Расчет инерционных виброгрохотов

   Зная связь между угловой скоростьюw и числом оборотов в минуту n(w=pn/30), можно определить число колебаний грохота (оборотов вала) в 1 минуту.

   Возмущающую силу, которая создается дебалансами можно найти по следующей формуле:

   P=mw²R=ma (кгс),

    где  m – масса обоих дебалансов, кг;

   w -  угловая скорость, рад/сек;

   R - расстояние от оси вращения до центра тяжести неуравновешенной части дебаланса, м.

   Кинетический  момент дебалансов:

   Мкин = Gвм е (н*м),

    где Gвм – сила тяжести вибрирующих масс (короб c вибровалом и материалом), н;

   е – амплитуда колебаний, м.

3. Расчет основных параметров грохота вибрационного

(эксцентрикового)  СМ-61.

   Производительность  Q вибрационных грохотов определяется по формуле:

Q= m q F к₁ кг к₃ , м³/ч

где m — коэффициент, учитывающий возможную неравномерность питания и зернового состава материала, форму зерен и тип грохота: для горизонтального грохота при рассеве гравия m=0,8, а при рассеве щебня m=0,65; для наклонного грохота при рассеве гравия m=0,6, а при рассеве щебня m=0,5;

q — удельная производительность сита площадью 1 м³/ч ;

F— площадь сита грохота, м²;

к₁— коэффициент, учитывающий угол наклона грохота, для щебня к₁=1,03-1,15, для гравия к₁₌0,88-1;

к₂— коэффициент, учитывающий процентное содержание фракций нижнего класса в исходном материале. к₂=0,86-1,03;

к₃— коэффициент, учитывающий процентное содержание в нижнем классе зерен, меньших половины размера отверстий сита, к₃=0,9-1,04. 
 

Принимаем:

m=0,8 для гравия;

q=23 при размере 1О мм отверстий квадратных сит в свету;

F=125*3 м²;

к₁=1,03; к₂=0,86; к₃=0,9.

Рассчитаем производительность:

Q=0,8*23*3,75*1,03*0,86*0,9=55(м³/ч)

  Эффективность грохочения определяется:

Е=е k₁ к₂ к₃

е — эталонное значение эффективности грохочения , %.

k₁ — коэффициент, учитывающий угол наклона грохота;

k₂ — коэффициент, учитывающий процентное содержание фракций нижнего класса в исходном материале;

к₃— коэффициент, учитывающий процентное содержание в нижнем классе зерен, меньших половины размера отверстий сита.

 е - 90% для горизонтального виброгрохота с прямолинейными колебаниями.

е - 92% для наклонного грохота с круговыми колебаниями при обратном вращении вала вибратора.

е - 87% для наклонного грохота с круговыми колебаниями при прямом вращении вала вибратора.

k₁ =1,03; k₂ =0,86; k₃ =0,9;

Расчет эффективности  грохочения: 

E=90*1,03*0,86*0,9=71,7% 

Определение коэффициента качества грохочения:

 
 

А - фактическое количество частиц нижнего класса в исходном продукте.

Б - количество частиц нижнего класса, прошедших через сито.

Расчет коэффициента качества:

 

Определение мощности электродвигателя:

N_дв=4G₁r²n³/к.п.д.

где     G₁ — суммарная масса машины с с ситами и материалом, кг;

            r —эксцентриситет, м;

           п — число оборотов вала, об/сек.

Сила тяжести  колеблющихся масс 2687 кг.

Эксцентриситет 2,75*10^-3 м;

Число оборотов вала 16,7 об/сек;

к.п.д.=E=72%

N=4*2687*(2,75*10^-3)²*(16,7)³/0,9=5,25 kВt.

