2. Расчет сил сопративления при движении лопастей бетоносмесителя принудительного перемешивания.

Планетарные бетоносмесители являются машинами периодического действия с принудительным перемешиванием материалов и состоят из рамы, вертикально установленной чаши, мотора – редуктора, траверсы с вертикальными лопастными валами и разгрузочного устройства.

Рабочим органом данных смесителей является траверса с вертикальными лопастными валами, вращающаяся вокруг неподвижно установленного на вертикальной внутренней стойке зубчатого колеса, обеспечивая тем самым обкатывание вокруг него паразитных шестерен, приводящих во вращение вертикальные лопастные валы, установленные на различном расстоянии от оси вращения траверсы и вращающиеся с различными скоростями. Кроме того, на траверсе укреплены подгребающая лопасть и очистные скребки: наружный внутренний.

Мощность планетарного бетоносмесителя расходуется на преодоление сопротивлений при вращении лопастных валов, расходуемая на вращение лопастных валов ∑ вокруг своих осей и на преодоление сопротивлений при вращения траверсы (рис.2), что можно записать так:

Рис. 2 Схема к определению мощности планетарного бетоносмесителя

Где m – количество лопастных валов на траверсе.

Мощность, расходуемая на вращение лопастных валов равна:

где - мощность, расходуемая на вращение нижней лопасти i-того вала;

где - мощность, расходуемая на вращение верхней лопасти i-того вала;

z – количество лопастей в ряду по высоте;

η - КПД привода вращения валов.

Мощность, расходуемая на вращение одной нижней лопасти каждого i-того лопастного вала, может быть определена из соотношения:

где с – гидравлический коэффициент сопротивления, зависящий от формы лопастей и свойств жидкости, согласно экспериментальным данным, с=4.5 … 6.5;

γ - удельный вес смеси, Н/м3;

. – угловая скорость вращения i-того вала, рад/с;

h′ - высота лопасти, м;

α - угол наклона лопасти в вертикальной плоскости, град;

.и - соответственно наружный и внутренний радиусы лопасти, м;

g – ускорение силы тяжести, м/с2.

Аналогично определяется мощность, расходуемая на вращение верхней лопасти i-того вала, путем подстановки в формулу параметров, характеризующих верхнюю лопасть.

Найденные значения и подставляют в выражение.

Мощность, расходуемая на вращение траверсы будет равна:

где – суммарный момент сопротивления при вращении траверсы, Н*м;

где – момент сопротивления, возникающий привращении i-того лопастного вала вокруг центральной оси(при условии неподвижности лопастного вала относительно собственной оси).