Файл: Методические указания по курсовому и дипломному проектированию для студентов факультета Дорожные машины.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 75
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Кr- коэффициент, учитывающий вид перерабатываемой горной породы и принимаемый для кварцита и базальта -1,1, гранитов- 1,0 и для известняков – 0,8.
Рис.2. Профиль и форма рифлений дробящих плит
В зависимости от максимальной крупности dmax продукта дробления для щековых дробилок, используемых на последних стадиях дробления, рекомендуемых рекомендуются следующие размеры треугольных рифлений:
Максимальная крупность dmax, мм | Высота рифлений hp, мм | Шаг рифлений tp, мм |
20 | 10 | 20 |
40 | 20 | 40 |
70 | 35 | 70 |
ВНИИСтройдормаш рекомендует следующие размеры зубьев рифлений дробящих плит /см. рис. 2/.
Типоразмер дробилок | Назначение дробящих плит | Размеры зубьев профиля,мм | |||
tp | ap | bp | hp | ||
250x400 | Первичное дробление | 60 | 45 | 15 | 30 |
Вторичное дробление | 40 | 30 | 10 | 20 | |
250x900 | Вторичное дробление | 55 | 42 | 13 | 30 |
400x600 | Первичное дробление | 80 | 60 | 20 | 40 |
Вторичное дробление | 55 | 42 | 14 | 28 |
-
Определение мощности двигателя
Для определения мощности двигателя наибольшее распространение получила формула Л.Б. Левинсона:
где σb – предел прочности камня,кгс/см2 ;
n- частота вращения эксцентрикового вала, лб/мин;
D- размер исходного материала в см;
E- модуль упругости исходного материала в кгс/см2;
η – КПД механизма привода.
Значение предела прочности камня σb, модуля упругостиЕ и объемного веса γприведены в таблице.
Горная порода | γ кгс/см3 | σb кгс/см2 | Е кгс/см2 |
Известняк мягкий | 1400 | 400…600 | 3,5*105…5,0*105 |
Песчаник желтый | 2000 | 500…700 | 3,4*105…5,0*105 |
Песчаник серый | 2700 | 1000…1200 | 3,4*105…5,0*105 |
Сланец глинистый | 1200 | 250…400 | 1,1*105…1,9*105 |
Порфир | 2700 | 1500…2800 | 6,7*105…7,0*105 |
Базальт | 2700 | 2000…3000 | 5,6*105…9,7*105 |
Диабаз | 2700 | 1900…2500 | 6,12*105…7,9*105 |
Мрамор | 2800 | 550…1500 | 5,65*105…7,0*105 |
Гранит крупнозернистый | 2700 | 1200…1400 | 5,15*105…6,24*105 |
Гранит мелкозернистый | 3300 | 1800…2000 | 6,0*105…7,0*105 |
Известняк прочный | 2700 | 1000…1200 | 3,5*105…6,0*105 |
Следует учитывать потери на трение в механизмах щековой дробилки. Потребная мощность на преодоление сил трения может быть определена из выражения
где Р- максимальное давление , приходящееся на опору вала,кгс;
f- коэффициент трения: при хорошей смазке f=0,05:0,06, в случае применения подшипников качения f=0,0015;
db- диаметр вала, м;
n- частота вращения вала, об/мин;
Мощность двигателя необходимая для работы щековой дробилки
, составит :
Анализ работы существующих конструкций дробилок [8] показывает, что мощность находится в линейной зависимости от производительности и моет быть определена по формуле
П-производительность дробилки,м3/ч.
Ориентировочные удельной потребной мощности при дроблении составляют не 1м3/ч материала:в малых дробилках 2,7…5,4 кВт;в средних дробилках 2,0…4,1 кВт; в крупных дробилках 1,4-2,0 КвТ.
-
РАССЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЩЕКОВЫХ ДРОБИЛОК-
Определение усилий в элементах дробилок
-
Максимальное усилие, которое может возникнуть при нормальной работе дробилки, находят по гипотезе В.Л. Кирпичева в предположении, что оно возрастает прямопропорционально сближению щёк:
где А- работа, затрачиваемая на дробление при одном сближении;
S0- ход подвижной щеки в месте приложения силы Qmax, измеряемой по линии действия силы ( определяется графическим путем).
Определение работы, затрачиваемой на дробление, производят по формуле :
где σb –предел прочности камня при сжатии, кгс/см2;
Е- модуль упругости дробимого материала при сжатии, кгс/см2;
V- объем дробимого материала, см3.
