Додаток а

(інформаційний)

Обов'язкові домашні завдання

9-й семестр: Розрахунки і вибір машин для подрібнювання матеріалів

Підібрати машини для подрібнення матеріалу. Вихідні данні наведені в табл.А.1, криві дисперсійного складу вихідного матеріалу наведені на рис. А.1. Залежність F_п = f(Є_п) подана на рис. А.2.

Таблиця А.1 – Вихідні дані

Номер завдання	Матеріали	ρм, кг/м3	ρн, кг/м3	σст∙10-6, Па	Е∙10-10,Па	G, т/г	δп max, м	R(δп) (крива з рис.1)	δк max∙106, м	Помел
2.1	Апатит	2800	1500	80	3	100	0,3	1	150	мокрий
2.2		2800	1500	80	3	100	0,3	2	150
2.3		2800	1500	80	3	100	0,3	3	150
2.4	Гіпс	2690	1350	70	3	80	0,8	1	70
2.5		2690	1350	70	3	80	0,8	2	70
2.6		2690	1350	70	3	80	0,8	3	70
2.7	Граніт високої щільності	3300	2000	350	7	50	0,8	1	80
2.8		3300	2000	350	7	50	0,8	2	80
2.9		3300	2000	350	7	50	0,8	3	80
2.10	Вапно високої щільності	3000	1800	250	6	150	1,0	1	70
2.11		3000	1800	250	6	150	1,0	2	70
2.12		3000	1800	250	6	150	1,0	3	70
2.13	Вапно середньої щільності	2800	1500	150	4	80	0,9	1	150
2.14		2800	1500	150	4	80	0,9	2	150
2.15		2800	1500	150	4	80	0,9	3	150
2.16	Вапно пористе	2600	1400	50	2	50	0,8	1	150	сухий
2.17		2600	1400	50	2	50	0,8	2	150
2.18		2600	1400	50	2	50	0,8	3	150
2.19	Мергель	2800	1500	100	4	100	1,2	1	100
2.20		2800	1500	100	4	100	1,2	2	100
2.21		2800	1500	100	4	100	1,2	3	100
2.22	Вугілля кам’яне	1600	850	25	0,7	50	0,5	1	150
2.23		1600	850	25	0,7	50	0,5	2	150
2.24		1600	850	25	0,7	50	0,5	3	150
Примітка. ρм – щільність часток матеріалу; ρн – насипна щільність матеріалу; σст – межа міцності матеріалу при стисканні; Е – модуль пружності матеріалу; G – продуктивність; δп max – максимальний розмір куска вихідного матеріалу; δк max – кінцевий розмір часток

Продовження додатка А

ПРИКЛАД РОЗРАХУНКУ

Підібрати машини для подрібнення 120 т/год матеріалу насипною щільністю ρ_н = 1200 кг/м³, щільністю часток матеріалу ρ_м = 1800 кг/м³, межею міцності матеріалу при стисканні σ_ст = 70^.10⁶ Па; модулем пружності матеріалу Е = 5∙10¹⁰ Па з початкового розміру куска δ_{п max} = 0,5 м до кінцевого розміру часток δ_{к max} = 120∙10^-6 м, крива 2 дисперсійного складу матеріалу на рис. А.1. Помел – мокрий.

Крива дисперсійного складу вихідного матеріалу наведена на рис. А.1. Залежність F_пит = f(Є_пит) подана на рис. А.2.

Рисунок А.1 - Варіанти функцій R(δ)

Таблиця А.2 - Орієнтовні дані для вибору дробарок

Характе-ристика машини	Тип машини
	Молоткові	Конусні	Валкові			Щокові
			Зубчасті валки	Рифлені валки	Гладкі валки
σст. max, МПа	80	350	80	250	400	350
δп max, м	0,6	1,2	1,2	0,06	0,075	1,3
і	10 - 30	4 - 8	6 - 10	3 - 5	3 – 5	4 - 6

Продовження додатка А

Рисунок А.2 - Залежність приросту питомої поверхні F_пит

від питомої витрати енергії Е_пит матеріалів:

