Дробилка валковая

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Брянский государственный технический университет

Кафедра «ПТМиО»

Контрольная работа

по дисциплине «Строительные и дорожные машины»

Дробилка валковая

Студент

Миронов

Брянск 2013

1. Выбор схемы дробилки

Валковые дробилки используют для среднего и мелкого дробления горных пород.

В настоящее время дробилки рассматриваемого типа применяют, главным образом, в качестве машин вторичного дробления, то есть после предварительного дробления материла щековыми и конусными дробилками.

Процесс дробления сводится к следующему: материал загружается на два параллельных валка, вращающихся один на встречу другому. Вследствие трения между загружаемым сверху материалом и поверхностями валков, материал затягивается в промежуток между валками и подвергается дроблению раздавливанием.

Поверхность валков бывает гладкой, рифленой и зубчатой. В данном проекте рассматривается конструкция дробилки с гладкими валками, которые применяют для среднего и мелкого дробления твердых пород.

При дроблении возникает необходимость в изменении расстояния между валками для пропускания не дробимых кусков исходного материала, поэтому применим схему дробилки с раздельным приводом каждого валка.

дробилка подшипник деталь пружина

2. Определение угла захвата

Угол захвата - угол между касательными к поверхности валков в точках соприкосновения с дробимым материалом.

,

где ц - угол трения камня по металлу, равный 16…25 ?

Для прочных пород типа известняков угол ц примерно равен 16,7°.

3. Определение диаметра валка

Из рис. 2 можно выявить соотношение между размером куска поступающего материала d и диаметром валка D.

, для дробления прочных пород это отношение принимают равным 20

Откуда

Принимаем D=1200 мм.

4. Определение частоты вращения валка

Частота вращения валка определяется по формуле:

где f - коэффициент трения материала о валок (f=0.3 для прочных пород)

с - объёмная масса дробимого материала, кг/м³

d - диаметр куска дробимого материала, м

D - диаметр валка, м

Получаем, что частота вращения валка

По рекомендациям окружная скорость валков должна находиться в диапазоне V=2…7м/с. Выбираем V=4м/с. Тогда получаем, что

об/мин

Принимаем n=65 об/мин (1,06 об/с)

5. Определение длины валка

Длину валка находим из условия обеспечения требуемой производительности по формуле:

где м - коэффициент разрыхления материала в движении (для прочных материалов м=0,2…0,3 принимаем м=0,25).

Соотношение длины валка и его диаметра обычно лежит в пределах L:D=1…2,5. Принимаем L=1500 мм.

6. Определение потребной мощности привода

Окончательно выбранные геометрические параметры дробилки позволяют определить потребную мощность привода N, кВт, исходя из среднего значения степени измельчения и учитывая затраты энергии на дробление и трение породы о валок

где f - коэффициент трения материала о валок

усж - предел прочности породы на сжатие, Па

Е - модуль упругости породы, Па

Подставляя данные, получаем

Исходя из требуемой мощности на один валок N₁=N/2, получаем, что нам требуются два двигателя с минимальной мощностью N₁=13,75 кВт. Выбираем трехфазный асинхронный двигатель 4А160М6У3 с мощностью 15 кВт, частотой вращения

,

где =0,02…0,03

об/мин, отсюда

об/мин

Определяем передаточное число

Таким образом, передаточное число редуктора принимаем 7,1, а ременной передачи 2

Выбираем редуктор РЦД-350. Передаточное число i=8.

7. Нагрузки на детали дробилки

Для измельчения прочных материалов усилие дробления вычисляется по формуле:

где - предел прочности известняка на сжатие

Затягивание куска породы между валками осуществляется за счёт сил трения. Крутящий момент, необходимый для работы дробилки, равен:

8. Расчет пружин

Прижимные пружины рассчитываются на действие усилия . Из-за большой величины этого усилия выбираем тарельчатые пружины, устанавливая их с каждой стороны валка.

F₂₌F_др/2=86,4/2=43,2 кН

(S_п2-S_п1)- ход пружины (примем равным 5 мм)

Из условия, что рабочая деформация пружины равна 80% от максимальной

S=0.8*S₃,

F₃=F₂/0,8=43,2/0,8=54 кН

Выбираем пружину №161 ГОСТ 3057-90

F₃=5600 Н, D=100 мм, t=6 мм, S₃=2,2 мм, l₀=8,2 мм, t'=5,7 мм

Определим количество пружин в пакете:

,

принимаем n=8

Определим свободную длину пакета:

L₀=l₀*n=8.2*8=65.6 мм

Длина пакета при максимальной деформации:

L₃=t*n=8*5.7=45.6 мм

9. Выбор схемы привода валка

Рисунок 3

10. Расчет клиноременной передачи

Диаметры шкивов

Скорость ремня

Угол обхвата ремнем шкива

Мощность, передаваемая передачей.

[5, стр. 488]

Где - мощность, передаваемая одним ремнем

- коэффициент, зависящий от угла обхвата

- коэффициент, учитывающий характер нагрузки и режим работы

z - число ремней

Наименьшее допустимое межосевое расстояние

Наибольшее допустимое межосевое расстояние

Расчетная длина ремня

Принимаем L=5000 мм

Уточним межосевое расстояние

Для компенсации возможных отклонений длины ремня от номинала, вытяжки его в процессе эксплуатации, а также для свободного надевания новых ремней, предусматривается регулировка межцентрового расстояния шкивов в сторону уменьшения на 1% и в сторону увеличения на 5.5%

Нагрузка, создаваемая ременной передачей на валы равна

11. Расчет валов

Составим расчетную схему вала

Рисунок 4

Найдем реакции опор

Найдем изгибающие моменты

Найдем приведенный момент для каждого сечения

Момент сопротивления в опасном сечении

Материал для изготовления вала принимаем Сталь 45

Допускаемое напряжение при симметричном цикле

Принимаем диаметр вала в месте присоединения шкива ременной передачи D=100 мм, диаметр под подшипники 120мм, диаметр в середине вала 150 мм.

12. Расчет подшипников неподвижного валка

Исходные данные: радиальные нагрузки на подшипники F=86,4 кН, частота вращения вала п₁=63,6 об/мин; диаметр вала под подшипниками d_n=120 мм; расстояние между подшипниками l=1780мм; температура подшипникового узла t<100?С.

Определим эквивалентную динамическую нагрузку

Где - радиальная нагрузка на подшипник

- осевая нагрузка

X, Y - коэффициенты радиальной и осевой нагрузки

- коэффициент безопасности и температурный коэффициент

Так как осевая нагрузка на подшипники неподвижного валка отсутствует, то <e, следовательно Х=1, , (условно принимаем )

Определим долговечность подшипника в часах по формуле [5, стр. 82]

ч

Выбираем роликовый радиальный сферический двухрядный подшипник №3624 ГОСТ 5721-75

Список используемой литературы

1. Алешин О. Н. «Строительные и дорожные машины. Ч. 4. Машины для дробления горных пород. Методические указания к курсовому проектированию» Брянск, БГТУ, 2006

2. Фейгин Л. А. «Дробильные, сортировочные и транспортирующие машины» Москва, Высшая школа, 1973

3. Булычев В. В. «Дробильные машины» Металлургиздат, 1957

4. Анурьев В. И. «Справочник конструктора-машиностроителя. Том 3» Москва, Машиностроение, 1978

5. Анурьев В. И. «Справочник конструктора-машиностроителя. Том 2» Москва, Машиностроение, 1978.

Размещено на Allbest.ru