Исходные данные

ХАРАКТЕРИСТИКА

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

М.П. Руководитель практики от предприятия

_______________________(подпись)

Заключение преподавателя

1. В какой степени выполнена программа практики

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Оценка работы студента на практике

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

М.П. Руководитель практики от учебного заведения

___________________(подпись)

1. Производительность смесителя П, м³/с.

2. Прочность смеси во влажном состоянии σ, МПа.

3. Технологически необходимое время перемешивания τ_пер, с.

Задача расчета: определить основные конструктивные параметры смесителя и мощность привода.

Схема смесителя представлена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Схема смешивающих литейных бегунов с вертикальными катками:

1 – неподвижная чаша; 2 – катки; 3 – вертикальный вал;

4 – траверса; 5, 6 – плужки; 7 – разгрузочный люк

Методика расчета [1; 2; 3]

1. Размеры чаши смесителя определяются исходя из заданной его производительности.

где – обьем замеса в одной чаше, м³.

где – площадь замеса, м²;

− высота замеса, м.

м²,

где – диаметр чаши, м.

где – зазор (высота слоя смеси) между крайней нижней точкой катка и днищем чаши, м;

– высота слоя смеси, захватываемой под каток, м.

Получаем:

, м³.

Так как под катки смесителя в каждый данный момент попадает лишь часть смеси, загружаемой в чашу (≈80−85 %), а остальная масса смеси поднимается плужками-отвалами выше слоя h ₁, получаем расчетную формулу для определения диаметра чаши:

м.

Диаметр чаши можно также устанавливать по данным табл. 1.1.

Таблица 1.1

Основные параметры смесителей по ГОСТ 15955−80

Примечание 1.

1 − периодического действия с одной чашей и вращающимися вокруг ее вертикальной оси катками и отвалами, перемешивающими компоненты смеси на горизонтальной поверхности днища чаши;

2 − периодического действия cодной чашей и вращающимися вокруг ее вертикальной оси катками и отвалами, перемешивающими компоненты смеси на вертикальной поверхности обечайки чаши;

3 − непрерывного действия с двумя и более чашами и вращающимися вокруг ее вертикальной оси катками и отвалами, перемешивающими компоненты смеси на горизонтальных поверхностях днищ чаш − 3.1 или вертикальных поверхностях обечаек чаш − 3.2.

Примечание 2. Параметры, указанные в скобках, не должны применяться при новом проектировании.

Рабочая высота чаши принимается из условия удобства обслу­живания:

– для открытых производительных смесителей = 0,7–0,8 м;

– для закрытых смесителей = 0,4–0,5 м.

2. Определение размеров катков. Высокое качество смешивания получается только в том случае, если ма­териалы, загружаемые в чашу смесителя, неоднократно подвергаются действию плужков и катков, распределяющих смесь, уплотняющих и вра­щающих зерна песка. Такое действие станет возможным, если под каток будет затягиваться определенный по высоте слой смеси. Чтобы частицы смеси захватывались катками, угол захвата между касательной Т - Т и горизонтальной осью (рис. 1.2) не должен превышать некоторой величины, соответствующей конструктивным параметрам смесителя.

Рис. 1.2. Схема сил, действующих на каток

Для определения условий захвата смеси катками рассмотрим усилия, действующие в смесителе при перемещении катка по слою смеси. Давление насмесь направлено перпендикулярно к касательной, проведенной через точку А, и при движении катка вызывает в этой точке силу трения, равную произведению , направленную по касательной.

Частицы смеси будут затягиваться под катки при следующем условии:

где − горизонтальная составляющая силы трения;

− горизонтальная составляющая силы давления катка на смесь.

Из данного условия получаем:

Обычно коэффициент трения принимается равным 0,7, тогда 0,7, что соответствует углу = 35°. Значит, для затягивания смеси под каток угол должен быть не менее 35°.

Из геометрических построений получается:

м.

Отсюда

м.

Так как с увеличением уменьшается угол и соответственно увеличивается и уменьшается , т.е. уменьшается и, значит, улучшаются условия захвата смесей катками, то для расчетов нужно принимать

м.