1 - апатит , гіпс, вапно середньої щільності та пористе;

2 – вапно високої щільності; 3 – граніт високої щільності;

4 - вугілля кам’яне

Перша стадія подрібнення

За даними таблиці А.2 підбираємо дробарки, які можуть подрібнювати матеріал з δ_{п max} = 1,1 м та σ_ст = 120^.10⁶ Па. Це конусні, валкові з зубчатими валками, молоткові та щокові дробарки. З таблиць А.3, А.4, А.5 та А.6 вибираємо тип дробарки за заданою продуктивністю. Для цього підраховуємо об’ємну продуктивність, м³/с:

V = G / ρ_н = 120∙1000 / (3600∙1200) = 0,028 м³/с.

За даними таблиць А.3, А.4, А.5 та А.6 таку продуктивність та початковий розмір куска, що завантажується, мають щокова дробарка ЩДС-9×12, конусна дробарка КРД-700/75, валкова з зубчатими валками ДДЗ-16 та молоткова дробарка М-20-20. Вибираємо дробарку ЩДС-9×12, виходячи з умови мінімальної потужності.

Визначаємо продуктивність:

V_а = V K_p (1 + Δa/a),

де V – табличне значення продуктивності дробарки;

Δa – діапазон регулювання загрузочної щілини (див. табл.А.4),

Δa = ±0,030 м,

де а – ширина загрузочної щілини, а = 130 мм (див. табл.А.4);

K_p - коефіцієнт розмельності; для м’яких матеріалів K_p = 1,2; для матеріалів середньої міцності K_p = 1,0; для міцних матеріалів K_p = 0,9; для дуже міцних матеріалів K_p = 0,8.

Продовження додатка А

Вибираємо K_p = 1,2.

Таблиця А.3 – Основні параметри валкових дробарок з гладкими, рифленими (ТУ 24-090-003-4-80) і зубчастими (ТУ 24.08.1270-82) валками

Тип дробарки	Розмір валків		Розмір* куска, який завантажується, δп max, мм	Зазор між валками а, мм	Частота обертання валка n, с-1	Потужність електродвигуна Nдв , кВт
	D,мм	L,мм
ДГ-400×250	400	250	20	2-12	2,38 3,33 4,76	8
ДГ-600×400	600	400	30	2-14	2,00 2,50 3,16	22
ДГ-800×500	800	500	40	4-16	1,20 1,66 2,42	30
ДГ-1000×550	1000	550	50	4-18	0,95 1,50 1,92	40
ДГ-1500×600	1500	600	75	4-20	0,63 1,00 1,26	55
ДР-400×250	400	250	40	5-20	2,00 3,00 4,00	8
ДР-600×400	600	400	60	10-30	1,66 2,16 2,66	22
ДДЗ-4 ДДЗ-6 ДДЗ-10 ДДЗ-16	400 630 1000 1600	500 800 1250 2000	100 400 400 1200	15-65 30-80 65-130 130-200	1,06 0,83 0,60 0,50	10 20 55 315
* Для дробарок типу ДГ та ДР величина δп max дана при максимальному зазорі між валками

Продовження додатка А

Таблиця А.4 – Основні параметри щокових дробарок зі складним рухом щоки (ГОСТ 7084-80)

Тип дробарки	Розмір* куска, який завантажується, δп max, мм	Ширина щілини для завантаження а, мм	Діапазон регулювання щілини для розвантаження ∆а,мм	Продуктивність V, м3/с	Потужність електродвигуна Nдв , кВт
ШДС-11,6×2,5	130	30	± 15	0,0007	7
ШДС-2,5×4	210	40	± 20	0,0019	17
ШДС-2,5×9	210	40	± 20	0,0039	40
ШДС-4×6	340	60	± 30	0,0042	40
ШДС-4×9	340	60	± 30	0,0064	55
ШДС-6×9	500	100	± 25	0,0153	75
ШДС-9×12	700	130	± 30	0,0444	100
ШДС-12×15	1000	150	± 40	0,0778	160
ШДС-15×21	1300	180	± 50	0,1528	250

