Курсовая работа: Валково-дисковый грохот

Поправочная удельная производительность

, (2)

где 0,5 т/ (ч∙м2∙градус) при  - последний валок приподнят по отношению к первому; 1,25 т/ (ч∙м2∙градус) при ; ;  - частота вращения первого валка, с; ; =270м/ч при =0,15-0,31 т /м3; =100 при =0,31-0,45 т /м3; ; =1,2 т/ (ч∙м∙%) при Е=65-93%; =1,9 при Е=93-98% т/ (ч∙м∙%);

Частота вращения  первого валка грохота принимается равной 1,08-1,42с с последующим увеличением частоты смежных валков в пределах 1,06-1,1 раза.

Длина грохота должна ограничиваться 6-7 валками при грохочении торфа > 300 кг/м2 и 7-8 - при  < 300 кг/м3.

Ширина ячейки принимается равной 5-7 мм, причем большее значение выбирается для торфа  < 300 кг/м3, меньшее - при  > 300 кг/м3 и для заводов, оборудованных паротрубчатыми сушилками.

В нашем случае (=340 кг/м3) ограничимся 6 валками, ширину ячейки примем равной 5, частота вращения первого вал =1,10 с.

Производительность  грохота по исходному продукту можно определить с помощью формулы

, (3)

где а - содержание подрешетного продукта в исходном материале, %; Е - эффективность грохочения %.

Ширина В грохота требуемой производительности определяется при совместном решении уравнений (1) и (3) относительно E.

Посчитаем поправочную удельную производительность (2):

 т/ (ч∙м);

Ширина В грохота:

, м; (8)

где  - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения слоя торфа по ширине грохота; в целях снижения затрат мощности на грохочение и сохранение высокой производительности грохота принимаем dд = 200 мм; с целью увеличения срока эксплуатации дисков выбираем δд = 14 мм; количество зубьев принимаем равным 12. Материал дисков - резина;  - диаметр валка,  (из табл.1), ширина ячейки 590, , тогда:

Шаг установки дисков вдоль оси вала:

 

δд= 2 *5 + 2 * 14=38;

Рассчитываем межцентровое расстояние межу валками:

А = 0,5 (dд + dв) + ∆l; (2.4)

где dв - диаметр вала с учётом толщины ступицы дисков;

∆l - зазор между валом (ступицей дисков) и зубьями дисков смежных валков;

Принимаем ∆l = 10,5 мм и dв = 75 мм. Тогда:

А =0,5 (200 +75) + 10,5=148 мм.

Длина L просеивающей поверхности грохота:

L = А (m - 1) = 148∙ (6-1) = 740 мм, тогда

 м

таким образом принимаем B=564 мм, L= 740 мм.

Полная мощность Рв. д привода грохота на 12-18% больше мощности мри холостом ходе механизма.

Таблица 2

Производительность т/ч	5	10	15	20	25	30	35
Мощность приводаP в. д, кВт (при диаметре дисков 350 мм)	1,1	1,3	1,7	2	2,2	2,5	2,8

Из табл.2 выбираем мощность привода P в. д по заданной производительности

=30 т/ч, P в. д=2,5 кВт.

Основные параметры и размеры ГВД снесём в табл.3

Таблица 3

т/ч	P в. д, кВт	В, мм	L, мм	, мм	, мм	Ширина ячейки, мм	, мм	Число валков	S, мм
30	2,5	564	740	200	75	5	14	6	90

2.2.2 Расчёт зубчато-ременной передачи

Привод вала осуществляется мотор-редуктором ЗМП - 40, мощностью N = 3 кВт, и частотой вращения n =112 об/мин (n1=1,87 с-1).

Модуль зацепления

m = р /,

где р - шаг ремня, мм

принимаем м=5мм. [6. ст.117 табл.7.17] тогда р=15,710.07 мм.

Принимаем частоту вращения шкива первого валка n=1,1 с-1,по табл.7.20 [6] выбираем число зубьев ведущего шкива z1 =26.

Число зубьев ведомого шкива

z2=z1∙u,

где u-передаточное число: u=n1/n =1,87/1,1=1,7 тогда z2=z1∙u=26∙1,7=44.

Расстояние между осями шкивов выбирают, исходя из условия

;

где мм

мм,

учитывая конструкцию агрегата и расположение привода принимаем а =250мм.

Делительная окружность мм,

мм.

Окружная скорость ремня

.

Расчётная сила на ремне F=1000=1000*4/5=800 H.

Наружные диаметры шкивов

мм;

мм.

где -расстояние от впадины ремня до нейтрального слоя; к -поправки на диаметр вершин зубьев для более равномерного нагружения зубьев.

Длина ремня

L=

 мм.

По расчётной длине ремня определим

L=,

где  - число зубьев ремня [6 табл.7.18].

=1057,6/ (3,14∙5) =67

Ширина ремня

b = m,

где =6…9 - коэффициент ширины ремня [5 табл.3.2].

b= 6∙5=30 мм

по табл.3.2 [5] принимаем b=32 мм.

