Устаткування дробильно-сортувальних заводів (стр. 5 из 7)

і =

/54/

D_св =

, d_св = , е = b - S_H/55/

d_св -средньозважений розмір роздроблених шматків, м.

Розрахунок навантажень в основних елементах щічних дробарок

За даними [2] рівнодіючу всіх сил дроблення в камері дробарки слід прийняти для дробарок з складним рухом щоки /Мал.9/, прикладеної плити, що в середині дробить, а для дробарок з простим рухом щоки /Мал. 8/ - на відстані 1/3 від нижньої кромки плити. Розрахункові схеми для визначення зусиль в елементах дробарок з простим і складним рухом щоки приводяться відповідно на Мал. 8,9 [2, 7].

Визначаємо сумарне навантаження на подрібнюючу плиту, Н:

Р_др = qS_дроб /56/

де q= 2,7 МПа - середній тиск на подрібнюючу щоку; S_дроб - активна площа подрібнюючої щоки /що бере участь в подрібненні/, м2. Для плити розпору /Мал. 7/ напруга, Па:

σ =

/57/

де S- зусилля, Н /см. /61/ S = R_B /; F- площа поперечного перерізу (А-А),м²; e_p- ексцентриситет від центру тяжіння розрахункового перерізу до лінії дії сили /вибирає студент/; W- момент опору перерізу, м3;n_σ- коефіцієнт запасу міцності: для запобіжних плит n_σ = 1,5; для тих, що не є запобіжником n_σ = 2...2,5.

Розрахунок маховика визначаємо маховий момент, кг м²:

mD =

, /58/

де т - маса маховика, кг; D- діаметр маховика, м; N_дв- потужність двигуна, кВт; η = =0,75...0,85 - ККД щокових дробарок; п - частота обертання, об/с; δ = 0,15. ..0,035 - ступінь нерівномірності обертання маховика.

Мал. 7. Схема дії сил в плиті розпору щокової дробарки.

Мал. 8. Схема зусиль в щоковій дробарці з простим рухом щоки.

Визначають максимальну і мінімальну продуктивність дробарки залежно від розміру одержуваного продукту, м³/с;

Мал. 9. Схема зусиль в щоковій дробарці з складним рухом щоки

П_max =

, /59/

П_mіn =

, /60/

де e_max, e_min- максимальна і мінімальна відстані між щоками; можуть регулюватися в межах ±(25...50)% номінального. Ці межі слід вибирати з таким розрахунком, щоб міг бути одержаний заданий стандартний розмір каменя, тобто дотримувати умову

e_max > d_max> e_min ;

Розміри рухомої щоки визначаються по Мал. 10.

Для дробарки з складним рухом щоки реакція в шарнірі "В" може бути знайдена з умови

R_b l₃ = P l₁; l₃ = (l₁ + l₂) sin (90° - β), /61/

де Р- зусилля, діюче на рухому щоку /див. /53//.

Можна прийняти

0,57; l₂ = ; l₂ = K_n· l₂; /62/

K_n = 1,325; R_b =

. /63/

Мал. 10. Схема до визначення геометричних параметрів дробарки

Визначення розмірів перетинів рухомої щоки

Згинаючий момент

M = R_b·l₂ /64/

Загальний момент опору W= K·W', де K- число порожнин /Мал.II/. Момент опору одного коробчатого елемента, м³:

W' =

/65/

За цими даними перевіряємо напруги в крайніх волокнах перетину, МПа:

σ =

= 280 /66/

де F = 2(a · H₁·b' · c),м². Матеріал - сталь 35.

Розрахунок шатуна у дробарки з простим рухом щоки

Виконується шатун складного перетину.

Визначаємо зусилля шатуна, Н:

Р₁ =

, /67/

де N- потужність дробарки, кВт; η - ККД дробарки; r- ексцентриситет валу, м;п - частота обертання валу, об/хв.

