окруж­ная скорость валков должна быть равной 2—7 м/с

20. Мощность, потребляемая валковой дробилкой.

Мощность можно определить, если учесть затраты мощности на дробление материала и трение в подшипниках, т. е. на преодоле­ние всех сопротивлений при работе машины:

N_дв =(N₁+N₂)/ŋ

где N₁ — мощность, расходуемая на дробление материала; N₂ — мощность, рас­ходуемая на трение в подшипниках; ŋ — КПД.

При захвате валками кусков материала среднее суммарное уси­лие дробления Р_ср вызывает силу трения, равную fР_ср (здесь f — коэффициент трения). Произведение этой силы на радиус валка R представляет собой момент силы, на преодоление которого рас­ходуется мощность двигателя.

Произведение момента силы трения и угловой скорости валка ω = π*n/30 определяет мощность N_1t необходимую для дробления:

N₁ = P_ср *f*R*π*n/30

Подставив значение Р_с из формулы P = σ*L*l*µ в формулу N₁ = P_ср *f*R*π*n/30, и по­лучим

N₁ = σ*L*l*µ *f*R*π*n/30

Мощность, необходимая на преодоление трения в подшипниках:

N₂ = π*z*2*f₁*G*n

где z — диаметр шейки вала, м; f₁ — коэффициент трения качения, приведенный к валу; G= √(Q²+P²_cp) — нагрузка на подшипники, Н; Q—сила тяжести валка, Н; Р_ср— среднее усилие дробления, Н.

Из этих формул окончательно формула для определения установочной мощности электродвигателя валковой дробилки бу­дет иметь вид

N₁ = π*n(σ*L*l*µ *f*R/30+ z*2*f₁*G)

20.Мощность,потребляемая валковой дробилкой.

-модно определить, если учесть мощность, затраченную на преодоление всех сопротивлений при работе машины.

Суммарная затраченная мощность (кВт):

Мощность, необходимая на дробление материала, кВт:

где - работа, совершаемая валком за 1 оборот;

- частота вращения валка.

Мощность, затраченная на преодоление сил трения материала о валок, кВт:

где - коэффициент трения материала о валок.

Мощность, затраченная на трение в подшипниках:

где - диаметр шейки вала, м;

- коэффициент трения качения, приведенный к валу электродвигателя;

- нагрузка на подшипники, Н;

- сила тяжести валка, Н;

- среднее усилие дробления, Н (принимается, что усилие направлено горизонтально).

Установочная мощность электродвигателя (кВт):

где - КПД передачи.