Для предотвращения соскальзывания ремня шкив выполняется с ребордами.

Высота реборд: а = m = 5 мм, при m  7 мм [5].

Учитывая установку реборд, увеличиваем ширину обода шкива ВШ = 42 мм.

Таким образом, выбираем ремень зубчатый ОН-5-67-32 ГОСТ 3805114-79.

Основные параметры и размеры зубчатого ремня снесём в табл.4

Таблица 4

b, мм		L, мм	F,H	v, м/с	d, мм	D, мм	d, мм	d, мм	а, мм	z1	z2	m, мм	р, мм
32	67	1058	800	1,83	130	220	128,53	218,67	250	26	44	5	15,71 0.07

2.2.3 Кинематический расчёт

Частота вращения  первого валка грохота =1,10 с с учётом последующего увеличения частоты смежных валков в пределах 1,07 раза рассчитаем частоту вращения и основные параметры остальных 6-ти валков:

Валок 1: =1,10 с,

Валок 2: n=∙1,07=1,10∙1,07=1,177 с,

Валок 3: n= n∙1,07=1,07∙1,177= 1,259 с.

Валок 4: n= n∙1,07=1,07∙1,259=1,348 с.

Валок 5: n=n∙1,07=1,07∙1,348=1,442 с.

Валок 6: n=n∙1,07=1,07∙1,442= 1,543 с.

Расчёт ремня.

по табл.7.20 [6] число зубьев шкива примем z=50.

Число зубьев большего шкива

z= z/ n=1,10 *50/1,177=47.

Так как, частота вращения валков изменяется в 1,07 раза меньше чем предыдущий, то шкивы для остальных валков будут аналогичны.

Расстояние между осями шкивов выбирают, исходя из условия установки двух дисков с учётом ширины ячейки см. п.2.2.1 А=215,5.

Делительная окружность

мм,

мм.

Окружная скорость ремня

.

Расчётная сила на ремне

F=1000=1000*4/5=800 H.

Наружные диаметры шкивов

мм;

мм.

где

-расстояние от впадины ремня до нейтрального слоя; к -поправки на диаметр вершин зубьев для более равномерного нагружения зубьев. .

Длина ремня

По расчётной длине ремня определим

L=,

где  - число зубьев ремня [6 табл.7.18].

=1192,71/ (3,14∙5) =76

Ширина ремня

b = м,

где =6…9 - коэффициент ширины ремня. [5 табл.3.2].

b= 6*5=30 мм.

по табл.3.2 [5] принимаем b=32 мм.

Для предотвращения соскальзывания ремня шкив выполняется с ребордами.

Высота реборд: а = m = 5 мм, при m  7 мм [5].

Учитывая установку реборд, увеличиваем ширину обода шкива ВШ = 42 мм.

3. Использование изделия в производственных условиях

3.1 Опиcание работы изделия в производственных условиях

Сырьё (фрезерный торф) доставляется с полей добычи на завод при помощи вагонов узкой колеи 3. Которые выгружаются при помощи вагоноопрокидывателя в приёмный бункер 2. Далее из приёмного бункера торф попадает на пластинчатый питатель 11, который подаёт сырьё на ленточный конвейер 7. Ленточный конвейер (над конвейером располагается подвесной магнитный сепаратор 12 для исключения случайно попавших в торф металлических включений) подаёт торф в подготовительное отделение на валково-дисковый грохот 4, где происходит классификация исходного сырья.

Подрешётный продукт попадает на ленточный конвейер 8 который транспортирует торф на дальнейшую технологическую операцию (сушку) при помощи элеватора 16, а надрешётный продукт поступает в молотковую дробилку 6, в которой измельчается, и далее элеватором подается для повторного грохочения.

3.2 Материальный баланс подготовительного отделения

Материальный баланс подготовительного отделения составляется по отдельным операциям переработки с учётом потерь по каждой операции в следующей последовательности.

Производительность отделения подготовки торфа.

Задана в курсовом проекте и равна , т/ч.

Производительность отделения подготовки с учётом потерь при транспортировке.

, т/ч

где kТ=0,2 - коэффициент, учитывающий потери материала при транспортировке.

Производительность подготовительного отделения.

, т/ч

где kП=0,4 - коэффициент, учитывающий потери материала при переработке.

Производительность подготовительного отделения с учётом потерь при транспортировке в сушильное отделение.

, т/ч

где kТ=0,2 - коэффициент, учитывающий потери материала при транспортировке.

3.3 Подбор технологического оборудования

Исходя из задания курсового проекта производительность волково-дискового грохота равна 30 т. /ч, насыпная плотность материала 340 кг/м3, количество прессов в линии 2, зная это подберём технологическое оборудование подготовительного отделения.

Расчёт приёмного бункера.

