Расчет мощности привода вращения барабанного затвора рудного бункера
Задание:
- Выбрать исходные данные;
- Выполнить схему затвора по рисунку 5 и его привода по рисунку 6,дать краткое описание его устройства и работы;
- Выполнить расчетную схему, используя рисунок 7 с указанием заданных вариантом размеров;
- Произвести расчет Рдв по методике, изложенной ниже; по полученному значению мощности привода подобрать электродвигатель, указать его параметры: тип, мощность, частоту вращения вала.
Методика расчета мощности привода механизма вращения барабанного затвора
- Определяем периметр поперечного сечения горловины бункера:
L = 2(с+1),
где с,1 – ширина и длина поперечного сечения горловины бункера, м
2. Определяем площадь поперечного сечения горловины бункера:
S = c*1, м²
3. Определяем гидравлический радиус сечения горловины бункера:
R = S/L, м
4. Определяем коэффициент подвижности материала:
m = (1- Sin ψ) / (1+ Sin ψ),
5. Определяем давление материала в столбе:
Рв = (Rγg / mμ) kc, Па
где g = 9,81 м/с²; kc – поправочный коэффициент, kc = 0,08-0,085
6. Определяем усилие, действующее на барабан со стороны материала:
G = SPв + 0,5 bhlγg, кН
7. Определяем крутящий момент, действующий относительно оси барабана:
M = 0,5 μ G D + 0,5(G+Gб) f1d, кНм
8. Определяем угловую скорость вращения барабана:
ω = 2 V/D, cֹ¹
9. Определяем требуемую мощность электродвигателя, способного работать на два затвора одновременно:
Рдв = 2Мω/η
10. Выбираем электродвигатель переменного тока серия 4А:____, у которого Рдв = ____кВт, частотавращения вала n = 750 минֹ¹.
Теоретическая часть
Выпускное отверстия бункера 1 эстакады перекрывается барабанным затвором 6, который при вращении выдает материал через боковую щель в бункер 10 вагон – весов. Привод вращения барабана расположен на вагон – весов. Ось барабана 21 закреплена на кронштейнах 20 рудного бункера. Барабан состоит из цилиндрической обечайки и торцовых дисков – ступиц. На одном из дисков имеется зубчатый венец 18. В диски запрессованы втулки, которыми барабан опирается на ось. Для отсечения материала при остановке барабана служит швеллер отсекатель 3, прикрепленный к двум криволинейным рычагам 2, шарнирно соединенным с рудным бункером. К одному из криволинейных рычагов и к планке 19 также шарнирно крепиться тяга – толкатель 17.
После остановки вагон – весов против соответствующего рудного бункера под поршень пневматического цилиндра 12, установленного на балке 11, подается воздух, и качающийся редуктор 9 поворачивается вокруг оси трансмиссионного вала 8, при этом его шестерня 13 входит в зацепление с зубчатым венцом 18 барабана. Нормальное зацепление шестерен обеспечивается упором 15, который упирается в пластинку 7 кронштейна 20. Одновременно носок 14 корпуса качающегося редуктора поднимает ролик 16, тягу – толкатель 17 и швеллер отсекатель 3.
При включении привода барабан начинает вращаться (по часовой стрелке) и увлекает за собой материал из рудного бункера в бункер вагон – весов. После того как масса материала, загруженного в бункер, достигает заданной величины, выключается механизм вращения и опускается качающийся редуктор.
Для очистки поверхности барабана имеется скребок 5, прижимаемый к барабану пружиной 4. Между наклонной стенкой бункера и поверхностью барабана устанавливают уплотнение, предотвращающее просыпания материала.
Рисунок 5
Механизм вращения барабана
Рисунок 6
Расчетная схема
Рисунок 7
Наименование параметров |
Обозначение |
Едини ца изм. |
Варианты |
|
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
||||
Объемная масса шихты |
γ |
т/м³ |
1,8 |
2,0 |
2,1 |
2,2 |
1,9 |
2,4 |
2,6 |
|
Диаметр барабана |
D |
м |
1,5 |
1,55 |
1,6 |
1,5 |
1,55 |
1,6 |
1,65 |
|
Диаметр цапфы оси барабана |
d |
мм |
100 |
110 |
120 |
95 |
115 |
125 |
130 |
|
Длина щели бункера |
l |
м |
1,8 |
1,85 |
1,9 |
1,95 |
2,0 |
2,1 |
2,2 |
|
Ширина прямоугольного сечения материала |
с |
м |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
0,25 |
0,2 |
0,3 |
0,2 |
|
Ширина призмыматериала |
в |
м |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
|
Высота призмы |
h |
м |
0,75 |
0,7 |
0,65 |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
0,8 |
|
Угол Естественного Откоса материала |
ψ |
Град. |
36 |
36 |
36 |
36 |
36 |
36 |
36 |
|
Коэф. Трения шихты о барабан |
μ |
- |
0,4 |
0,35 |
0,4 |
0,35 |
0,4 |
0,35 |
0,4 |
|
Коэфф. Трения В подшипниках барабана |
f1 |
- |
0,1 |
0,11 |
0,12 |
0,13 |
0,14 |
0,15 |
0,16 |
|
Окружная скорость вращения барабана |
V |
м/с |
1,0 |
1,05 |
1,05 |
1,1 |
1,1 |
1,15 |
1,15 |
|
К.П.Д. привода |
η |
- |
0,75 |
0,8 |
0,85 |
0,85 |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
|
Вес барабана |
Gб |
кН |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
26 |
28 |
|