Расчет прессовального устройства кольцевого пресса.

Как и в случае расчета штемпельных прессов, основой расчет прессовального устройства кольцевого пресса являются требования технического задания, определяющие производительность машины, размеры и плотность получаемых гранул или брикетов.

Таблица 4 - Варианты индивидуальных заданий для расчета прессовального устройства кольцевого пресса

Номер варианта	Исходные данные
	G, т/ч	,	U, мм	r/R
1	2	700	30×30	0,4
2	2,5	800	32×32	0,41
3	1,0	700	35×35	0,45
4	1,5	750	34×34	0,4
5	1,8	700	31×31	0,43
6	1,9	720	33×33	0,44
7	2	750	35×35	0,45
8	2,1	800	30×30	0,42
9	2,2	750	34×34	0,40
10	1,2	810	35×35	0,44
11	1,4	790	30×30	0,45
12	1,7	800	35×35	0,4

Произведем технологический расчет кольцевого брикетного прессу, производительностью Q = 2т/ч, обеспечивающего получение брикетов плотностью ρ = 800 и имеющего сечение прессовальных каналов ы-

35×35 мм

Схема пресса определяется его назначением. При гранулировании кормов используют вращающиеся матрицы, при брикетировании неподвижные матрицы. Отношение радиусов вальца г и матрицы R определяется числом вальцов. Для двухвальцового пресса это отношение принимают в пределах r/R = 0,40...0,45.

При заданной агротехническими требованиями плотности брикетов 800 расчетную плотность брикетирования в прессовальном канале принимаем равной ρ = 1,25·800=1000 .

Давление, необходимое для получения брикетов такой плотности, аналогично предыдущему примеру определим по формуле

Длина канала матрицы, обеспечивающая получение такого давления, вычисляется по уравнению

Принимаем длину канала 200 мм.

Площадь рабочей поверхности матрицы, обеспечивающей заданную производительность, и необходимое для образования прочного брикета время выдержки спрессованного материала в канале определяется выражением

где 0,56 кг/с - пропускная способность матрицы;

3600 3600 Q = 2 т/ч - производительность пресса;

- время выдержки спрессованного материала в канале (при гранулировании травяной муки = 16..18 с, при брикетировании травяной резки и кормосмесей t = 20...25 с);

с - коэффициент учитывающий расширение спрессованного корма после выхода из каналов (с = 1,1 ...1,25);

= 0,75 - коэффициент перфорации матрицы с прямоугольным сечением каналов.

Радиус матрицы определяется выражением

где b = 35 мм - ширина канала, равная стороне брикета прямоугольного поперечного сечения;

= 1 - число рядов каналов в матрице.

При определении радиуса вальца следует помнить, что для двухвальцового пресса отношение радиусов вальца и матрицы ψ= r/R = 0,40...0,45.

Тогда r = (0,40...0,45)R = (0,40...0,45) 0,34= 136...153 мм.

Принимаем радиус вальца r = 140 мм.

Определив радиусы матрицы и вальца, находим по уравнению высоту захватываемого вальцом слоя корма:

где γ - угол защемления.

Число каналов прессования определяется из соотношения

При проектировании грануляторов с вращающейся матрицей частота ее вращения n выбирается из условия < n < , при этом определяется по уравнению

а

В брикетных прессах частота вращения водила вальцов принимается равной n = 3...5 .

Определим частоту вращения водила проектируемого пресса исходя из заданной производительности. Из уравнения

где n - частота вращения матрицы или водила, ;

- число вальцов следует:

где z = 2 – число вальцов.

Частота вращения водила может быть найдена также по уравнению

Вычислив частоту вращения водила, определим скорость прохождения спрессованного материала через каналы матрицы

Фактическое время выдержки спрессованной порции в канале матрицы

будет

Уточним пропускную способность матрицы по формуле

Это значение пропускной способности определено при условии, что запрессовывается весь слой материала высотой Н. В связи с тем что часть материала сталкивается роликом, высчитаем пропускную способность матрицы, исходя из размеров каналов и плотности материала в них, по уравнению.

Таким образом, фактическая производительность пресса будет 1,8 т/ч. Прежде чем приступить к определению затрат энергии на процесс брикетирования, необходимо вычислить площади сжатия материала, его проталкивания через каналы матрицы и сталкивания с перемычек между каналами.

Площадь сжатия материала определяется выражением

где

Угол β можно найти из уравнения

Угол проталкивания

Площадь проталкивания спрессованного материала

А периметр этой площади

Площадь перемычек, с которой сталкивается материал в каналы

Сила трения материала о поверхность перемычек определяется выражением

Работа, затрачиваемая на сталкивание материала с перемычек:

где - путь сталкивания;

Работа сжатия одним вальцом

Работа проталкивания определяется по формуле

Полная энергия, затрачиваемая на процесс брикетирования одним вальцом на участке матрицы, соответствующем углу β будет

Разделив эту величину на время уплотнения и умножив на число вальцов z, получим мощность, необходимую для осуществления рабочего процесса прессом:

Энергоемкость процесса брикетирования определяется по соотношению

Мощность двигателя, необходимая для привода пресса, определяется с учетом коэффициента полезного действия привода η и необходимого запаса мощности на пробуксовку вальцов