Таблиця А.5 – Основні параметри конусних дробарок великого, середнього та малого подрібнення (ГОСТ 6937-91Е)

Тип дробарки	Розмір куска, який завантажується δп max, мм	Ширина щілини для завантаженння а, мм	Діапазон регулювання щілини для розвантаженння ∆а, мм	Продуктивність V, м3/с	Потужність електродвигуна Nдв , кВт
1	2	3	4	5	6
ККД-500/75	400	75	± 11	0,0416	132
ККД-900/140	750	140	± 20	0,1190	250
ККД-1200/150	1000	150	± 22	0,1890	315
ККД-1500/180	1200	180	± 27	0,3610	400
ККД-1500/300	1200	300	± 45	0,7220	400
КРД-500/60	400	60	± 9	0,0550	200
КРД-700/75	550	75	± 11	0,1110	250
КРД-900/100	750	100	± 15	0,1890	400
КСД-600 Гр	60	12-35	-	0,0033-0,0097	30
КСД-600 Т	40	5-15	-	0,0014-0,0042	30

Продовження додатка А

Продовження таблиці А.5

1	2	3	4	5	6
КСД-900 Гр	100	15-40	-	0,0083-0,0125	55
КСД-600 Т	60	5-20	-	0,0022-0,0111	55
КСД-1200 Гр	150	20-50	-	0,0194-0,0292	75
КСД-1200 Т	100	10-25	-	0,0105-0,0236	75
КСД-1750 Гр	200	25-60	-	0,0444-0,0833	160
КСД-1750 Т	160	15-30	-	0,0250-0,0500	160
КСД-2200 Гр	300	30-60	-	0,0944-0,1611	250
КСД-2200 Т	250	15-30	-	0,0472-0,0944	250
КМД-1200 Т	40	3	± 9	0,0067	75
КМД-1750 Т	70	5	± 10	0,0222	160
КМД-2200 Т	80	5	± 10	0,0416	250

Таблиця А.6 – Основні параметри однороторних молоткових дробарок

Тип дробарки	Розміри ротора		Розмір куска, який завантажується δп max, мм	Частота обертання ротора n-1	Потужність електродвигуна Nдв , кВт	Число рядків молотків zp	Тип* молотка	Продуктивність ** G, кг/с
	D, мм	L, мм
М-6-4 М-8-6	600 800	400 600	150 250	20,8 16,6	20 55	6	І	2,8-4,2 2,8-6,7
М-13-11 М-13-16	1300	1100	400	12,5	130 210		ІІ	28-36 42-56
		1600
М-20-20 М-20-30	2000	2000	600	10,0	800 1250		ІІІ	158-183 250-333
		3000
* Параметри, які не зазначені в ГОСТі. ** За даними заводів-виготовлювачів

Тоді

V_а = 0,0444 ^. 1,2 (1 - 0,030 / 0,13) = 0,04 м³/с.

Продовження додатка А

Рисунок А.3 – Характеристики дисперсійного складу продуктів подрібнення після валкової дробарки (а), щокової дробарки (б), конусної дробарки крупного подрібнення (в), конусної дробарки середнього подрібнення (г), конусної дробарки дрібного подрібнення (д) для матеріалів: 1 – м’яких; 2 – середньої міцності; 3 - міцних

Продовження додатка А

Для визначення потужності дробарки розраховуємо середні розміри кусків до і після подрібнення.

Середній розмір кусків до подрібнення обчислимо по кривій 2 на рис. А.1. Для визначення середнього розміру кусків криву 2 розіб’ємо на окремі прямі частки і визначимо для кожної з них ΔR_i та δ_i. Для цього, починаючи з найбільшого значення, яке у нашому прикладі дорівнює 500 мм, проводимо уздовж кривої 2 пряму лінію до тих пір, поки вона не вийде за лінію. Це буде кінцева точка даної частки. Опускаємо з неї перпендикуляр на вісь ординат і відстань до нульової точки дасть нам значення ΔR₁. Потім опускаємо з тієї самої точки перпендикуляр на вісь абсцис і розбиваємо навпіл відрізок від одержаної точки до кінцевої. Відстань від цієї точки до нульової дасть середнє значення розміру кусків δ₁ цієї частки.

