Курсовой проект на тему: Однороторная дробилка СМД-85

2. Определение основных параметров и расчет однороторной дробилки СМД-85.

2.1. Определение геометрических размеров рабочих органов дробилки.

Расчёт ведётся по [1].

Главными параметрами роторных дробилок являются диаметр и длина ротора.

У однороторных дробилок диаметр ротора , м, определяется размером наибольших кусков загружаемого материала

, (1)

Где - максимальный размер куска загружаемого материала,

Длина ротора дробилки , м, вычисляется по формуле

, (2)

При этом для дробилок крупного дробления с целью получения большего момента инерции ротора при меньшей его массе необходимо чтобы выполнялось условие

, (3)

Условное число бил ротора зависит от диаметра ротора и назначения дробилки по крупности дробления.

По выбранному модулю ротора определяют условное число бил

, (4)

Где - модуль ротора, для дробилок крупного дробления

Высота бил ротора принимается:

=0,15×840=126 мм.

Определение критического диаметра , м, куска дробимого материала

, (5)

где - предел прочности породы, Па; - плотность материала, кг/м3; - скорость удара, равная скорости вращения ротора, м/с.

Дробимый материал – известняк с пределом прочности на растяжение и плотностью . Для разных скоростей вращения ротора:

Во избежании переизмельчения следует принимать

Размер выходной щели для дробилки СМД-85 устанавливается

, (6)

Окружная скорость сил ротора выбирается такой,чтобы энергия удара по камню размером больше максимального размера щебня была достаточна для его разрушения,но не приводила к переизмельчению частиц меньше .В ударных дробилках имеет место одностороннее силовое воздействие на камень.Противодействие ударной силе оказывает сила инерции массы камня.

Сила инерции камня определяется его массой и ускорением,т.е. зависит от размера,объемной массы камня,скорости и времени удара.Исследованиями установлена следующая зависимость окружной скорости бил ротора от физических свойств камня и его размеров:

(7)

=0,017

где =0,125 м-критический размер камня,меньше которго его дробление невозможно вследствие недостаточности инерционной силы массы;µ=1,54× кг/м3-объемная насыпная масса известняка.

Первая камера дробления определяется положением приемного лотка,формой и положением первой отбойной плиты.

Для нормального движения камня угол наклона приемного лотка α принимается равным 45˚.

Угол установки нижней кромки первой отражательной плиты влияет на степень измельчения и производительность.Во избежании попадания в продукт дробления сверхмерных кусков принимаем =20˚.

Такой угол установки плиты обеспечивает регулирование ширины выходной щели от 30 до 300 мм.

Угол установки второй отражательной плиты принимается =90˚.

По принятым величинам углов и устанавливаются коэффициенты

При =20˚ =1,38-коэффициент,зависящий от угла установки первой отражательной плиты; =0,93-коэффициент,учитывающий прочность дробимого камня.

Ширина приемного отверстия принимается

=(0,85-0,9)× (8)

=0,85×630=550 мм

2.2.Расчёт производительностиоднороторнойдробилки.

Производительность дробилки , м3/ч, считается по формуле

, (9)

где

- коэффициент, учитывающий влияние угла установки отражательной плиты;

, (10)

- угол установки первой отражательной плиты;

- коэффициент, учитывающий влияние физических свойств дробимого материла;

, (11)

- критерий прочности;

Как видим, производительность дробилки больше производительности базисной дробилки на 5,46 м3/ч.

2.3.Расчёт мощности привода.

Для расчета мощности двигателя предварительно определяем:

а)средневзвешенный размер исходного камня

Dсв=0,5× =0,5×630=0,315 м;

б)средневзвешенный размер щебня

+ ) (12)

В роторных дробилках дробление камня осуществляется с достаточно высокой степенью измельчения.Поэтому они должны обладать широким диапазоном выходных щелей.

Принимаем размеры выходных щелей:

=0,1 =0,1×840=84 мм;

=0,3-коэффициент,учитывающий размер выходной щели;

=1,3-коэффициент,учитывающий угол установки первой отражательной плиты при =20˚;

=0,98-коэффициент,учитывающий прочность камня.

×1,3×0,98=50 мм.