Рассчитаем приёмный бункер для двух часов непрерывной работы отделения [8]:

, м3

 

где m=30240 кг - масса торфа, поступающего в подготовительное отделение;

ρ=340 кг/м 3 - насыпная плотность торфа, кг/м 3.

Расчёт пластинчатого питателя.

Выгрузка торфа из приемного бункера на ленточный конвейер осуществляется пластинчатым питателем. Так как производительность подготовительного Q = 30,24 т/ч, принимаем один питатель и рассчитываем его ширину из производительности [4]:

;

, м

Принимаем b =0,5 м. и уточняем скорость:

;

, м/с

где ψ=0,75 - коэффициент заполнения объёма желоба;

k=1,1 - коэффициент, учитывающий заполнение ленты;

ρ=0,34 - насыпная плотность каменной породы, т/м3;

h=0,4 - высота, м;

υ=0,15 - скорость ленты, м/с;

q=30,24 - производительность подготовительного отделения, т/ч.

Подбор грохота.

Техническая характеристика разработанного грохота:
Производительность, т/ч... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...	30
Мощность электродвигателя, кВт... ... ... ... ... ... ... ... .	3
Частота вращения первого валка, об. /мин... ... ... ... ... ... .	66
Ширина щели, мм... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...	5*10,5
Высота, мм... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Размеры грохота, мм
длина... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...	1150
ширина... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .	2170
высота... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...	1130

Подбор дробилки.

Так как после операции грохочения на дробилку подаётся 40% материала (надрешётный продукт), то производительность молотковой дробилки 12 т. /ч.

Для дробления торфа принимаем дробилку МД - 900.

Количество дробилок

где А - количество надрешетного продукта поступающего в дробилку

Принимаем 1дробилку МД - 900.

Техническая характеристика дробилки МД - 900
Производительность, т/ч... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .	10-12,5
Ротор
диаметр, мм... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .	900
длина, мм... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...	615
Частота вращения, об/мин... ... ... ... ... ... ... ... ... ...	1470
Мощность эл. двигателя, кВт... ... ... ... ... ... ... ... ...	48
Основные размеры, мм длина... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .	1635
ширина... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...	1400
Высота... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...	1380
Удельный расход энергии, кВтт/ч... ... ... ... ... ... ...	2,3

Расчёт ленточного конвейера подачи сырья на агрегат.

По заданной производительности ленточного конвейера найдём ширину ленты [4]:

;

, м

где ψ=0,75 - коэффициент заполнения объёма желоба;

k=1,1 - коэффициент, учитывающий заполнение ленты;

ρ=0,34 - насыпная плотность каменной породы, т/м3;

h=0,4 - высота, м;

q=30,24 - производительность подготовительного отделения, т/ч.

υ=0,3 - скорость движения ленты конвейера, м/с;

ψ=0,75 - коэффициент, учитывающий уменьшение толщины слоя;

Принимаем b=125 мм, и пересчитываем скорость ленты:

; , м/с

Расчёт ленточного конвейера отвода сырья в сушилку.

По заданной производительности ленточного конвейера найдём ширину ленты [4]:

; , м

Принимаем b=125 мм, и пересчитываем скорость ленты:

;

, м/с

Заключение

В данной курсовом проекте разработан валково-дисковый грохот (производительностью 30 т/ч) - предназначенный для классификации фрезерного торфа для последующего его брикетирования.

Элементами новизны и практической значимости являются:

установка на валах грохота резиновых дисков, что облегчает конструкцию грохота и улучшает качество перерабатываемого материала;

Областью возможного практического применения являются торфобрикетные заводы и заводы строительных материалов.

Приведенный в курсовом проекте расчетно-аналитический материал объективно отражает состояние исследуемого процесса, все заимствованные из литературных и других источников теоретические и методологические положения и концепции сопровождаются ссылками на их авторов.

Литература

1. Горфин О.С. Машины и оборудование по переработке торфа: Учеб. для вузов. - М.: Недра, 1990. - 318 с.: ил.

2. Справочник по торфу. под ред. Лазорева А.В. и Корчунова С.С. - М.: Недра, 1982.

3. Расчёт и проектирование деталей машин. под ред. проф. Столбина Г.Б. и Жукова К. П.: Высшая школа, 1978.

4. Кузьмин А.В., Марон Ф.Л. ”Справочник по расчётам подъёмно-транспортных машин". - Мн.: Высшая школа, 1983.

5. Курмаз Л.В., Скойбеда А.Т. “Детали машин. Проектирование". - Мн.: УП ”Технопринт", 2001

6. Кузьмин А.В. Расчёты деталей маши.: Справ. Пособие. - 3-е изд., перераб. и доп. - Мн.: Выш. шк., 1986-400с.: ил.

7. Иванченко Ф.К. Богдарев В.С. Расчёты грузоподъёмных и транспортирующих машин.: Учеб. для вузов. - Киев, 1975.

8. Наумович В. М, “Сушка торфа в сушильных установках брикетных заводов". - М.: Недра, 1973