В качестве теоретической основы для изучения технологического процесса и выявления энергетических показателей измельчения принята рациональная формула :

P=fG+k в+Е (9)

Формулу (9) можно выразить через мощность:

Р= F0V+К+Е (10)

По аналогии с этой формулой, можно получить и такую формулу:

А=А1+А2+А3 (11)

где А - общая работа машины;

А1 - работа, затрачиваемая на холостой ход рабочих органов, т. е. энергия, затрачиваемая на преодоление вредных сопротивлений;

А2 - работа, затрачиваемая на процесс измельчения материала при воздействии рабочих органов;

А3 - работа, затрачиваемая, на перемещение и отбрасывание материала в процессе измельчения.

По теории молотильного барабана, разработанной , мощность на преодоление вредных сопротивлений равна:

Рхх=А0, (12)

где А0 и В0- коэффициенты, выражающие сопротивление трения и сопротивления воздуха при его вытеснении;

Рхх - мощность холостого хода при различных частотах вращения ротора.

Рхх=Rоп+, (13)

где Rоп- суммарная реакция в опорах;

fn- коэффициент трения в подшипниках;

r- радиус цапфы;

i- число кронштейнов с подвешенными на них молотками;

- угловая скорость, =; С-1;

- плотность воздуха, обычно принимается равным 1,2 кг/ м3;

Sл - лобовая площадь одного комплекта кронштейнов с молотками,

расположенная поперек направления движения, м2;

rл- расстояние центра лобовой поверхности от оси вращения барабана, м;

Второй член А2 формулы (11) выражает работу, затрачиваемую на процесс измельчения материала:

P2= (14)

Третий член А3 выражает расход работы на отбрасывание материала и преодоление сил трения:

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Р3= QтКW( p , (15)

Таким образом, определены все три члена теоретической формулы для энергетического расчета дробилки: Формула потребной мощности при производительности Qт (кг/час) имеет вид:

(16)

В третьей главе. «Программа и методика экспериментальных исследований» изложены программа экспериментальных исследований; представлены общие и частные методики проведения экспериментов; дано описание и принцип работы экспериментальной установки. С целью проверки теоретических предпосылок и уточнения конструктивно-режимных параметров малогабаритного измельчителя была намечена следующая программа экспериментальных исследований:

- определение качества и соответствие измельченного продукта соответствующим ГОСТам и зоотехническим требованиям;

- получение зависимостей влияния окружной скорости vм, количества монолитных молотков Nм и подачи материала Qп на удельный расход энергии Aуд и модуль помола Mп зерна.

На начальном этапе использовался метод априорного ранжирования факторов с задачей установления факторов, влияющих на эффективность работы измельчителя. На втором этапе, цель которого было отыскание оптимальной области режимов работы измельчителя, применялся метод крутого восхождения по поверхности отклика в направлении градиента (метод Бокса-Уилсона). На заключительном этапе для проверки основных теоретических зависимостей и получения математических моделей был проведен эксперимент по ортоганальному плану второго прядка n=3 (его условия представлены в таблице 1).

Таблица 1 – Факторы, интервалы и уровни варьирования

Уровни и интервалы варьирования факторов

Факторы

Количество молотков Nм, шт

Подача материала,

Qп, кг/ч

Окружная скорость молотков vок, м/с

+1

4

210

25

0

3

165

20

-1

2

120

15

Е

1

45

5

Рисунок 5 – Общий вид малогабаритного молоткового

измельчителя фуражного зерна
 
 

Для решения поставленных задач была разработана и изготовлена лабораторная установка, которая позволяла, не меняя ее общей компоновки (рисунок 5), изменять действующие факторы: количество молотков, подачу материала, окружную скорость молотков, а также регистрировать потребную мощность и модуль помола зерна.

Установка работает следующим образцом: очищенное от посторонних и металлических примесей фуражное зерно загружается в приемный бункер 8 и через регулирующую заслонку 10, поступает в горловину 9 и самотеком тангенциально по ходу вращения ротора 3 направляется в измельчающую камеру 2. В измельчающей камере, зерно попадает под ударное воздействие монолитного молотка (способ измельчения «удар - влет») и получает частичное разрушение (микротрещины). Частично разрушенное зерно приобретает ускорение направленное перпендикулярно к неподвижной грани деки 6, где происходит его полное разрушение между острыми режущими кромками монолитного молотка 5 и острыми ребрами граней неподвижной деки (способ измельчения «скалывание-срез»). Измельченный продукт выводится через окно выгрузного патрубка 7 из измельчающей камеры.

В качестве измельчаемого продукта использовался ячмень (сорт «Баргузин»), в ряде сравнительных опытов использовали фуражную пшеницу (сорт «Селенга») и овес (сорт «Догой»).

Для определения необходимой устойчивости движения монолитного

молотка приведена методика расчета момента инерции молотка измельчителя.

Форма экспериментального монолитного молотка представлена на рисунке 6. Для определения момента инерции тела, имеющего сложную конфигурацию необходимо решить две частные задачи:

1.  Вычислить моменты инерции относительно центральных осей и центробежные моменты инерции.

2.  Определить главные центральные оси инерции и значение главных центральных моментов инерции.

Рисунок 6 - Расчетная схема монолитного молотка

Разбиваем молоток на наименьшее число простых элементов правильной геометрической формы, для которых моменты инерции, объемы, массы могут быть легко вычислены.

Используя общую методику расчета, разобьем молоток на следующие основные элементы (рисунок 6):

1 – цилиндр толстостенный; 2 – параллелепипед; 3, 4, 5 – призмы.

Для каждого элемента молотка подсчитываем в общей системе координатных осей:

1. Статические моменты

. (17)

где - координаты центра масс -го элемента молотка относительно общей системы координат.

2. Произведения

; ;

. (18)

Окончательно вычисляем для экспериментального молотка в целом:

1. Массу экспериментального молотка

(19)

2. Координаты центра масс

. (20)

3. Моменты инерции относительно центральных плоскостей

(21)

(22)

4. Моменты инерции молотка относительно центральных осей

(23)
 

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5