Определение мощности привода щековой дробилки.
Для начала определяем работу дробления по формуле /2/
, (2.10)
где А – работа дробления, Дж;
L – длина камеры дробления дробилки, L = 0,4м; D – диаметр загружаемых кусков гранита, по /1/ принимаем D = 0,34м; d – диаметр куска готового продукта, d = 0,082м; Е – модуль упругости, для гранита принимаем по /2/ Е = МПа, предел прочности при сжатии от 50-250 Мпа, средняя плотность 2500-2800 кг м3.
A=(150Мпа 0,4)/(3,8 46000Мпа) (0,1089)=12932,081Дж.
Затем определяем мощность привода по формуле /2/
, (2.11)
где N – мощность привода дробилки, Вт; A – работа дробления, Дж; n – частота вращения эксцентрикового вала, n = 3,44 об/с.
N=12932,081 3,44 = 44489,35Вт. На основании расчетов принимаем = 44490Вт. В связи с тем, что половина работы дробления осуществляется маховиком, запасающим энергию, тогда мощность привода дробилки будет равна
N=(12932,081/2) 3,44=22243Вт.
Принимаем двигатель мощностью = 45 кВт. Определил работу дробления А=12932,081Дж, мощность привода дробилки 44489Вт, мощность двигателя дробилки 22кВт. Определение максимального усилия дробления
Рисунок 2.1 – Схема для определения усилий в деталях щековой дробилки: а) определение усилия действующее на распорные плиты; б) определение усилия на главный шатун
Qmax = , (2.12)
где - предел прочности при сжатии, принимаем по /2/ для гранита = МПа; L – длина камеры дробления дробилки, L = 0,4 м; D – диаметр загружаемых кусков гранита, по /1/ принимаем D = 0,34м; d – диаметр куска готового продукта, d = 0,082м. Е – модуль упругости, для гранита Е = МПа; - ход подвижной щеки в месте приложения дробящего усилия, м. Вследствие того, что проектируем щековую дробилку со сложным качанием щеки, то можно сделать следующее допущение: ход подвижной щеки (s) равен ходу подвижной щеки в месте приложения дробящего усилия (), то есть S=S1=0,074м Тогда получаем следующее
Qmax = ((150Мпа 0,4)/(1,9 46000Мпа 0б074)) 0,1089=2036548,18Н.
По данным В.А. Баумана (ВНИИстройдормаш) можно принять, что точка приложения усилия Qmax расположена на 1/3Н, при условии, что Н – высота камеры дробления, считая от верхней кромки неподвижной щеки. Остальные усилия: T, R, S, P, возникающие при дроблении определяем графическим путем
R – сила давления, Н; S - усилие, действующее на опоры эксцентрикового вала, направленное к центру эксцентрика, Н; P - усилие, действующее на эксцентриковый вал, способствующее возникновению крутящего момента и направленное перпендикулярно усилию S. Определил максимальное усилие дробления и получил его равным 2036548,18Н. Определение характеристики маховика: Сначала определяем работу, совершаемую маховиком по формуле:
, (2.13)
где - работа маховика, Дж - предел прочности при сжатии, принимаем по /2/ для гранита = МПа; V – объем дробимого материала, V = 0,006742м3. Е – модуль упругости, для гранита Е = МПа.
A=(150Мпа 0,006742)/(4 4600Мпа)=6466,0405Дж.
Степень неравномерности хода маховика по /2/ принимаем . Далее определяем момент инерции маховика по формуле /2/
где J – момент инерции маховика, кг м2 - работа маховика, = 6466 Дж; - средняя угловая скорость маховика, рад/с; - степень неравномерности хода маховика, . Средняя угловая скорость маховика определяем из формулы /2/
n, (2.15)
где - средняя угловая скорость маховика, рад/с; n – частота вращения маховика, n = 206 об/мин. w=2 3,14 206=1293,68рад/мин.
Принимаем w=1293,68/60=21,56об/с.
J= 6466/(464,8 0,02)=696.
Определяем массу маховика по формуле /2/ , (2.16)
где J – момент инерции маховика; m – масса маховика, кг; D – диаметр маховика, м диаметр маховика определяется по формуле /2/
D = , (2.17)
где D – диаметр маховика, м; - окружная скорость на ободе маховика, которая из условия прочности должна быть м/с; n – частота вращения маховика, n = 3,44 об/с.
D = 20/(3,14 3,44)=1,85м. Затем определяем массу маховика из формулы (1.16) , (2.18)
|