Впродовж кривої 2 проводимо декілька напрямних ліній від однієї точки до іншої точки (як правило, 3 – 4) і виконуємо дії, описані вище. Потім розраховуємо середній розмір кусків за формулою

δ_{п. сер} = ΔR₁ δ₁ + ΔR₂ δ₂ + ΔR₃ δ₃ + ΔR₄ δ₄ =

= 0,25 × 430 + 0,45 × 230 + 0,30 × 300 + 0,30 × 50 = 226 мм.

Рисунок А.4

Продовження додатка А

Для визначення середнього розміру кусків після подрібнення вибираємо відповідний графік на рис. А.3. У нашому випадку це графік б). Вибираємо криву 2 на рис. А.3 б). Розбиваємо криву на три напрямних лінії так, як і в попередньому прикладі.

Рисунок А.5

Підраховуємо середній розмір часток після подрібнення:

δ_{к. сер} = ΔR₁^.δ₁ + ΔR₂^.δ₂ + ΔR₃^.δ₃ =

= 0,12 × 208 + 0,28 × 130 + 0,60 × 52 = 92,5 мм.

Тоді ступінь подрібнення i = δ_{п. сер} / δ_{к. сер} = 226 / 92,5 = 2,4.

Визначаємо потужність подрібнення:

N = 3 (K_σ σ_ст)² G (i – 1) / 2 E ρ_м ,

де K_σ – коефіцієнт міцності куска;

K_σ = 0,95 – за графіком на рис. А.6 в залежності від початкового розміру куска.

N = 3(0,95×70×10⁶)²×120000(2,4–1)/2×5×10¹⁰×1800×3600=3439 Вт.

Продовження додатка А

Рисунок А.6 - Залежність коефіцієнта К_σ від розміру кусків δ

Потужність електродвигуна привода дробарки

N _дв = N/(η_д η_п) = 3439/(0,6 × 0,9) = 6,4 кВт,

де η_д – к.к.д. дробарки;

η_п - к.к.д. механічної передачі.

Підрахована потужність значно менша за потужність, що наведена у таблиці, тому підрахунок зроблений правильно.

Друга стадія подрібнення

При виборі дробарки другої стадії подрібнення крива на рис. А.5 буде вважатися вихідною, тобто δ_{п max} = 260 мм.

На другій стадії подрібнення з табл.А.2 вибираємо валкову дробарку ДДЗ-6.

Продуктивність валкових дробарок обчислюється за рівнянням

G = a L ω ρ_н μ,

де а – зазор між валками, м;

L – довжина валка, м;

ω – окружна швидкість валка, м/с;

μ – коефіцієнт розрихлення, який характеризує ступінь заповнення матеріалу між валками. Для дробарок з гладкими та рифленими валками μ = 0,25, для дробарок з зубчатими валками μ = 0,5 - 1,12а.

Максимальна окружна швидкість валка складає

ω = π^.D^.n = 3,14 ^. 0,63 ^. 0,83 = 1,64 м/с.

Тоді

G = 0,08 ^. 0,8 ^. 1,64 ^. 1200 ^. (0,5 - 1,12 ^. 0,08) = 52 т/год,

тобто дробарка вибрана неправильно, оскільки її продуктивність менша за задану.

Продовження додатка А

Тому на другій стадії подрібнення вибираємо молоткову дробарку М-13-11.

Знаходимо криву дисперсійного складу матеріалу на виході з дробарки. Для цього знаходимо значення усіх складових, які входять у рівняння

,

де ω – окружна швидкість ротора за вершинами молотків, м/с;

М – маса ідеального молотка (сконцентрована у точці удару), кг;

z – число молотків, які одночасно ударяють по куску;

m = ρ_м^.δ³ – маса куска, кг.

Окружна швидкість ротора за вершинами молотків:

ω = π^.D^.n = 3,14 ^. 1,3 ^. 12,5 = 50 м/с.

