Технологический расчет пресующих устройств
В этом разделе проведем расчет различных прессующих устройств с заданными исходными данными: штемпельного устройства, прессовального устройства кольцевого пресса, прессовального устройства с плоской матрицей. Для каждого прессуюшего устройства в таблицах 3, 4, 5 приведены варианты индивидуальных заданий для студентов с различными исходными данными.
7. Расчет штемпельного устройства.
Агротехническими
требованиями на проектирование
штемпельного пресса задаются: Q
– производительность пресса. т/ч: d
- диаметр брикетов, мм, а также их плотность
р в кг/
.
Таблица 7.1 - Варианты индивидуальных заданий для расчета штемпельного устройства
|
Номер варианта |
Исходные данные | ||
|
Q, т/ч |
d, мм |
ρ,
кг/ | |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
2 |
1,5 |
60 |
700 |
|
3 |
2 |
50 |
720 |
|
4 |
3 |
55 |
750 |
|
5 |
2,5 |
60 |
710 |
|
6 |
1 |
55 |
680 |
|
7 |
1,2 |
60 |
690 |
|
8 |
1,8 |
62 |
700 |
|
9 |
2,2 |
60 |
685 |
|
10 |
2 |
3 |
4 |
|
11 |
2,8 |
54 |
700 |
|
12 |
1,4 |
60 |
720 |
|
13 |
1,6 |
58 |
690 |
|
14 |
1,9 |
60 |
730 |
Проведем
технологический расчет устройства
производительностью 1 т/ч, обеспечивающего
получение брикетов диаметром 60 мм и
плотностью 700 кг/
.
Плотность брикетов в канале штемпельного пресса с учетом их последующего расширения должна быть в 1,3 - 1.5 раза больше заданной агротехническими требованиями. В связи с этим принимаем расчетную плотность брикетирования р = 1000 кг/м".
Высота
сжатой порции материала в прессовальном
канале должна быть
.
Тогда масса одной порции, кг, будет
Для уравновешивания инерционных сил принимаем схему прессующего устройства с двумя штемпелям. Тогда число ходов штемпеля в минуту будет
где
Длину
загрузочного окна канала уплотнения
определяем, полагая, что
падающий
механизм обеспечивает начальную
плотность 
.
Тогда
где
- площадь поперечного сечения канала
Необходимое перекрытие загрузочного окна штемпелем принимаем
Ход штемпеля равен сумме длины загрузочного окна и его перекрытия
Тогда радиус кривошипа будет
Давление штемпеля определяется по
уравнению
Где
–коэффициент сопротивления сжатию для
злаковой травосмеси влажностью 16 %.
Умножив давление на площадь поперечного сечения камеры, получим усилие сжатия штемпеля
Сопротивление направляющих, изогнутых в вертикальной плоя определяем по уравнению
где
= 60 мм - длина прямолинейного участка
направляющих;
300 мм - радиус криволинейного участка;
= 45° - угол наклона направляющих;
= 30° - центральный угол криволинейного
участка;
=
700 
- плотность брикетов;
= 0,3 - коэффициент трения.
Подставляя
приведенные выше значения и произведя
требуемые
вычисления, получим 
=
5,39 ∙ 
МПа.
Длина канала сопротивления определяется уравнением
где
= 0,0028 
- площадь поперечного сечения канала;
= 188
=
0,5 МПа - остаточное боковое давление;
= 0,45 - коэффициент бокового давления;
h
= 15 мм- высота сжатой порции материала;
m
= 5 мм - расширение сжатого материала.
Тогда
Принимаем длину канала сопротивления 365 мм.
Определив параметры прессовального устройства и действующие усилия, вычислим энергию, потребную для брикетирования.
Энергия сжатия корма вычисляется по уравнению
где
= 260 мм - длина канала уплотнения;
h = 15 мм - толщина сжатой порции;
=
65 
- начальная плотность прессуемого корма;
М
= 0,0425 кг масса сжатой порции;
С =
0,45 МПа, а = 4,65∙
Подставляя
приведенные значения, получим 
=
2047,8 Дж/кг.
Энергия, затрачиваемая
на проталкивание спрессованной
порции,
определяется выражением
Работа
упругого расширения 
вычисляется по уравнению
где
Суммарная работа, затрачиваемая на процесс брикетирования, будет
Мощность, требуемая для обеспечения
необходимой производительности
брикетирования,
