Создание высокоэффективного оборудования. Организациях химической промышленности и химического машиностроения

опорожнении бункера до датчика нижнего уровня включается линия подачи известковой муки из складской емкости. При заполнении бункера материалом верхний датчик дает сигнал на прекращение подачи материала в бункер. Регулирование производительности дозатора осуществляется изменением частоты вращения электродвигателя постоянного тока, подбором звездочек цепной передачи или заменой вертикального шнека с другими геометрическими параметрами.

КП.-08.00.00.000ПЗ

Лист

12

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Техническая характеристика дозатора известковых материалов

Производительность,                                                              кг/ч: максимальная.........................................................................220

минимальная     ……………………………………………………84

Частота вращения шнека, с ^-1…………………………………….....0,43, 0,5; 0,63

Длина шнека, мм……………………………………………………150

Шаг шнека, мм………………………………………………………35

Мощность электродвигателя, кВт……………………………………3

Масса, кг………………………………………………………………100

Рис.2. Бункер-дозатор с вертикальным шнеком

Червячный дозатор вертикального типа

Червячные дозаторы периодического действия вертикального типа применяются для предварительной пластикации и дозирования волокнитов и пресс-порошков при компрессионном или литьевом прессовании. Конструкция такого дозатор выгодно отличается простотой, малыми размерами и массой, высокой производительностью. Дозатор данной конструкции позволяет перерабатывать малосыпучие волокнистые материалы. Сырьевой    материал    поступает   в   загрузочный    бункер   2   (рис.3 ), в котором он захватывается коническим червяком-питателем 7, уплотняется и перемещается в

КП.-08.00.00.000ПЗ

Лист

13

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

материальный цилиндр 3. При движении по каналу червяка-пластикатора 4 материал пластицируется и скапливается в дозирующей камере 7. Для предотвращения разрушения волокнистого наполнителя при выходе из канала вращающегося червяка 4 в неподвижную дозирующую камеру 7 последняя вращается от специального привода со скоростью, равной скорости вращения червяка. Два гидроцилиндра 9 служат для прижима камеры 7 к цилиндру 3 при наборе дозы 8 и перемещения ее вниз после окончания дозирования. Пневмоцилиндр 5 служит для приведения в действие ножа 6, отсекающего набранную дозу расплава. Червячный     дозатор     этого типа может быть укреплен непосредственно  на   станине  гидравлического   пресса   или   автономно,   в   непосредственной    близости    от   пресса. Для    обеспечения    перемещения    и  загрузки порции дозированного материала  в пресс-форму  необходимо оснащение агрегата специальными  автоматическими  устройствами  робототехники,  например  автоматическими механическими  манипуляторами.

Рис.3. Червячный дозатор вертикального типа

КП.-08.00.00.000ПЗ

Лист

14

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

2. Расчеты и разработка систем изделия

2.1. Схема и описание работы дозатора

Дозатор состоит из бункера 2, в центре которого вращается вал 3 с закрепленными на нем обрушителями 4 (рис.4 ) . В нижней части центрального вала установлен вертикальный шнек 5, обеспечивающий равномерную выгрузку материала. Вращение вала осуществляется от двигателя постоянного тока (или многоскоростного двигателя переменного тока) через редуктор, цепную передачу и коническую зубчатую пару. На стенке бункера установлены датчики 1 верхнего и нижнего Уровня материала. При опорожнении бункера до датчика нижнего уровня включается линия подачи известковой муки из складской емкости. При заполнении бункера материалом верхний датчик дает сигнал на прекращение подачи материала в бункер. Регулирование производительности дозатора осуществляется изменением частоты вращения электродвигателя постоянного тока, подбором звездочек цепной передачи или заменой вертикального шнека с другими геометрическими параметрами.

Рис.4. Дозатор известковых материалов

КП.-08.00.00.000ПЗ

Лист

16

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Техническая характеристика дозатора известковых материалов

Производительность, кг/ч: максимальная.......................................................................... ..220

минимальная       ………………………………………………………80

Частота вращения шнека, с ^-1         ……………………………………..0,43,0,5; 0,63

Длина шнека, мм     ……………………………………………………150

Шаг шнека, мм……………………………………………………………10

Мощность электродвигателя, кВт…………………………………………3

Масса, кг…………………………………………………………………..130

В основе работы дозатора лежит принцип получения необходимого объема сыпучего материала на  выходе из шнековой камеры в зависимости от числа оборотов, сделанных шнеком.

КП.-08.00.00.000ПЗ

Лист

17

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

2.2. Расчеты

2.2.1. Общий расчет изделия

Производительность (т/ч) дозатора

Qd=0.9*П(D-d)Sn

где  D    и d   - диаметры соответственно шнека и вала, м;

S - шаг винта, м; S=D;

n-частота вращения шнека ,с;

=0,9-коэффициент использования объема шнека.

Мощность Р(кВт)привода дозатора складывается из двух составляющих:

Р ' — мощности на перемешивание материала в бункере и Р "— мощности на преодоление сопротивления в опорах вала, возникающего от его веса и веса материала, находящегося выше шнека.

Составляющая Р ' определяется по формуле  с учетом числа лопастей

где   — угловая скорость вращения вала дозатора, с;

iл – число лопастей;

cгид =1,25-1,3 –коэффициент гидравлического сопротивления;

–плотность материала, кг/м3;

h–высота лопасти, м;

r1 и r2 –радиусы соответственно внутренней и наружной кромок лопасти.

На упорный подшипник вала передается вес вала G(Н) и материала Gм(Н)

КП.-08.00.00.000ПЗ

Лист

18

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

где Н –высота слоя материала бункере, м.

Составляющая Р"   на  преодоление   трения  в  подшипнике  опоры

Р"   =10*(G-G)* f_{В *П*d*n}

где f_В - коэффициент трения в опоре вала;

d - диаметр вала в месте установки подшипника.

Вычислив величины Р’д и Р”по формулам  определяют мощность двигателя

Pd=( P’d + P”d )/КПД

Рассчитаем минимальную производительность дозатора. Для этого зададимся некоторыми величинами.

Примем шаг шнека равный S=0,01 м.. Плотность дозируемого материала

=500 кг/м. Диаметр шнека D=0.08 м. и диаметр вала шнека примем d=0.048 м.. =0,9-коэффициент использования объема шнека. Частота вращения вала дозатора равна n=0,43 с.

Qd=0.9*П(D-d)Sn=0,9*3,14(0,08-0,048)*0,01*500*0,43*0,9=

=80,52 кг/м

Рассчитаем максимальную производительность дозатора. Для этого поменяем шаг шнека и частоту вращения вала.

При n=0.63 c и S=0,025 м.

Qd=0.9*П(D-d)Sn=0,9*3,14(0,08-0,048)*0,025*500*0,63*0,9=

=235,92 кг/м

КП.-08.00.00.000ПЗ

Лист

19

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

2.2.2. Расчет мощности привода

Мощность на вращение лопастей в материале определим из следующих