При = 35°, ≈ , обычно применяется .

Ширина катка у большинства смесителей находится в следующей зависимости от диаметра катка и диаметра чаши :

, м.

Или

, м.

Вес катка определяется исходя из условия, что перетирающее действие в смесителях и необходимое качество смешивания обеспечива­ется при уплотнении элементарных слоев смеси в процессе смешивания. Давление на смесь усиливается действием специальных пружин.

Нажатие катка на смесь определяется из выражения

, кН,

где – допускаемая нагрузка на единицу ширины катка, кН/м. Она зависит от объема замеса .

, м3	0,25	0,4	0,6	1,0	1,26	1,6
, кН/м

3. Частота вращения катка рассчитывается из следующих классических формул:

и .

В результате объединения получается:

, мин^-1,

где = 1,4–2,2 м/с – линейная скорость точек, лежащих на образующей катка.

4. Частота вращения вертикального вала смесителя находится из соотношения

, мин^-1,

где – средний диаметр качения катка, м.

(см. рис. 1.1).

При несимметричном расположении катков

, м;

.

5. Определение мощности привода. Мощность, потребляемая смесителем, расходуется на качение и скольжение катков относительно смеси, а также на перемещение смеси плужками:

, кВт.

Мощность, необходимая для качения катков:

, кВт,

где – сила прижима смеси катком, кН;

– число оборотов вертикального вала смесителя в минуту, мин^-1;

– безраз­мерный коэффициент, учитывающий влияние свойств смеси на сопротив­ление качению по ней катков.

– радиус катка, м.

Мощность, расходуемая на скольжение катков относительно смеси:

, кВт,

где – коэффициент трения катка по смеси,

Мощность, затрачиваемая для перемещения смеси плужками:

кВт,

где – вес замеса, кН;

где – удельный вес рыхлой смеси кН/м³;

– коэффициент, учитывающий зависимость мощности привода от свойств формовочной смеси.

с/м³;

– геометрический параметр плужков.

, м⁴;

– высота плужков, м;

– расстоя­ние от оси вращения до границ соответствующих участков плужков (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Схема к расчету гео­метрического параметра плужков

м; м;

; ; ; ,

где – радиус чаши, м.

Мощность двигателя смесителя определяется по формуле

, кВт,

где = 1,04–1,2 – коэффициент установочной мощности;

= 0,8–0,95 – КПД привода смесителя.

При работе сдвоенных бегунов каждая чаша рассматривается независимо.

Таким образом, мощность привода смесеприготовительных машин зависит от массы замеса, свойств приготавливаемой смеси, площади чаши, расположения и числа плужков, размеров катков и места их установки, частоты вращения вертикального вала и других факторов.

Мощность привода катковых смесителей (бегунов) можно также рассчитать по приближенной формуле [4]:

, кВт,

где – мощность холостого хода, определяемая КПД электродвигателя и потерями на трение в механизмах машины; для серийно выпускаемых бегунов кВт; кВт; кВт; кВт;

– коэффициент относительной мощности на компенсацию дополнительных потерь, пропорциональных нагрузок().

Варианты индивидуальных заданий для расчета литейных бегунов с вертикально-вращающимися катками приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Варианты индивидуальных заданий для расчеталитейных бегунов

с вертикально-вращающимися катками

Продолжение табл. 1.2

Окончание табл. 1.2

Технические характеристики некоторых промышленных литейных смесителей с вертикально вращающимися катками представлены в табл. 1.3 и 1.4.

Таблица 1.3

Технические характеристики некоторых промышленных

литейных смесителей периодического действия

с вертикально-вращающимися катками

Окончание табл. 1.3

Таблица 1.4

Технические характеристики некоторых промышленных

сдвоенных литейных смесителей непрерывного действия

с вертикально-вращающимися катками

2. РАСЧЕТ ЦЕНТРОБЕЖНОГО СМЕСИТЕЛЯ

Дата добавления: 2015-04-25; Просмотров: 1233; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!