Грохот барабанный. Схема сил действующих на частицу в барабанном грохоте. Скорость перемещения материала вдоль грохота

Страницы работы

Фрагмент текста работы

расчете барабанного грохота определяется предельно допустимая угловая скорость вращения барабана, производительность и мощность привода грохота.

Предельно допустимая угловая скорость вращения барабана определяется при рассмотрении сил, действующих на частицу, находящуюся в барабане. При неподвижном барабане крайнее положение, в котором может находиться частица - точка А (рис. 6). При этом на частицу кроме веса действует сила трения равная составляющей веса материала , где -коэффициент трения между частицей и стенкой барабана; -угол трения, градус.

При вращении барабана сила, прижимающая частицу к стенке, увеличивается за счет центробежной силы . Соответственно увеличивается сила трения и частица отклонится на большой угол . Равенство сил, действующих на частицу, можно записать в виде

где - центробежная сила, Н; - окружная скорость вращения барабана, м/с; - радиус барабана, м. Поскольку

то

отсюда

где — угловая скорость,.

Предельная угловая скорость барабана при° определяется по формуле

(2)

Практически угол принимают равный 40—45°. При дальнейшем увеличении угла процесс классификации ухудшается, так как частицы попадают на почти вертикальную стенку и не проходят через отверстия сита. Коэффициент трения можно принять равным 0,7 с учетом наличия отверстий, увеличивающих силу трения.

Тогда (3)

Производительность (т/ч) барабанного грохота

(4)

где - площадь поперечного сечения потока материала, м ; - скорость перемещения материала вдоль грохота, м/с.

Площадь сегмента (рис. 7) где - стрела сегмента, м; - высота слоя материала, м. Из рис 7 находим где - радиус барабана.

С достаточной степенью точности для технических расчетов членом h ² можно пренебречь. Тогда

(5)

Для определения скорости движения материала вдоль барабана рассмотрим поведение отдельной частицы (см. рис. 7, а). Частица движется по ломаной линии, сначала отклоняется вместе со стенкой барабана из точки А в точку В, переместившись при этом вдоль оси барабана на отрезок, равный АС, Затем частица скатывается вниз, снова поднимается вверх при совместном движении со стенкой и т.д. Если развернуть стенку барабана, то путь частицы можно представить в виде ломаной линии ABD (см. рис. 7, б). При этом в результате подъема частица перёмещается вдоль барабана на отрезок АС; при скатывании - еще на отрезок CD.

Рис 7 схема перемещения частицы в барабане

При небольшом угле наклона барабана угол скатывания частицы можно принять равным .

Поскольку значение времени подъема и скатывания равны между собой, а время перемещения частицы из точки А в точку , можно считать, что стороны АВ, BD и AD соответствуют скоростям подъема материала скатывания и перемещения материала вдоль барабана .

Скорость перемещения материала вдоль барабана

(6)

где Тогда, подставив в формулу (4) найденные значения и получим

(7)

В формуле (7) производительность соответствует пропускной способности барабанного грохота. От входящей в формулу величины — высоты слоя торфа - в большой степени зависит процесс классификации. Очевидно, для обеспечения необходимой эффективности грохочения требуется принимать в зависимости от длины грохота - При увеличении высоты слоя перерабатываемого материала требуется соответственно повысить продолжительность пребывания материала на сите или принять большую длину грохота.

Из опытных данных БелНИИтоппроекта и Калининского филиала ВНИИТП следует, что для обеспечения достаточно высокой эффективности грохочения торфа различной плотности в барабанном грохоте необходимо соблюдать соотношение

(8)

При известных размерах и параметрах работы грохота из соотношения (8) вычисляется высота слоя торфа h , а по формуле (7) — производительность грохота.

Если требуется найти размеры грохота при заданной производительности, то по формуле (7) определяется величина , а по соотношению (8) длина барабанного грохота.

Мощность электродвигателя. В барабанном грохоте энергия затрачивается на преодоление трения в опорных подшипниках вала барабана и материала о стенки при скатывании частиц, а также на подъем материала в крайнее верхнее положение.

Мощность электродвигателя (кВт) барабанного грохота

(9)

принимаем 4кВт где и — моменты трения соответственно в опорах вала и материала о стенки барабана, Нм; — мощность, развиваемая на подъем материала, кВт.

Момент в опорных подшипниках вала барабана

, (10)

где и - вес соответственно барабана и материала, находящегося в нем, Н; - коэффициент трения в опорах вала; -радиус вала в месте установки подшипника, м.