На уровне у + dy давление на горизонтальной плоскости будет рв+dpв. Вес материала с объемной массой ув слое высотой dу и площадью поперечного сечения горловины бункера F будет уgFdу. Изменение давления на высоте dyпроисходит под действием разности веса и силы трения о боковую поверхность
Где L— периметр поперечного сечения горловины бункера;
м= (1— 51П ф)/(1 –sin φ) —коэффициент подвижности материала;
φ — угол естественного откоса материала;
f— коэффициент трения материала о стенки.
Поскольку
где R - гидравлический радиус сечения, то подставляя (3.25), (3.26) а {3.24) b разделяя переменные, получим
После интегрирования
Определив постоянную с при начальных условиях у=0, рв = 0 как с = Rlnyg/mf, подставив в (3.27) и выполнив преобразования получим
Потенцируя и преобразовуя выражение (3.27) получим формулу Янсена в виде
Опыты проведенные с сыпучими материалами, показали, что по формуле получают завышенные значения давлений; значения
для полных бункеров небольшие (0.015-0.02). В практических расчётахиспользуют формулу Янсена в таком видегде β – коэффициент меньше единицы (β~0.98).
При проектировании барабано угол α выбирают меньше угла трения материала о барабан, поскольку при большем угле в районе точки α будет образовываться зона застоя. Усиление давления материала на барабанный затвор
где Q1 – сила давления вертикального столбца материала; Q2 - сила давления треугольной призмы материала, лежащей на барабане; F – площадь поперечного сечения вертикального столба материала, опирающегося на барабан: l – длинна щели бункра; с – ширина прямоугольника материала в сечении; b - ширина материала; h – высота призмы матениала.
Сила трения материала о боковую поверхность барабана.
где f - коэффициент трения шихты о барабан
Крутящий момент на валу барабана, кН*м:
где D – диаметр барабана по поверхности трения; G – вес барабана; f1 – коэффициент трения в подшипниках барабана; d –диаметр цапф барабана
Угловую скорость барабана ω6 определяют по заданной производительности из выражения
где µ = 0.8 – коэффициент разрыхления материала.
Мощность электродвигателя с учётом возможности одновременной загрузки через 2 барабанный затвора, кВт:
где ω6 - угловая скорость барабана, с-1; ήм – общий к. п. д. механических передач.
Окончательную мощность электродвигателя определяют как для случая повторно-кратковременного режима с постоянной величиной нагрузки. Выбранный электродвигатель проверяют так же на перегрузкув период пуска.
Список используемой литературы
1. Гребеник В. М. 1998 Расчет металлургических машин и механизмов
2. ООО "Юго-Восток, Лтд" 2007 г. Техническое диагностирование механического оборудование
3. http://www.uuvz.ru/e-store/vagon-vesy/