Механическое оборудование предприятий по производству строительных материалов и изделий: Методические указания для лабораторно-практических работ

 Министерство общего и профессионального образования РФ

Волжский инженерно – строительный институт

Волгоградской государственной архитектурно – строительной академии

МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

Методические указания для лабораторно-практических работ

Волжский 2005

УДК 656.13.001.24 (076.5)

Механическое оборудование предприятий по производству строительных материалов и изделий. Методические указания для лабораторно-практических работ /Сост. В.В.Богданов. - Волжский: ВолжскИСИ, ВолгГАСА, 2005 /

В данных методических указаниях приводятся цели и задачи, тематика, содержание и порядок расчета элементов механического оборудования строительного предприятия.

Для очного обучения специальности 170900 «Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование»

Лабораторно-практическая работа №1

«Расчет щековой дробилки»

Щековые  дробилки служат для измельчения горных пород средней и большой твердости, имеют приемные отверстия размером 160 х 250; 400 х 600; 600 х 900; 900 х 1200; 1200 х 1500; 1500 х 2100; 2100 х 2500 мм. Применяются, в основном, на первых стадиях дробления.

Частота вращения эксцентрикового вала, мин^-1:

 

n = 66,5      tg a/s        ,                                   (1.1)

где a - угол захвата (обычно от 15⁰ до 25⁰);

       s – максимальный отход подвижной щеки, м.(обычно от 5 до 180 мм).

Производительность щековой дробилки:

П = 60Vnmg ,                                         (1.2)

где V – объем призмы материала, выпадающего из дробилки за один отход подвижной щеки, м³:

V=((2e + s)/2) * hb,                                      (1.3)

При     h = s/tga ,  

V = ((2e + s)/2) * (s/tga)) * b ,                             (1.4)

где e – минимальный зазор между дробящими плитами, м ;

       b – длина разгрузочного отверстия  дробилки;

       m - коэффициент разрыхления дробимого материала, имеющий различные значения в зависимости от формы дробимого материала, его прочности и степени измельчения (0,3…0,65). Меньшие значения принимают при более крупном дроблении.

        g - плотность раздробленного материала (таблица 1.1)

Таблица 1.1 -  Характеристика горных пород.

порода	g, кг.м3	s, МПа	Е, Мпа
Известняк мягкий	1400	40…60	35000…50000
Песчаник	2000	50…80	34000…50000
Сланец глинистый	1200	25…40	11000…19000
Известняк прочный	2700	100…120	35000…50000
Гранит мелкозернистый	3300	180…200	60000…70000

Потребная мощность дробилки

Для дробилок с длиной загрузочного отверстия до 1000 мм:

N = [s²nb(D² – d²) / (0,23Е)]  ,                         (1.5)

где s - предел прочности дробимого материала, МПа;

       n – частота вращения эксцентрикового вала, мин^-1;

       D – диаметр загружаемых в дробилку камней, м (обычно 0,8 – 0,9 от a – ширина загрузочного отверстия);

       b – длина загрузочного отверстия, м;

       d – диаметр раздробленного материала; средний диаметр раздробленного материала:

d_ср  = (d_мах  - d_мин)/2 ,                                  (1.6)

Отсюда

d = d_ср = ((e + s) + e)/2  = e + 0,5s,                        (1.7)

Е – модуль упругости дробимого материала, МПа.

     Для дробилок с длиной загрузочного отверстия более 1000 мм. потребная мощность:

N = ((bs²n(D³ – d³)) / 0,23Е ,                                 (1.8)

Расчет основных элементов дробилки с простым качанием щеки.

Шатун.

   Растягивающее усилие, воспринимаемое шатуном, изменяется от 0 до Р, поэтому можно записать:

Р_ср = 0,5(0 + Р) = 0,5Р ,                                (1.9)

Работа, выполняемая этой силой за 1 оборот вала:

А =  Р_средн*2r = Pr,                                    (1.10)

Мощность

N  = P r n/(6 * 10⁴),                                    (1.11)

откуда

P = 6 * 10⁴ N/(r * n),                                     (1.12)

Размеры шатуна определяют из условия:

s_р = Р_Р  / F[s_P],                                     (1.13)

при этом

Р_Р » 2 Р,                                        (1.14)

Для стали марки  35Л [s_P] = 110…120 МПа.

Болты крепления головки шатуна. Площадь поперечного сечения болтов:

F₀ =  ,                                     (1.15)

где z – число болтов (от 6 до 20);

Для стали марки Ст5 [] = 60…70 МПа с учетом неравномерности распределения нагрузки и напряжения от затяжки болтов.