Мощность электродвигателя , кВт, привода дробилки рассчитывается по формуле

, (13)

где - удельный энергетический показатель дробилки, при дробимом материале известняке [1];

- производительность дробилки, м3/ч;

- степень дробления, для роторной дробилки ,мм [1];

- средневзвешенный диаметр исходного продукта, м;

- к.п.д. дробилки, ;

- к.п.д. привода,

Выбираем трехфазный асинхронный электродвигатель 4А250M8У3 с фазным ротором мощностью N=45кВт и числом оборотов n=740об/мин.

2.4.Подбор редуктора и муфт привода однороторной дробилки.

Привод дробилки состоит из двух приводов: главного и вспомогательного, смонтированных на одной раме.

Главный привод дробилки состоит из электродвигателя и ведущего шкива, соединенных между собой муфтой МУВП.

Вспомогательный привод состоит из электродвигателя, ременной передачи,редуктора и муфты МУВП.

В аварийных случаях вспомогательный привод обеспечивает запуск дробилки под завалом, т.е. когда рабочая камера дробилки заполнена горной массой, дробилка работает через муфту МУВП с принудительным включением.

Одновременное включение и работа главного и вспомогательного электродвигателей исключается электроблокировкой.

Натяжение клиновых ремней привода производится натяжным устройством путем перемещения рамы относительно салазок.

Схема привода дробилки изображена на рисунке 4.

Рисунок 4–Схема привода дробилки

Привод дробилки осуществляется от двигателя 1 через муфту 2, двухступенчатый коническо-цилиндрический редуктор 3 и муфтой 4 соединяется с валом дробилки.

Был выбран трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типоразмера 4A250M8У3 с мощностьюNэ= 45 кВт, частотой вращенияnэ=740 об/мин и диаметром валаdв.э=75 мм.

Потребное передаточное число редуктора

(14)

Выбираем редуктор горизонтальный коническо-цилиндрический РМ-650 с передаточным числомuр= 8,23, диаметрами быстроходного валаdр.б= 60 мм и тихоходного валаdр.м= 110 мм,частотой вращения 750 об/мин,режимом работы ПВ=100% и мощностью,подводимой к редуктору N=48 кВт.

Фактическое передаточное число редуктора превышает потребное на

что не превышает допустимого значения в 5%.

Фактическая частота вращения вала дробилки по формуле (14)

об/мин.

Крутящие моменты на быстроходном и тихоходном валах редуктора:

Н·м;

(15)

Н·м.

ЗначениеTтне превышает значение номинального крутящего момента редуктораTр, следовательно редуктор подобран правильно.

Муфты выбираем по значению номинального крутящего момента

(16)

гдеTм– номинальный момент, передаваемый муфтой, Н·м;

Tн– номинальный длительно действующий момент на валу, Н·м;

K– коэффициент режима работы. Для однороторных дробилокK= 1,5…2,0.

Значит, номинальные моменты, передаваемые муфтами должны быть следующими:

Н·м;

Н·м.

При подборе муфт необходимо также учитывать диаметры отверстий полумуфт под соединяемые валы.

Для соединения вала двигателя и быстроходного вала редуктора выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую №9 МУВП-9-1000-50-1 ГОСТ 21424-93 с номинальным крутящим моментомTм1= 1000 Н·м и отверстиями в полумуфтах под длинные цилиндрические концы валов (исполнение 1) диаметром 50 мм.

Для соединения тихоходного вала редуктора с валом дробилки выбираем муфту МУВП-12-8000-100-1 ГОСТ 21424-93 с номинальным крутящим моментомTм2= 8000 Н·м и отверстиями в полумуфтах под длинные цилиндрические концы валов диаметром 100 мм.

2.5.Расчёт ременной передачи.

Расчёт ведём по [6].

Принято:

электродвигатель 4А250М8У3

N=45 кВт, n=740 об/мин;

ремень клиновой Г-500-Т2А130 ГОСТ 1284.1 – 80;

диаметр ведущего шкива мм.

Окружные скорости ротора согласно ГОСТ 12375-70 должны соответствовать:

20±0,6 м/с;

26,5±0,8 м/с;

35±1,05 м/с.

Определяем частоту вращения ротора , об/мин, согласно ГОСТ 12375-70

, (17)

Определяем диаметры ведомых шкивов , мм

, (18)

где - диаметр ведущего шкива принятого электродвигателя, ;

- число оборотов ротора принятого электродвигателя, ;

- к.п.д. электродвигателя,

Принимаем по ГОСТу 1284.1-80 диаметры шкивов:

Определяем передаточные числа

, (19)

Фактические скорости ротора определяются по формуле

, м/с (20)

Фактическое число оборотов ротора будет

Определяем межцентровое расстояние между шкивами ротора и привода , мм, по формуле

, (21)

где - расчётная длина ремня, измеряемая по нейтральному слою, мм.

, (22)

Определяем расчётную длину ремня, измеряемую по нейтральному слою по формуле

, (23)

где - длина шкива электродвигателя, ;

- средний диаметр, мм.

Наименьшее расстояние, необходимое для надевания ремня , определяется по формуле

Наибольшее расстояние, необходимое для компенсации вытяжки ремней , определяется по формуле

Требуемый ход электродвигателя на салазках

Определим необходимое число шкивовых ремней по формуле

, (24)

где - окружное усилие, кг; - допустимое полезное напряжение в ремне, кг/см2; - площадь сечения ремня, см2.

, (25)

где - мощность электродвигателя, ;

- окружная скорость шкива, м/с.

, (26)

Принимаем

Допустимое полезное напряжение в ремне определяется по формуле

, (27)

где - полезное напряжение при и предварительном натяжении , ;

- коэффициент влияния угла обхвата;

- коэффициент влияния центробежных сил, ;

- коэффициент режима работы,

, (28)

, град (29)

Практически принимаем ремней.

3.Расчет динамических характеристик и нагрузок в элементах роторной дробилки.

3.1.Расчёт ротора на прочность.

Ротор представляет собой стальную отливку из стали 30ГЛ с пределом текучести

Рисунок 5 – Схема для расчёта опасных сечений

На ротор при дроблений максимального размера куска материала (известняк объёмом 0,216 м3и объёмной плотностью при падении с высоты 2 м от уровня ротора) через била «Г» действует сила , равная 3920000 Н, действие которой может разрушить ротор по сечениям А-А, Б-Б, В-В. В сечении А-А ротор может быть разбит на две части вращением левой части относительно точки «К». Момент силы относительно точки «К» равен

Подсчитываем момент инерции сечения А-А , относительно оси КК

, (30)

Момент инерции , каждой из этих площадок равен

, (31)

причём и

Таблица 1 – Длины площадок

Для площадок А и Д

400

440

600

Для площадок Б и Е

400

0

160

Для площадки В

440

500

600

Для площадки Г

440

0

100

Момент сопротивления сечения А-А , считается по формуле

Максимальное напряжение в сечении А-А (по оси Л-Л)

Изгибающий момент относительно сечения Б-Б

Так как весь удар может быть воспринят только одним билом (из трёх монтируемых по длине в каждом пазу), в запас расчёта принимаем, что в сопротивлении участвует только часть ротора, расположенная против одного била.

Рисунок 6 – Сечение части ротора, расположенное против одного била

Момент инерции части сечения Б-Б , расположенного против одного била

, (32)

где - момент инерции части 1, м4;

- момент инерции части 2, м4.

и

Момент сопротивления относительно сечения В-В , расположенного против одного била

Из расчётов видно, что максимальное напряжение в сечении Б-Б

Принимая во внимание, что полученное напряжение более чем в два раза ниже предела текучести стали 30ГЛ, а также принятое нами допущение, что работает только часть сечения ротора, расположенная против одного била, считаем полученное напряжение допустимым.

3.2.Определение момента инерции и массы ротора.

Ударный импульс при дроблении наибольшего камня:

=0,45 ; (33)

=0,45×177,4×24,9=1988Н.с.

Масса наиболее крупного камня:

=0,18µ ; (34)

=0,18 =177,4 кг

Необходимый момент инерции ротора:

= ; (35)

= =968 кг×м2

По найденному значению находим массу ротора

=; (36)

= =13550кг

Тогда вес ротора =135500Н.

Корзина
Чертежей: 0
0 руб
Корзина пуста
Каталог платных и бесплатных чертежей