Расчет валковой дробилки

-газовой атмосферой  в зависимости от требований  окислительной или восстановительной среды на различных стадиях процессов нагрева или обжига.

 

2.РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВАЛКОВЫХ ДРОБИЛОК

Угол захвата в валковых дробилках — это угол между двумя касательными к поверхности валков в точках соприкосновения с дробимым материалом. На кусок дробимого материала (рис. 6), имеющего форму шара и массу т, которой ввиду ее незначительности можно пренебречь, действуют силы давления Р от обоих валков и силы трения, равные fP (здесь f — коэффициент трения материалов о валок). Для упрощения эти силы показаны на рис. 6 для одного валка.

Кусок будет затягиваться валками, если 2Рf cos  2P sin а  или f tg , а так как

 f = tg (здесь — угол трения), то . Но = 2, значит   2. Таким образом, угол захвата у валковых дробилок для нормального дробления не должен превышать двойной угол трения.

Размер куска, захватываемого валками можно определить, пользуясь схемой на рис. 6.

a=4мм

D=280мм

D/d=7,5

n=115об/мин

 L=330

Если принять, что D и d — диаметры соответственно валка и куска материала,

 а — ширина выходной щели, то  (D/2+d/2) cos= D/2+d/2    или  

(D + d) cos a = D + a;    (1)

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

             Рис. 6. Расчетная схема валковой дробилки.

 

Разделив правую и  левую часть уравнения на d, получим:

(D/d + 1) cos a = D/d + a/d; (2)

 

Степень измельчения в валковых дробилках в среднем равна 4, тогда a/d = 0,1. Подставив это значение в уравнение (2), получим:               

D/d = cos-0,1/ 1- cos;

Коэффициент трения f для прочных пород принимается равным 0,3. При таких значениях  f  угол будет равен 16° 40', а отношение D/d: 

для  прочных  пород 

                                        D/d = cos16° 40' –0,25/ 1- cos16° 40'17;

 

Обычно для гладких  валков отношение D/d принимают равным 20, для зубчатых и рифленых валков 2—6, так как в последнем случае кусок материала затягивается при непосредственном захвате его поверхностью рабочего органа.

Производительность  валковых дробилок можно вычислить, если представить процесс дробления как движение ленты материала. За один оборот валка объем ленты материала (м³), прошедший через выходную щель, будет

V = DLa;

где D — диаметр валка; L— длина валка; а—  ширина выходной щели.

 

Производительность  дробилки (м³/с) при частоте вращения вала п:

Q = nDLa;

Так как обычно длина  валка используется неполностью и материал выходит из дробилки в разрыхленном виде, а не плотной лентой, то в формулу производительности вводят коэффициент, учитывающий степень разрыхленности материала. Для прочных материалов = 0,2…0,3.

При работе машины на прочных материалах под действием усилий дробления предохранительные пружины несколько деформируются и валки расходятся, поэтому при расчетах размер выходной щели назначают равным 1,25а. В формулу вводят также объемную массу дробимого материала р (кг/м³), тогда производительность валковой дробилки (кг/с):

Q = 1,25DLanp;

Частоту вращения валков (об/с) определяют по формуле:

n102,5; (3)

где f — коэффициент трения материала о валок; d — диаметр куска исходного материала, м; D — диаметр валка, м.

Частота вращения валка  должна быть тем меньше, чем больше его диаметр, а также диаметр поступающих кусков и их объемная масса и чем меньше коэффициент трения между куском материала и валками. По формуле (3) определяют максимально возможную частоту вращения валков. Для уменьшения износа бандажей и более устойчивой и спокойной работы валковой дробилки окружная скорость валков должна быть равной 2—7 м/с.

Усилия в деталях  валковой дробилки определяются нагрузкой, которая создается пружинами предохранительного устройства. Эта нагрузка зависит от многих факторов и может быть вычислена лишь приближенно.

Предположим, что суммарное усилие (Н) между  валками при дроблении материала  равно Р. Площадь (м²), на которой будет действовать это усилие:

F = Ll;

где L — длина валков, м; l = R = D /2 — длина дуги на участке измельчения материала, м; R — радиус валка, м; — угол дуги, рад.

Поскольку при измельчении  прочных материалов  = 16° 40', то

l= R0,29 = 0,145D.