где b- длина загрузочного отверстия дробилки, см;
Dи d- соответственно размеры исходного и готового продукта, см.
Совместное решение уравнений (8),(9) и (10) позволяет получить уравнение для определения величины максимального усилия:
При этом считается, что сила Qmax направлена нормально к поверхности подвижной щеки, а точка ее приложения находится на расстоянии 1/3 длины щеки, считая от нижней опоры, и определяется их соотношение (см.рис.3,а,в):
Учитывая возможность перегрузки дробилок при попадании в них недробимых кусков, Л.Б. Левинсон рекомендует принимать Qрасч=2Qmax ,полагая, что при этом учитываются все динамические нагрузки, в том числе и от маховика, передающего частям машины при рабочем ходе кинетическую энергию, накопленную при ускоренном холосто ходе. Однако практика показывает, что достаточно принять
Qрасч=1,5Qmax
Сжимающее усилие Т, действующие вдоль распорной плиты, при крайнем верхнем ее положении будет:
T=Qрасч*l1/l0
где l1иl0– плечи действия сил.
Из параллелограмма сил/ рис.3,б/ определяется растягивающее усилие, действующее на главный шатун:
P=2T*cosβ,
где β-угол между распорной плитой и шатуном, β =78…82°.
Аналогичным способом можно определить усилия, действующие и в других деталях. При этом можно использовать графический способ.
-
Расчёт на прочность элементов конструкции дробилок
3.2.1. Расчет шатуна производится по расчетному усилию Р. Площадь сечения шатуна определится из условия
где F- площадь расчетного сечения, см2;
[σ]P – допускаемое напряжение для стали 35Л,
[σ]P=1100-1200 кгс/см2.
3.2.2. Болты крепления головки шатуна.
Площадь ослабленного сечения болта определится:
F0=P/[σ]P*Z,
где Z-число болтов.
3.2.3. Распорные плиты
Напряжение в распорной плите криволинейной формы равно:
σ =σсж+ σu≤ [σ];
где Fn- площадь поперечного сечения плиты;
Mu –изгибающий момент, действующий в криволинейной зоне;
W-момент сопротивления.
При клепаной распорной плите после проверки или определения площади поперечного сечения питы, задавшись числом заклепок, определяет их диаметр из условия :
τср=Т/Fз*Zз≤[τ]ср
где Zз-число заклепок;
Fз- площадь поперечного сечения заклепки;
[τ]ср – допустимое напряжение на срез материала заклепки;
3.2.4. Дробящие плиты рассчитываю как пластины, опертые о переферии с действующей в центре нагрузкой Qрасч.
см,
где h1- толщина дробящей плиты;
a1и b1-соответственно длина и ширина плиты, см;
σbu- предел прочности материала плит при изгибе, кгс/см2;
μ-поправочный коэффициент для плит из чугуна- μ=2,0; из стали-μ=0,4.
При таком расчете наличие рифлений на плите не учитывается.
3.2.5. Подвижные щеки рассчитываются на изгиб как балки на двух опорах при действии силы Qрасч., приложенной посредине этой балки и на расстоянии 1/3 от одной из ее опор.
Однако подобный расчет является приближенным. Поэтому окончательый расчет подвижной щеки следует выполнять на совместное сопротивление щеки вместе с дробящей плитой изгибу и растяжению.
Напряжение в расчетном сечении при этом будет
где Т2- усилие, действующее вдоль шеки дробилки;
F2- площадь поперечного сечения подвижной щеки ;
Mu- изгибающий момент в расчетном сечении;
Wu- момент сопротивления поперечного сечения щеки;
ϭu- изгибающее напряжение в расчетном сечении;
ϭр-напряжение растяжения в том же сечении.
Mu=T1*l2.
Усилие Т1 и Т2 можно определить графическим путем/рис.3,в/.
где Jx-момент инерции поперечного сечения, см4.
Координата центр
а тяжести сечения/рис.4/:
где F1=h1*b1;F2=h2*b2;
Рис.4 сечение подвижной щеки
3.2.6. Ось подвижной щеки дробилки с простым качанием щеки.
Опорная реакция в оси подвижной щеки определяется о формуле / рис.3,а;рис.5/
Из условия равновесия системы следует / рис.3,а/;
T2-сжимающее, растягивающее/подвижную щеку усилие.
Реакции в правой RAи левой RBподшипниковых опорах равны между собой и определяется / см. рис.5/ :
Изгибающий момент от действующих сил:
где G- вес подвижной щеки.
Рис 5. Расчетная схема оси подвижной
Суммарный момент