Регулирование степени измельчения осуществляется изменением количества (скоростью) подаваемого в зону обработки материала. Также возможна регулировка путем установки или удаления яруса бил.

2. Расчет основных параметров

Для молотковых дробилок основным критерием для расчетов является критическая линейная скорость ротора, при которой возможно разрушение материала заданной крупности.

(2.1)

где

-предел прочности материала при растяжении,

=25Мпа;

-объемная масса дробимого материала,

=1400кг/м3;

d-диаметр дробимого материала, d=0,2м.

Принимаем 40 м /с.

Исходя из рекомендаций литературы /4/, принимают диаметр дробилки:

(2.2)

Найдя необходимую скорость удара рабочего органа по измельчаемому материалу и, задавшись диаметром дробилки D=1000 мм, мы можем определить необходимую угловую скорость вращения ротора дробилки:

(2.3)

где R-радиус траектории движения ударного элемента;

Частота вращения ротора связана с угловой скоростью следующей зависимостью:

(2.4)

Длина ротора дробилки определяется следующей зависимостью:

(2.5)

Принимаем длину ротора дробилки L=800 мм.

Число бил будет зависеть от физико-механических свойств обрабатываемого материала. Большое количество ярусов будет замедлять прохождение материала через рабочую зону и, в конечном счете, сказываться на производительности. А так же пострадает качество измельчения- возможно появление эффекта переизмельчения. При малом же числе бил будет наблюдаться проскакивание частиц материала и вследствие малого воздействия на материал, он не будет достигать требуемой степени дробления. Обычно необходимое количество бил устанавливается опытным путем. Мы принимаем число бил:

Nярусов=4

Число ударных элементов также влияет на все, о чем было сказано выше. Минимальное количество должно быть не менее 2, чтобы уравновесить вал ротора. Большое их количество снижает силу удара по частицам материала. Мы принимаем:

Nэл=4.

2.1 Определение производительности

По условию задания производительность дробилки должна быть до 25 т/час. Определим производительность в кубометрах:

(2.6)

где g - объемная масса материала, g = 1,4 т/м3;

2.2 Определение мощности на привод дробилки

Для определения мощности на привод дробилки воспользуемся формулой ВНИИСтройдормаша, разработанной на основе закона поверхностей:

(2.7)

где

-энергетический показатель разрушения материала,

=3,6 Вт´час/м2;

-производительность дробилки,

=17,86м3/час;

-степень дробления,

=200/8=25;

-КПД дробилки,

=0,8;

-КПД привода,

=0,94.

Принимаем электродвигатель АИР160М6 мощностью 15 кВт

Частота вращения n=970 об/мин. Кратность пускового момента=2.

3. Расчеты на прочность

3.1 Расчет подшипников

3.1.1 Расчет подшипников ротора по статической

грузоподъемности

Расчет проведем по рекомендациям /5/ по формуле 16.28 :

Ро < Со ,(3.1)

где Ро- эквивалентная статическая нагрузка,

Со- статическая грузоподъемность подшипника.

Расчет проведем для нижнего подшипника ротора. Приведенная нагрузка определяется по формуле /6, стр 328/:

Ро=Х´R+Y´A,(3.2)

где Х- коэффициент радиальной нагрузки, Х =0,4;

R- радиальная нагрузка, R=1156Н

Y-коэффициент осевой нагрузки, Y=1;

A-осевая нагрузка-вес ротора, A=2000Н;

Ро=0,4´1156+1´2000)=2062Н

Со - величина статической грузоподъемности подшипника, для роликоподшипника конического однорядного с внутренним диаметром 90 мм она составляет Со=89600 Н.

2062 Н < 89600 Н

Таким образом, условие статической грузоподъемности подшипника выполнено.

3.1.2 Расчет подшипников по динамической грузоподъемности

Расчет подшипников по динамической грузоподъемности проведем по рекомендациям /15/ по формуле 16.30:

С < СПАСП ,(3.3)

где С -расчетная динамическая грузоподъемность,

СПАСП-паспортная динамическая грузоподъемность.

, (3.4)

где L- ресурс работы подшипников, по таблице 16.3 /5/ L=500000 часов;

- эквивалентная динамическая нагрузка,

(3.5)

где

- коэффициент безопасности, по таблице 16.3 /5/

=1,8;

- коэффициент температурных условий работы, по /5/

= 1;

Определим эквивалентную динамическую нагрузку :

Находим расчетную динамическую грузоподъемность :

Находим паспортную динамическую грузоподъемность подшипника:

С=102300 Н

Таким образом, условие динамической грузоподъемности подшипника выполнено.

3.2 Расчет сварных соединений

Касательные напряжения определяются по формуле (3.11) /5/ :

(3.6)

где F- действующая нагрузка делящаяся на количество опор,

F =0,33´6200=2046Н;

-длина флангового шва,

=140мм;

k-катет сварного шва, k =3мм;

-допускаемые напряжения,

=130 МПа.

3.3 Расчет шпоночного соединения

В соответствии со стандартом СЭВ 189 по диаметрам вала выбираем шпонки, размеры которых сведены в таблицу 3.1

Таблица 3.1- Размеры шпонок

диаметр	сечение шпонки			рабочая длина	крутящий момент
вала, мм	b	H		шпонки lр, мм	на валах Т, H*м
52	16		10	55	170
100	28		16	500	170

Принимается, что нагрузка со стороны шпонки воспринимается равномерно как по ширине, так и по длине. Основной расчет предполагает выполнение условия прочности по смятию формула 4.1 /5/:

(3.7)

где z-число шпонок, z =1

lp-рабочая длина шпонки, lp =55 мм;

-допускаемое напряжение при смятии,

=80МПа

Условие прочности из расчета на срез шпонки:

, (3.8)

где

-допускаемые напряжения при срезе,

=100МПа

Дробилка молотковая (стр. 3 из 4)