Суммарное усилие дробления (Н)

Р = F = L l.        (4)

где - предел прочности  материала при сжатии, Н/м; коэффициент разрыхления материала (для прочных пород  = 0,2 … 0,3).

Подставив значения l  и в формулу (4), получим: 

для прочных пород              Р 0,04LD;

       

Сила нажатия пружин подвижного валка должна обеспечивать суммарные значения Р.

Установочную  мощность электродвигателя валковой дробилки N_ДВ можно определить, если учесть затраты мощности на дробление материала и трение в подшипниках, т. е. на преодоление всех сопротивлений при работе машины:

Nдв = (N + N)/;     (5)

где N — мощность, расходуемая на дробление материала; N₂ — мощность, расходуемая на трение в подшипниках; — КПД.

При захвате  валками кусков материала среднее  суммарное усилие дробления Р_ср вызывает силу трения, равную fP_cp (здесь f — коэффициент трения). Произведение этой силы на радиус валка R представляет собой момент силы, на преодоление которого расходуется мощность двигателя.

Произведение  момента силы трения и угловой  скорости валка = n/30 определяет мощность N, необходимую для дробления:

N= nР_ср fR/30 ;    (6)

Подставив значение Р_ср из формулы (4) в формулу (6), получим

N₁=n L l fR /30 ;   (7)

Мощность, необходимая  на преодоление трения в подшипниках:

N₂ = nz2Gn; (8)

где  z — диаметр шейки вала, м; f — коэффициент трения качения, приве-

денный к валу; G=- нагрузка на подшипники, Н; Q — сила тяжести валка, Н; Р_ср— среднее усилие дробления, Н.

Из формул (5)—(7) окончательно формула для определения установочной мощности электродвигателя валковой дробилки будет иметь вид:

 

Nдв=n( L l fR /30 +2 zG)/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ  КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА.

При производстве кирпичных  работ необходимо уделять большое  внимание используемых материалов. Основными  показателями характеризующими качество силикатного и керамического  кирпича и камней являются:

• Предел прочности при сжатии
• Предел прочности при изгибе
• Марка кирпича по прочности
• Марка по водонепроницаемости
• Средняя плотность
• Водопоглощение
• Внешний вид

Далее приведено краткое  описание видов испытаний кирпича:

Прочность кирпича (ГОСТ 8462-85) определяется при проведении испытаний на сжатие и изгиб. Прочность определяется путем испытания серии образцов (10 штук). При испытании образца на изгиб нагрузка прикладывается в середине пролета кирпича и равномерно распределяется по ширине образца. Предел прочности при сжатии определяется на двух целых образцах или из двух его половинок. Марку кирпича по прочности (М) устанавливают из таблицы 6 ГОСТ 530-2007.

Морозостойкость кирпича (ГОСТ 7025-91) определяется при переменном замораживании и оттаивание серии образцов в лабораторных условиях в морозильной камере (-15-20 С). Для контроля образцов по степени повреждения и потере массы отбирают не менее 5 образцов. Для контроля морозостойкости по потере прочности отбирают не менее 20 образцов. Образцы перед проведением испытаний насыщают водой. Замораживание и оттаивание образцов должно проходить в контейнерах с водой. Продолжительность одного цикла замораживания должна быть не менее 4 часов.

Водопоглощение  кирпича (ГОСТ 7025-91). В зависимости от метода водопоглощение может определяться в воде при атмосферном давлении, под вакуумом и в кипящей воде при атмосферном давлении. Определение водопоглощения происходит при насыщения образцов в воде. Образцы перед проведение испытаний предварительно высушивают до постоянной массы. Время выдерживания образцов зависит от метода испытаний. Минимальное количество образцов в серии составляет 3 шт.

Средняя плотность (ГОСТ 7025-91). Средняя плотность кирпича в серии определяется при вычислении отношения массы к объему. Среднюю плотность кирпича определяю не менее чем на трех образцах. Перед испытанием образцы высушивают до постоянной массы.

Основные ГОСТы  применяемые при испытании кирпича:

• ГОСТ 530-2007. Кирпич и камень керамические. Общие технические условия.
• ГОСТ 7025-91. КИРПИЧ И КАМНИ КЕРАМИЧЕСКИЕ И СИЛИКАТНЫЕ. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости.
• ГОСТ 8462-85. МАТЕРИАЛЫ СТЕНОВЫЕ. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе.