Курсовая работа (т): Барабанная мельница без мелющих тел

 = 2πn

 - радиус редуцированного слоя

 =  = 0,866 (м)

n - частота вращения барабана

n =

R - внутренний радиус барабана мельницы

 - радиус внутреннего слоя мелющих тел

 - радиус наружного слоя мелющих тел

g - ускорение силы тяжести, g = 9,81 м/

G - сила тяжести мелющих тел

n =  = 0,28 (об/с)

 = 2*3,14*0,866*0,28 = 1,52 (м/с)

 =  = 70 (кДж)

 - работа, необходимая для подъема мелющих тел на определенную высоту

 = GH

H - высота подъема шаров редуцированного слоя

H = 1,3R

H = 1,3*1,35=1,75 (м)

G =

G =  = 597 (кН)

 = 597*1,75 =1044,75 (кДж)

 - работа, необходимая для подъема измельчаемого материала на определенную высоту

и сообщения ему кинетической энергии

 = 0,14( + )

 = 0,14*(70 + 1044,75) = 156 (кДж)

А =70 + 1044,75 + 156 = 1270,75 (кДж)

ŋ - коэффициент полезного действия барабана

ŋ = 0,95

 - количество циклов за один оборот

 = 1,65

N =  = 618 (кВт)

. Угловая скорость барабана мельницы

Критическая угловая скорость барабана мельницы:

 =

 =  = 2,69 (рад/с)

Оптимальная угловая скорость барабана мельницы:

 =

α - оптимальный угол отрыва

 = 54˚40΄

 =  = 2,04 (рад/с)

Кинематический расчет

Общее передаточное отношение привода:

Определяем мощность, частоту вращения и крутящий момент на каждом валу привода.

Вал 1 (ведущий вал).

 кВт

 об/мин

 Нм

Вал 2 (ведомый вал).

 кВт

 об/мин

 Нм

.2 Кинематическая схема привода. Кинематический и конструкторский расчет привода машины

Состав привода:

- электродвигатель; 2 - упругая муфта; 3 - редуктор; 4 - зубчатая передача; 5 - ременная передача; 6 - лента транспортёра.

Привод - устройство для приведения в действие двигателем различных рабочих машин. Энергия, необходимая для приведения в действие машины или механизма, может быть передана от вала двигателя непосредственно или с помощью дополнительных устройств (зубчатых, червячных, цепных, ременных и др. передач).

.3 Расчет передач привода

Рассчитаем клиноременную передачу

Передаточное отношение:

Рекомендуемое

При  кВт и  об/мин примем сечение  клинового нормального ремня.

Размеры сечения ремня  мм,  мм,  мм,  мм,  мм2.

Диаметр ведущего (малого) шкива.

Минимальное значение  мм, .

Примем  мм.

Диаметр ведомого (большого) шкива:

 мм.

Примем по ГОСТ 17383-73  мм.

Рис.3.

Уточненное значение передаточного отношения:

Погрешность .

Уточненное значение частоты вращения ведомого шкива:

 об/мин

Предварительное значение межосевого расстояния:

 мм,

где относительное межосевое расстояние  в зависимости от .

Длина ремня:

 мм

Примем по ГОСТ 1284.1-89  мм.

Уточненное межосевое расстояние:

 мм

Минимальное межосевое расстояние при надевании ремня на шкивы:

 мм.

Максимальное межосевое расстоянии при увеличении натяжения ремня:

 мм.

Угол обхвата ведущего шкива ремнем:

.

Коэффициент угла обхвата.

При  .

Коэффициент длины ремня:

,

где  - условная длина. При сечении ремня   мм.

.

Коэффициент режима нагрузки. При  .

Номинальная мощность, передаваемая одним ремнем.

Для ремня сечением  при  мм,  об/мин и  методом интерполяции получаем:

 кВт.

Расчетная мощность передаваемая одним ремнем:

 кВт.

Коэффициент числа ремней.

При числе ремней  примем среднее значение .

Уточненное число ремней:

.

Округляем до .

Окружная скорость:

 м/с.

Окружная сила:

 Н.

Коэффициент центробежной силы для сечения  .

Сила предварительного натяжения одного ремня:

 Н.

Напряжение от силы предварительного натяжения:

 МПа.

Напряжение от окружной силы:

 МПа.

Напряжение изгиба на ведущем шкиве:

 МПа,

где произведение  ( - модуль упругости).

Напряжение от центробежной силы.

При  м/с  мало и им можно пренебречь.

Максимальное напряжение:

 МПа ( МПа),

где  - предел выносливости клинового ремня.

Базовое число циклов.

При сечении  .

Коэффициент передаточного отношения:

.

Коэффициент нагрузки.

При  .

Долговечность ремня:

 ч ч.

Число замен ремня:

,

где  - общее календарное время работы привода, ч.

 ч.

Принимаем .

Нужны две замены ремня в течение срока службы.

Сила давления на вал:

 Н.

3.4 Расчет деталей машины на прочность

Вал рассчитывается как свободно лежащая двухопорная балка, испытывающая сложную комбинированную нагрузку: Изгибающую от  Н на консолях от маховиков , нагрузку кручения от шкива-маховика и изгибающую от натяжения ремней - .

Сила тяжести шкива-маховика:

,

где  - масса шкива-маховика,  кг.

 Н

Крутящий момент от шкива-маховика:

,

где  - мощность на эксцентриковом валу,  кВт;

         - угловая скорость эксцентрикового вала,

 рад/с

 Нм.

Окружное усилие на шкиве-маховике:

,

где  - диаметр шкива-маховика,  м.

 Н.

Сила натяжения ремней клиноременной передачи:

 Н.

Для нахождения реакции опоры  запишем сумму моментов всех сил относительно опоры  (Рис. 4).

Рис.4.

С целью упрощения расчетов принято допущение - сила  направлена вертикально вверх:

,

 Н

Исходя из расчетной схемы, максимальный изгибающий момент в середине эксцентрикового вала:

 Нм.

Крутящий момент, испытываемый эксцентриковым валом:

.

где  - эксцентриситет вала,  м.

 Нм.

Суммарный момент:

 Нм.

Исходя их этого, диаметр эксцентрикового вала равен:

,

где  - пониженное допускаемое напряжение,  МПа.

 мм.