Маса ідеального молотка:

.

де J_p – момент інерції молотка відносно вісі його підвісу;

r – довжина головки молотка (див. табл. А.7).

Типи молотків, рекомендованих для молоткових дробарок, наведені в табл. А.6, а відповідні моменти інерції J_p наведені в табл. А.7.

Число молотків, які одночасно вдаряють по куску,

,

де 0,08 – ширина головки молотка (див. табл. А.7).

Кінцевий розмір частки визначиться зі співвідношення .

Таблиця А.7 – Характеристика молотків

Тип молотка	Момент інерції молотка Jp, кг.м3	Геометричні параметри молотка
		довжина, мм	ширина головки, мм
I	0,076	170	65
II	0,38	270	80
III	4,7	450	130

Продовження додатка А

Проведемо розрахунок кінцевого розміру часток при трьох значеннях δ_п, які задаються вільно (починаючи з найбільшого значення) δ_п: 1) δ_п1 = 0,26 м; 2) δ_п2 = 0,15 м; 3) δ_п3 = 0,08 м.

У першому випадку

m₁ = 1800 ^. 0,26³ = 31,6 кг; z₁ = 0,26 / 0,08 ≈ 3;

.

У другому

m₂ = 1800 ^. 0,15³ = 6,075 кг; z₂ = 0,15 / 0,08 ≈ 2;

.

У третьому

m₃ = 1800 ^. 0,08³ = 0,92 кг; z₂ = 0,08 / 0,08 = 1;

.

Намалюємо криву дисперсійного складу матеріалу на виході з дробарки. Для цього за основу беремо графік на рис. А.5, який характеризує дисперсійний склад матеріалу до подрібнення, а поряд з ним намалюємо графік характеристики дисперсійного складу матеріалу після подрібнення. На осі абсцис нового графіка відкладаємо максимальний розмір часток після подрібнення: ми визначили, що він складатиме 43 мм. Це буде перша точка на правому графіку. Далі на лівому графіку беремо точку, яка дорівнює прийнятому нами у другому випадку значенню 150 мм, від неї креслимо лінію до перетинання з кривою і від одержаної точки ведемо лінію аж до нового графіка. На ньому відкладаємо точку підрахованого у другому випадку значення кінцевого розміру часток 14 мм, і від неї піднімаємо лінію до перетинання з лінією, що йде від лівого графіка. Їх перетинання дає нам другу точку на правому графіку.

За такою самою схемою визначаємо третю точку на правому графіку за підрахованими нами значеннями у третьому випадку. По цих точках проводимо криву, яка визначатиме характеристику дисперсійного складу матеріалу після подрібнення.

Продовження додатка А

Рисунок А.7

Середній розмір кусків після подрібнення визначаємо по кривій на правій частині рис.А.7. Розбиваємо криву на три напрямні лінії.

Рисунок А.8

Підраховуємо середній розмір часток після подрібнення:

δ_{к. сер} = ΔR₁^.δ₁ + ΔR₂^.δ₂ + ΔR₃^.δ₃ =

= 0,05 × 43 + 0,16 × 16 + 0,79 × 6 = 9,45 мм.

Продовження додатка А

Оптимальне значення зазору а між колосниками, а також між колосниковою решіткою і молотками визначається співвідношенням , мм, і в подальшому вибирається з наступного ряду значень: 3; 5; 8; 13; 20; 32; 50.

При значення а складе: .

Якщо значення а перевищує 50 мм, то подрібнення краще проводити без колосникової решітки.

Визначимо потужність дробарки:

,

де G – продуктивність, кг/с;

η_д – к.к.д. дробарки (η_д = 0,5);

η_п – к.к.д. механічної передачі (η_п = 0,9).

Тоді

.

Підрахована потужність перевищує значення, що наведене у табл. А.6, тому вибираємо дробарку М-13-16, наступну за цією, і розрахунок повторюємо.

У нашому випадку основні дані нової дробарки збігаються з даними попередньої, а таблична потужність дробарки М-13-16 становить 210 кВт. Тому вибрана машина повністю задовольняє вихідні дані.

