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



    1. 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.

  1. РАССЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЩЕКОВЫХ ДРОБИЛОК

    1. 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.

    1. 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