ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

2. Институт транспорта

Кафедра ПТСДМ

3. Методическое указание

к лабораторным работам по дисциплине "Строительные и дорожные машины" для студентов специальности 190205 – "Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование" очной и заочной форм обучения. Часть 2.

Тюмень 2007 г.

Утверждено редакционно-издательским советом

Тюменского государственного нефтегазового университета

Составители:

Мерданов Шахбуба Магомедкеримович, к.т.н., профессор;

Закирзаков Годиль Газизъянович, к.т.н., доцент;

Райшев Денис Владимирович, к.т.н., доцент;

Петровец Василий Сергеевич, аспирант.

©Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет», 2007 г.

Лабораторная работа №4 расчет щековых дробилок

Цель работы:определение конструктивных и технологических параметров щековых дробилок методом моделирования и получение навыков в работе с измерительной аппаратурой при наладке заданного режима работы машины.

Основные сведения о процессе дробления в щековых дробилках. Процесс дробления в щековых дробилках (см. рис. 4.1.) совершается путем раздавливания кусков горной породы между щеками (плитами), одна из которых совершает колебательные движения.

Рис.4.1. Схема лабораторного стенда дробилки:

1 - шкив дробилки ведомый; 2 - электродвигатель со шкивом;

3 - корпус дробилки; 4 - тяга с пружиной; 5 - плита распорная;

6 - тензометрические датчики; 7 - щека неподвижная;

8 – щека подвижная; 9 - эксцентриковый вал.

По траектории движения подвижной щеки различают два основных типа щековых дробилок: с простым движением подвижной щеки и со сложным движением подвижной щеки. В первых траектория движения под­вижной щеки представляет собой дугу окружности, во вторых - замкнутые кривые эллиптической формы.

Щековые дробилки с простым движением щеки применяют в основном для крупного дробления прочных горных пород с пределом прочности при сжатии до 3500 кг/см². Щековые дробилки со сложным движением щеки применяют для крупного и среднего дробления горных пород средней прочности до 1500 кг/см², вследствие более высокого износа дробящих плит на прочных породах. Однако щековые дробилки со сложным движением щеки более просты по конструкции, имеют меньший габарит и вес.

Главным параметром щековых дробилок считается размер приемного отверстия - ширина на длину (ВL). Ширина приемного отверстия определяет допустимую крупность наибольшего куска исходного материалаD_{max ,} которую находят по формуле:

(4.1)

Наибольший размер продукта дробления d_max определяется размером установленной выходной щели (l S), гдеl -расстояние между дробящими плитами при их сближенном положении;S- ход подвижной щеки в зоне выходной щели.

Таблица 4.1

Индекс дро-билки	Размер прием-ного отверстия L, мм	Мах кусок матери-ала Dmax, мм	Ширина выход-ной щели (l+S), min/max	Угол захвата , град. min/max	Ход подвиж-ной щеки, S мм.	Число оборо-тов вала n, об/м	Мощ-ность двигате-ля N, кВт	Произво-дитель-ность П, м3/ч min/max
С простым движением щеки
С-204Б	600х900	510	75/200	18/20	13.5	225	80	40/100
С-886	900х1200	750	130/200	19/20	25	170	100	100/150
С-887	1200х 1500	1000	150/250	19/20	30	135	160	175/250
С-888	1500х 2100	1200	180/300	19/20	44	100	250	310/520
Со сложным движением щеки
СМ- 182Б	250х400	210	20/80	14/18	11	275	20	3,5/12
СМ- 166A	250х900	210	20/80	14/18	10	275	28	7/35
СМ- 16Б	600х900	510	75/200	18/22	12	275	80	50/12

Отношение наибольшего куска исходного материала к наибольшему куску продукта дробления называет степенью дробления i:

(4.2)

Степень дробления в щековых дробилках достигает 6…10. Конструктивные и технологические параметры дробилки находятся в непосредственной взаимосвязи между собой. Максимальная производительность достигается при правильно определенных параметрах дробилки. Расчетную производительность П(в м³/ч) определяют по формуле:

(4.3)

где  -коэффициент разрыхления, принимаемый = 0,3…0,8;n- число оборотов вала дробилки, об/мин;L -длина выходной щели, м;l– нача-льная ширина выходной щели, м;S- ход подвижной щеки, м; - угол между щеками, град.

Основные параметры щековых дробилок приведены в табл. 4.1.

Взаимосвязь между параметрами в расчетных формулах проектирования щековых дробилок установлена после многочисленных иссле­довании на экспериментальных моделях, имеющих меньший размер, чем промышленный образец, и последующей проверки результатов исследований в производственных условиях.

Основы метода моделирования. Метод исследования на моделях получил название моделирования. Моделирование производится на геометрически подобных моделях, т.е. модель должна в точности копировать натурный образец в некотором масштабе. Режим работы модели устанавливается таким, чтобы физические явления, протекающие в модели, были подобны происходящим в натурной машине, т.е. сохраняли свою физическую природу.