Третя стадія подрібнення

При виборі дробарки третьої стадії подрібнення крива на рис. А.8 буде вважатися вихідною, тобто δ_{п. max} = 43 мм.

Для третьої стадії згідно з таблицею А.5 вибираємо конусну дробарку КМД-2200Т.

Для визначення потужності дробарки розраховуємо середній розмір кусків після подрібнення.

Вибираємо криву 2 на рис. А.3 д) і розбиваємо її на три напрямні лінії.

Продовження додатка А

Рисунок А.9

Підраховуємо середній розмір часток після подрібнення:

δ_{к. сер} = ΔR₁^.δ₁ + ΔR₂^.δ₂ + ΔR₃^.δ₃ =

= 0,1×9,5 + 0,25×6,5 + 0,65×3 = 4,5 мм.

Тоді ступінь подрібнення i = δ_{п. сер} / δ_{к. сер} = 9,45 / 4,5 = 2,1.

Визначаємо потужність подрібнення

N = 3(K_σ σ_ст)² G (i – 1) / (2 E ρ_м),

де K_σ = 0,995 – за графіком на рис. А.6 в залежності від початкового розміру куска.

N = 3(0,995×70×10⁶)^2.120000(2,1 – 1)/(2×5×10¹⁰×1800×3600) = 2965 Вт.

Потужність електродвигуна привода дробарки

N _дв = N / η_д η_п = 2965 / (0,6×0,9) = 5,5 кВт,

де η_д – к.к.д. дробарки;

η_п – к.к.д. механічної передачі.

Підрахована потужність значно менша за потужність, що наведена у таблиці А.5, тому підрахунок зроблений правильно.

Продовження додатка А

Четверта стадія подрібнення

При виборі машини ударно-стираючої дії (шарових млинів) дотримуються рекомендацій, згідно з якими середній розмір кусків матеріалу, який завантажують, не повинний перевищувати 6 мм.

У нашому випадку ця умова виконується, тому для четвертої стадії подрібнення вибираємо шаровий барабанний млин мокрого помелу.

Для визначення типу млина розрахуємо потужність шарової загрузки:

N_ш.з = G Э_пит.

Підрахуємо значення всіх величин, які входять до складу.

Питома площа поверхні матеріалу на виході з млина

F_{пит. к} = (41,4 / δ_ном) lg (δ_ном 10⁶ / 5,47) =

= (41,4 / 120×10^-6) lg (120×10^-6×10⁶ / 5,47) = 0,46×10⁶ м²/м³.

Приймаючи питому площу поверхні матеріалу на вході до млина F_{пит. п} = 0, з рис. А.2 отримаємо значення

Е_пит = 4×10⁴ Дж/кг,

N_ш.з = G Е_пит = 120×1000×4 х 10⁴ / 3600 = 1330×10³ Вт.

За значенням потужності

N = (1,3 – 1,5) N_ш.з = (1730 – 1995) кВт

з табл. А.8 вибираємо шаровий млин мокрого помелу МШР-4000×5000.

Проведемо уточнюючий розрахунок:

К_N = 60×N_ш.з / (ρ_ш.з R^2,5 L g) =

= 60×1330×10³ / (4100×1,93^2,5 4,86×9,81) = 79.

Підрахуємо комплекс n = 0,3× (2×1,93)^0,5 = 0,59,

де n = 0,3 с^-1 – з таблиці А.8.

Тоді коефіцієнт заповнення барабана φ = 0,38 (з рис. А.10).

Маса шарів, що загружаються, дорівнює

m_ш = φ π R² L ρ_н.ш = 0,38×3,14×1,93²×4,86×4100 = 88560 кг,

де ρ_н.ш = 4100 кг/м³ – для сталевих шарів.

Розраховане значення m_ш не перевищує табличного.

