2.4 Расчет кинематических параметров щековой дробилки.

2.4.1. Определение угла захвата.

Дробление материала в щековой дробилке возможно в том случае, когда угол между щеками не превышает определенной величины. Как только величина угла переходит этот предел, дробильный материал не будет захватываться и начнет выталкиваться вверх. С другой стороны, при малых значениях угла степень измельчения материала будет малой, что отрицательно сказывается на производительности.

Угол захвата определяется по формуле:

, (2.1)

где = arctg f,

=arctg 0,3= 16^о40`

f - коэффициент трения каменных материалов, f = 0,3.

После подстановки найденного значения в формулу (2.1) получим:

Практически угол захвата принимают от 15^о до 25^о. Для щековой дробилки принимают .

2.4.2. Определение производительности.

Производительность дробилки определяется по формуле [2]:

, (2.2)

где κ - коэффициент, учитывающий размер дробилки и зависящий от размеров загрузочного отверстия, K= 1,1;

C - коэффициент кинематики, учитывающий характер траектории движения подвижной щеки, C=0,84;

S_cp - величина среднего хода щеки, м;

L - длина загрузочного отверстия, L=1,2м;

d - наибольшая величина ширины разгрузочного отверстия, м;

n- число оборотов вала дробилки,С^-1;

B - ширина загрузочного отверстия, B=0,9м;

-угол захвата, =20^о.

Величина среднего хода:

(2.3)

где S_m - ход сжатия в нижней точке, мм;

S_b - ход сжатия в верхней точке, мм;

S_m= 8+ 0,26b (2.4)

где m - размер выходной щели, b= 130мм.

S_m= 8+ 0,26130=41,8 мм

Ход сжатия в верхней точке:

S_b=0,01·B (2.5)

S_b=0,01·900=9 мм.

После подстановки найденных значений в формулу (2.3) получим:

После подстановки найденных значений в формулу (2.2) получим:

2.4.3.Определение мощности электродвигателя.

Мощность электродвигателя определяем по формуле

(2.6)

где κ_пр - коэффициент пропорциональности, учитывающий изменение прочности материала с изменением размера кусков, К_пр=0,698;

ξ_сж - предел прочности дробимого материала на сжатие, Е_сж=115мПа,

В - поправочный коэффициент, учитывающий число кусков, укладывающихся по длине камеры,

Е -модуль упругости материала, Е=3,5·10¹⁰,

- коэффициент полезного действия привода, =0,85,

D_ср - средневзвешенный размер куска исходного материала, D_ср=0,350м,

d_ср - средневзвешенный размер куска, выходящего из дробилки, м.

Поправочный коэффициент, учитывающий число кусков для дробилки 900*1200 длиной камеры 1200, а D_ср =0,350, при этом

Фактически может уложиться три куска, следовательно

Средневзвешенный размер куска, выходящего из дробилки:

(2.7)

После подстановки найденных значений в формулу (2.6) получим:

Выбираем электродвигатель мощностью 100кВт и n=750об/мин 4 А 500 MS ГОСТ 19523 -81

2.5 Определение усилий и расчет деталей на прочность.

2.5.1. Расчет клиноременной передачи.

Определяем передаточное число по формуле:

(2.8)

где n_эл.д - частота вращения вала электродвигателя, n_эл.д=750об/мин;

n_эл.в - частота вращения вала, n_эл.в=180об/мин.

Из таблицы 7.6 для сечения при минимальном диаметре шкива d₁=500мм, передаточном числе U=4,16 и частоте вращения n₁- n_эл.дв=750об/мин находим номинальную мощность, передаваемую одним ремнем:

N_о=22,55кВт.

Находим диаметр ведомого шкива по формуле:

d₂= d₁·(1- ε)·U (2.9)

где ε - относительное в передаче, ε = 0,02.

d₂=0,5·(1-0,02)·4,16=2,034м.

Принимаем стандартный размер шкива d₂=2,040м.

Расчетную длину ремня определим по формуле:

(2.10)

где а - межосевое расстояние, а = 1500мм.

Из стандартного ряда предпочтительных расчетных длин выбираем L_р=7100мм.

Определяем окончательное межосевое расстояние по формуле:

(2.11)

где =0,5··( d₁+ d₂) (2.12)

=0,5·3,14·(500+2040) =3989,8мм.

y=0,25·(d₂-d₁)² (2.13)

y=0,25·(2040-500)²=385мм.

После подстановки найденных значений в формулу (2.11) получим:

Найдем угол обхвата ремнем шкива по формуле:

₁=180-57,3·(d₂-d₁)/а (2.14)

₁=180-57,3·(2040-500)/1555=123^о.

Найдем скорость ремня, м/с:

(2.15)

Скорость ремня находится между 15 м/с и 20 м/с, что соотве6тствует правильному выбору ремня.

Определим мощность передачи одним ремнем, кВт:

(2.16)

где C_α - коэффициент угла обхвата, C_α = 0,82;

С_L - коэффициент, учитывающий длину ремня, С_L = 1,04;

C_p - коэффициент динамичности и режима работы, C_p = 1,7.

Определим число ремней по формуле

Z=N/N_p (2.17)

где N- мощность двигателя, N=100;

N_p-мощность передачи одним ремнем;

Z=100/11,1=9