Площа перерізу

F =

/68/

Приймаємо ширину шатуна b' =

, де В - довжина зіву дробарки, товщину вибираємо з урахуванням ребер.

Урівноваження дробарки

Масу рухомої щоки можна прийняти

Q_щ = b· c· l· γ, /69/

де b- ширина щоки, м; с- товщина перерізу, м; l- довжина щоки, м; γ = 7800 кг/м³.

Визначаємо масу вантажу на маховику дробарки з складним рухом щоки, кг:

σ_гр =

/70/

де К_і = 1/2...2/3; для садах малих дробарок r= 0,01, для найкрупніших r= 0,04м.

Габаритні розміри вантажу визначаємо з умови

a' · b' · с'=

,

де a', b', с' - лінійні розміри вантажу на маховику, м.

Маса вантажу на маховику дробарки з простим рухом щоки, який може зрівноважити шатун:

G_гр =

/71/

де Q_щ - маса шатуна / Q_щ = b₁' · δ · l · γ/; b₁', δ, l - відповідно ширина, товщина стінок і довжина шатуна, м; γ= 7800 кг/м³; R - радиус дебаланса, м /призначається в межах R маховика/.

Визначаємо масу вантажу на маховику дробарки з простим рухом щоки, який може зрівноважити рухому щоку, кг;

G_гр =

;

де S - хід щоки внизу, м.

Остаточно:

G_гр =

/72/

Розрахунок станини дробарки

Загальний момент опору передньої стінки станини дробарки /Мал. 12/, м3:

W =

/73/

де К - кількість елементів шириною ВІ ; J_x - момент інерції одного елемента, м⁴

J_x =

. /74/

Розрахунок станини дробарки

Мал.12. Розрахункова схема рами /станини/

Значення B₁ , aiH₁приймають із співвідношень

B₁ =

; H₁ = ; a = c = . /76/

Матеріалом для виготовлення стінки частіше за все служить сталеве лиття з межею міцності на розрив σ_р = 350...400 МПа.

Якщо станина лита, при дії навантаження на передню стінку у вузлах з'явиться момент М_{0 ,} Нм:

М₀ =

, /77/

де Р - навантаження на передню стінку, Н; b + с₁ - довжина передньої стінки, м; а'- довжина бічної стінки, м; J_x2 - момент інерції одного елемента бічної стінки, м⁴; К₁ і К₂- кількість елементів передньої і бічної стінок.

Максимальний згинаючий момент передньої стінки, Нм:

М =

; /78/

Напруга в крайніх волокнах передньої стінки, МПа:

σ₁ =

. /79/

Напруга в бічній стінці, МПа:

σ₁ =

, /80/

де W₂- момент опору бічної стінки, м³; F - площа перетину бічної стінки, м².

При розрахунку задньої стінки приймають звичайноH₂ =

, а вся решта розмірів така ж, як і для передньої стінки. Потім визначають зусилля, діюче на задню стінку через плиту розпору, і проводять її розрахунок так само, як і передньої стінки.

Розрахунок зволікаючої пружини

Максимальна сила інерції рухомої щоки дробарки, Н:

Р_н = Q_щ ·

, /81/

для дробарки з простим рухом щоки

P_n =Q_щ ·

/82/

Q_щ - маса щоки, кг; S- хід щоки в нижній частині, м.

ω =

, 1/c/83/

Визначаємо силу затягування пружини, Н:

P_n =

; /84/

де l =

- відстань від шарніра тяги до центру тяжіння щоки, м.

Для дробарки з складним рухом щоки /см. мал.

10/ l₄ =

м.

Для дробарки з простим рухом щоки l₄ = 1,8 м.

Вибрати пружину по довіднику деталей машин.

Розрахунок діаметра валу дробарки

Для дробарки з простим рухом щоки самою невигідною комбінацією навантажень є таке положення валу, коли шатун знаходитиметься у верхньому положенні. Схема дії зусиль на вал показана на Мал. 13.