Продовження додатка А

Таблиця А.8 – Основні параметри кульових барабанних млинів сухого (ОСТ 108.035.102-79) та мокрого (ГОСТ 10141-91Е) помелу

Помел	Тип млина	Розміри помольної камери, мм		Частота обертання барабана n, с-1	Маса шарів, що загружаються, mш, Т	Потужність електродви-гуна Nдв , кВт
Сухий	ШБМ-207/265 ШБМ-220/330 ШБМ-250/390 ШБМ-287/410 ШБМ-287/470 ШБМ-320/510 ШБМ-320/570 ШБМ-340/650 ШБМ-370/850	2070 2200 2500 2870 2870 3200 3200 3400 3700	2650 3300 3900 4100 4700 5100 5700 6500 8500	0,38 0,36 0,33 0,31 0,31 0,30 0,30 0,28 0,29	10 14 25 30 35 - 54 - 100	105 150 265 350 410 - 700 - 1400
Мокрий	МШР-900×900 МШР-1200×1200 МШР-1500×1600 МШР-2100×1500 МШР-2100×2200 МШР-2100×3000 МШР-2700×2700 МШР-2700×3600 МШР-3200×3100 МШР-3600×4000 МШР-3600×5000 МШР-4000×5000 МШР-4500×5000	830 1100 1400 2000 2000 2000 2580 2580 3080 3480 3480 3860 4360	830 1100 1500 1400 2100 3900 2580 3480 2980 3880 4880 4860 4860	0,56-0,66 0,50-0,58 0,43-0,52 0,36-0,43 0,36-0,43 0,36-0,43 0,32-0,38 0,32-0,38 0,30-0,35 0,28-0,33 0,28-0,33 0,26-0,32 0,25-0,30	1,0 2,2 4,8 10,0 15,0 20,0 31,0 42,0 52,0 82,0 100,0 120,0 150,0	15 30 55 132 160 200 315 400 630 1000 1250 2000 2500

Для визначення діаметра шару, спочатку підрахуємо швидкість його падіння. З рис. А.11 при φ = 0,38 и n = 0,59, одержимо найменший радіус шарової загрузки

R_н = 0,65×1,93 = 1,25 м.

Тоді швидкість падіння дорівнює

ω² = 16 g [R_н (2n) - R_н³(2n)⁵]² =

= 16×9,81 [1,25 (2×0,3) – 1,25³(2×0,3)⁵]² = 56,15 м/с.

Продовження додатка А

Рисунок А.10 - Залежність коефіцієнта потужності шарової загрузки від коефіцієнта заповнення барабана при різних значеннях : 1 – 0,42; 2 – 0,45; 3 – 0,47; 4 – 0,50; 5 – 0,53; 6 – 0,57; 7 – 0,62

Рисунок А.11 - Залежність коефіцієнта заповнення від найменшого радіуса шарової загрузки при різних значеннях : 1 – 0,62; 2 – 0,57; 3 – 0,53; 4 – 0,50; 5 – 0,47; 6 – 0,45; 7 – 0,42

Підрахуємо діаметр шару:

,

де ρ_ш = 7800 кг/м³ – для сталі.

Остаточний діаметр шару d_ш вибираємо з ряду, затвердженого ГОСТом 7524-89: 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 125 мм за найближчим максимальним розміром.

Остаточно d_ш = 15 мм.

Визначаємо потужність двигуна млина.

Спочатку визначимо насипну щільність загрузки (шарів та матеріалу):

ρ_н.з = ρ_н.ш + 1,15 (1 - ρ_н.ш / ρ_ш) ρ_н =

= 4100 + 1,15 ( 1 – 4100 / 7800)×1200 = 4754 кг/м³.

Продовження додатка А

Тоді потужність двигуна млина дорівнює:

N_дв = К_N ρ_н.з R^2,5 L g / (60 η_п ) =

= 79 ^. 4754 ^. 1,93^{2,5 .} 4,86 ^. 9,81 /(60×0,9) = 1716 кВт,

де η_п = 0,9 - к.к.д. механічної передачі.

Підрахована потужність двигуна млина не перевищує потужності, яка наведена в табл. А.8, і дорівнює 2000 кВт.

Схема подрібнення матеріалу виглядає так:

ЩДС-9Х12

М-13-16

КМД-2200Т

МШР-4000х5000