Кинематический расчет привода мельницы 3,2х15м.

 

10. Разрабатываем и чертим кинематическую схему привода

 

 

1 – электродвигатель главный;

2 – муфта упругая;

3 – редуктор главный;

4 – промежуточный вал;

5 – разгрузочный патрубок;

6 – радиально-упорный подшипник;

7 – разгрузочное днище с полой цапфой;

8 – барабан;

9 – днище загрузочное с полой цапфой;

10 – радиальный подшипник;

11 – муфта кулачковая непостояннозамкнутая;

12 – вспомогательный редуктор;

13 – муфта упругая;

14 – электродвигатель вспомогательный.

 

Рис. 3. Кинематическая схема привода мельницы 3,2х15м.

 

10.1. Определяем расчетное передаточное число главного привода редуктора

0,270 с^-1=16,2 мин^-1

 

(12)

где n – рабочая частота вращения мельницы расчетная в мин^-1

По расчитанному передаточному числу по справочнику [6;112] выбираем редуктор марки РЦО-250 с передаточным числом U_ред.гл=5,9 и способного передавать мощность Р_ред.гл = 26,1 кВт, при тяжелом режиме работы.

 

10.2. Уточняем частоту вращения мельницы от главного привода

 

(13)

 

10.3. Определяем общее передаточное число от вспомогательного привода

 

(14)

где n_всп = 0,15…0,2 мин^-1 – частота вращения мельницы от вспомогательного привода. Принимаем n_всп = 0,18 (0,003·60).

 

10.4. Определяем требуемое расчетное передаточное число вспомогательного редуктора

 

(15)

По рассчитанному передаточному числу по справочнику С.И. Данюшевский «По проектированию цем. заводов» выбираем редуктор марки РЦЧ-633 с передаточным числом U_{всп.ред}=633 и способного передавать мощность Р_всп.дв=28,3кВт.

 

10.5. Уточняем частоту вращения мельницы от вспомогательного редуктора

 

мин^-1 (16)

 

11. Расчет барабана мельницы на прочность

 

11.1. Выбираем в качестве материала на прочность для корпуса мельницы сталь 09Г2С (ГОСТ 1918-73) [4; 118] которая имеет предел прочности δ_в=450 МПа, предел текучести δ_т=290 мПа [6;88]

 

11.2. Определяем допускаемые напряжения в сечении барабана учитывая, что корпус работает совместно на изгиб и кручение.

 

11.2.1. Предел выносливости для стали 09Г2С при закономерной нагрузке [5; 123]

 

(17)

 

11.2. Определяем коэффициент запаса прочности [5; 123]

 

(18)

где n₁ – коэффициент ответственности [5; 123]

n₂ – коэффициент режима работы [5; 123]

n₃ – коэффициент учитывающий надежность материала [5; 123]

n₄ – коэффициент учитывающий состояние поверхности детали и концентрацию напряжений [5; 123]

 

 

11.2.3. Допускаемое напряжение

 

(19)

 

11.3. Определяем вес корпуса барабана

Принимаем толщину корпуса δ=35 мм.

 

11.3.1. Наружный диаметр корпуса

 

(20)

 

11.3.2. Вес корпуса

 

(21)

 

11.4. Сила тяжести вращающихся частей мельницы

 

 

11.4.1. Сила тяжести измельченного материала [1; 124]

 

(22)

 

11.4.2. Сила тяжести загрузочного днища в сборе [6; 115]

 

(23)

 

11.4.3. Сила тяжести разгрузочного днища в сборе [6; 115]

 

(24)

 

11.4.4. Сила тяжести футеровки и перегородок [6; 114]

 

(25)

 

11.4.5. Сила тяжести муфты и приводного вала [6; 115]

 

(26)

где m – масса соответствующих узлов, т

 

11.4.6. Общая сила тяжести вращающихся частей мельницы [1; 128]

 

(27)

 

11.5. Определяем центробежную силу, возникающую при вращении барабана от мелющих тел и материала, находящегося на круговой траектории

 

(28)

 

 

 

Рис. 2. Схема к расчету корпуса мельницы

 

11.6. Сила тяжести мелющих тел и материала, находящихся на круговой траектории [1, 124]

 

(29)

 

11.7. Определяем равнодействующую центробежной силы F_ц и силы тяжести мелющих тел и материала [1; 128]

 

(30)

 

 

 

Рис. 3. Схема к расчету на прочность барабана на мельницы

 

11.8. Равнодействующая силы Q и силы тяжести вращающихся частей мельницы [1; 128]

 

(31)

 

11.9. Определяем результирующую силу, равную проекции Q_равн на вертикальную ось мельницы [1; 128]

 

(32)

 

11.10. Определяем изгибающий момент Q_рез

Принимаем приблизительно что Q_рез приложена в средней части барабана [1; 128]

 

 

Рис.4. Схема к расчету корпуса на прочность

 

(33)

где L_м – расстояние между центрами опор, м

L_м=17,512 м.

 

 

11.11. Крутящий момент воспринимаемый барабаном [1; 129]

 

(34)

 

11.12. Приведенный момент [1; 129]

 

(35)

 

11.13. Определяем осевой момент сопротивления сечения корпуса [7; 107]

 

(36)

 

11.14. Определяем напряжения возникающие в сечениях корпуса [1; 129]

 

(37)

где 0,8 – коэффициент учитывающий ослабления корпуса вырезами под люки и отверстия под футеровочные болты

 

Прочность барабана удовлетворяет требованиям т.к. см. формулу [11.2.3]

 

12. Удлиннение корпуса мельницы

 

(38)

где α=0,000012 – коэффициент линейного расширения стали

t₀ – температура мельницы в нерабочем состоянии, град.

t₁ – максимальная температура мельницы при помоле клинкера, град t=200⁰

L_м = 17,512 м = 17512 мм