Для выбора режима работы модели используются константы подобия - отношение одноименных параметров модели и натурной машины. Например, линейный размер модели l,натурыL, тогда константа подобия линейных размеровС_l = L / l. Применительно к щековым дробилкам константы подобия и масштабные коэффициенты подведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Моделируемый параметр	Константа подобия	Масштабный коэффициент
Линейные размеры	Сl	Сl
Число оборотов	Сn	Сl -0.5
Производительность	СП	Сl 2.5
Мощность	СN	Сl 2.5
Степень дробления	СL	const
Угол захвата	С	const

Методика выполнения лабораторной работы.В соответствии с полученным вариантом (из таблицы 4.3) необходимо, пользуясь приведенными выше рекомендациями, выбрать типоразмер щековой дробилки и определить параметры.

Таблица 4.3

Номер вари-анта	Производи-тельность, м3/ч	Наибольший кусок питания, мм	Предел прочности при сжатии, кг/см2	Модуль упругости при сжатии, кг/см2
1	2	3	4	5
Дробилки с простым движением щеки
1	50	400	1600	550000
2	90	500	1700	580000
3	150	600	2000	620000
4	200	1000	1500	520000
5	500	1100	1800	600000
Дробилки со сложным движением щеки
6	12	200	1000	330000
7	35	180	1000	330000
8	100	400	1200	340000

Основными показателями для выбора типоразмера дробилки являются наибольший размер кусков исходного материала D_maxи производительность установкиП. После выбора типоразмера щековой дробилки необходимо найти конструктивные и технологические параметры лабораторной модели: размеры выходной щели, число оборотов вала, угол захвата, производительность, расходуемую мощность и степень дробления.

С этой целью с помощью измерительного инструмента определяют размеры приемного отверстия лабораторной модели щековой дробилки b_мl_м. Далее, используя отношение линейных размеров натурного образца и модели(C_l=L / l или C_b=B / b), устанавливается масштабный коэффициент размеров по ширине щелей C_b = B / b.

Используя данные табл. 4.2, необходимо определить масштабные коэффициенты остальных параметров модели. Определив значения масштабных коэффициентов модели, находят фактические значения ее конструктивных и технологических параметров:

число оборотов n_M = n_H / C_n ; производительность -П_М = П_Н/С_П;

мощность привода - N_M = N_H / C_N и размеры выходной щели

(l+S)M_min = (l+S) H_min / C_l , (l+S) M_max = (l+S) H_max / C_l;

для заданного режима работы натурного образца (l+S)M=(l+S)H/C_l.

Далее необходимо на модели воспроизвести заданный режим работы натурного образца. Для этого необходимо:

- установить заданные размеры выходной щели модели. Модель имеет регулировочное устройство. Ознакомившись с его конструкцией необходимо выставить заданные размеры. Сначала замеряется ход подвижной щеки. Вращая вручную приводной шкив, отмечают начало и конец перемещения подвижной щеки. При помощи измерительной линейки или штангенциркуля замеряют ее ход. Затем при помощи регулировочного устройства приближают подвижную щеку к неподвижной на расстояние, соответствующие минимальному, максимальному и расчетному положениям. Производят замер расстояний для каждого положения при помощи измерительной линейки или штангенциркуля;

- установить углы захвата для различных положений подвижной щеки - минимального, максимального и расчетного. При установке соответствующих положений подвижной щеки необходимо угломером произвести замеры углов захвата;

- определить степень дробления при минимальном и максимальном размере выходной щели. Для этого необходимо определить максимальный размер продукта дробления, а по ширине загрузочного отверстия модели - наибольший кусок исходного материала.

Тогда степень дробления определится:

i_min = 0.85B/d_max [при (l+S)_max]

i_max = 0.85B/d_min [при (l+S)_min]

Форма № 1

Индекс дробилки

Размеры прием-ного отвер-стия, мм

Масштабные коэффициенты

Технологические параметры модели

Натуры

Модели

Cb = B / b

Cn=Сl -0.5

CП=Сl 2,5

CN= Сl 2,5

(l+S)Mmin = =(l+S) Hmin / Cl

(l+S) Mmax = =(l+S) Hmax / Cl

(l+S)M= =(l+S)H/Cl

nM = nH / Cn

ПМ = ПН/СП

NM = NH / CN

dmin dmax

imin imax

В отчете должны быть приведены следующие данные: содержание варианта задания; выбор типоразмера щековой дробилки; расчет масштабных коэффициентов для модели дробилки; расчет технологических параметров модели дробилки (числа оборотов, производительности, мощности, размеров выходной щели); принципиальная схема модели дробилки и схема привода; исходные данные, результаты расчетов и замеров (заносят в таблицу, составленную по форме № 1).

Дополнительное задание: Приведите схему щековой дробилки с двумя подвижными щеками.