Применяем электродвигатель типа

4А132S6

Номинальная мощность 5,5кВт

Номинальная частота  вращения 965 об/мин

4. Проведение экспериментальных исследований

   3ависимость  производительности Q от коэффициента учитывающиего угол наклона сита грохота к₁

Q=mqF k₁ к₂ к₃

k₁=1                          Q=0,8*23*3,75*1*0,86*0,9=53,4 (м³/ч)         

k₁=0,97                     Q=0,8*23*3,75*0,97*0,86*0,9=51,8(м³/ч)

k₁=0,94                     Q=0,8*23*3,75*0,94*0,86*0,9=50,2(м³/ч)

k₁=0,91                     Q=0,8*23*3,75*0,91*0,86*0,9=48,6(м³/ч)

k₁=0,87                     Q=0,8*23*3,75*0,87*0,86*0,9=46,4(м³/ч) 

   3ависимость  производительности Q от коэффициента учитывающего процентное содержание фракций нижнего класса в исходном материале к₂:

Q=mqF k₁ к₂ к₃

к₂=0,86               Q=0,8*23*3,75*1,03*0,86*0,9=55,01 (м³/ч)

к₂=0,9                 Q=0,8*23*3,75*1,03*0,9*0,9=57,56 (м³/ч)

к₂=0,94               Q=0,8*23*3,75*1,03*0,94*0,9=60,12 (м³/ч)

к₂=0,98               Q=0,8*23*3,75*1,03*0,98*0,9=62,6(м³/ч)

к₂=1,03              Q=0,8*23*3,75*1,03*1,03*0,9=65,8 (м³/ч)  

   3ависимость  производительности от коэффициента учитывающего процентное содержание в нижнем классе зерен, меньших половины размера отверстий сита, к_3:

Q=mqF k₁ к₂ к₃ 

 к₃=0,9                      Q=0,8*23*3,75*1,03*0,86*0,9=55(м³/ч)

  к₃ =0,93                    Q=0,8*23*3,75*1,03*0,86*0,93=56,8(м³/ч)

  к₃=0,96                   Q=0,8*23*3,75*1,03*0,86*0,96=58,7(м³/ч)                  

  к₃=1                         Q=0,8*23*3,75*1,03*0,86*1=61,1(м³/ч)

  к₃=1,04                     Q=0,8*23*3,75*1,03*0,86*1,04=63,5(м³/ч) 
 

3ависимость  производительности Q от удельной производительности сита площадью 1 м³/ч:

Q=mqF k₁ к₂ к₃ 

q=43                             Q=0,8*43*3,75*1,03*0,86*0,9=102,8(м³/ч)

q=40                             Q=0,8*40*3,75*1,03*0,86*0,9=95,6(м³/ч)

q=37                              Q=0,8*37*3,75*1,03*0,86*0,9=88,49(м³/ч)

q=32                              Q=0,8*32*3,75*1,03*0,86*0,9=76,5(м³/ч)

q=23                               Q=0,8*23*3,75*1,03*0,86*0,9=55(м³/ч) 
 
 

5.3аключение.

            В ходе проведенного мною исследования  оказалось, что производительность вибрационных грохотов зависит от ряда факторов. Например, при увеличении размера квадратных отверстий в сите от 23 до 43 мм производительность возрастает с 55 до 103 м³/ч. При увеличении содержания в нижнем классе зерен, меньших 1/2 размера отверстий сита с40 до 8600 % производительность возрастает от 55 до 63,5м³/ч            Необходимо также отметить, что на качество, производительность и эффективность грохочения так же сказываются:

• влажность материала — с повышением влажности эффективность грохочения в большинстве случаев снижается;
• толщина слоя материала на сите — чрезмерная толщина слоя и, наоборот, недостаточная его толщина снижают качество грохочения;
• амплитуда колебаний, которая должна подбираться с таким расчетом, чтобы при встряхивании происходило интенсивное разделение материала.

С увеличением крупности материала амплитуда должна возрастать.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                               Список литературы.

1. Богданов В.С., Семикопенко И.А., Ильин А.С. Процессы производства строительных материалов и изделий.- Белгород: «Везелица», 2007.
2. Сапожников М.Я. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. -М: Высшая школа, 1971.-382с.
3. Сапожников М.Я., Дроздов Н.Е. Справочник по оборудованию заводов строительных материалов. -М.: Изд-во литературы по строительству, 1970. -356с.

4. Бауман  В.А., Клушанцев В.В., Мартынов В.Д. Механическое оборудование предприятий строительных материалов изделий конструкций  – М.: Машиностроение, 1981.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   

   

   Содержание

Ведение                          

1.Описание конструкции  и принципа действия грохота.                                      4

2.Процессы протекающие в грохотах.                                                                    8

3. Расчет основных параметров грохота вибрационного

(эксцентрикового)  СМ-61.                                                                                       11

4. Проведение экспериментальных исследований                                               13

5.3аключение.                                                                                                           14