Размещено на http://www.allbest.ru/

Московский государственный строительный университет

Факультет промышленного и гражданского строительства

Лабораторная работа по строительным машинам

на тему: "Технико-экономический расчет башенных кранов"

Работу проверил

преподаватель:

Дроздов Анатолий Николаевич

г. Москва 2013 г.

Задание

1. Для заданной конструкции башенного крана и его параметров построить грузовысотные характеристики, предварительно оценив центр масс крана, и установить:

номинальную грузоподъемность;

максимальную высоту подъема.

2. Примерно к заданной технологической схеме работ по доставке заданного груза со склада на строительную площадку, выбрав допустимый вылет стрелы определить:

продолжительность рабочего цикла;

часовую эксплуатационную производительность.

3. Изучив устройство грузоподъемной лебедки, произвести ее расчет для установленных значений для группы М6 классификации по ИСО 4301/01 при ПВ=40% и заданных КПД редуктора и блока.

Исходные данные

Таблица заданий 1. Характеристики башенного крана

№ задания	Массы (Мr) и координаты центра масс
	Стрела	Башня	Поворотная платформа с механизмами и противовесом	Консоль контргрузная с механизмами и противовесом	Нижняя рама (портал с балластом)
	Gc	Xc	Yc	Gб	Xб	Yб	Gпп	Xпп	Yпп	Gкг	Xкг	Yкг	Gнр	Xнр	Yнр
12	2,30	10,70	37,50	10,70	-	24,00	-	-	-	18,50	-7,00	36,00	31,00	-	2,50

Таблица заданий 1”

№ задания	Вылет крюка, L, м	Скорость, м/с	Замедление, м/с2	Частота вращения в мин - 1	Конструктивные размеры крана, м	Схема крана, рисунок
	Наиб Lmax	Наим Lmin	Подъема Vп	Хода Vх	Груза агр	Крана акр		B	H0	a1	a2	a3	h1	h2	h3
12	20.0	12.0	0.50	0.30	0.20	0.15	1.00	5.0	40.0	19.4	1.30	-	35.0	5.0	8.0	2

Таблица заданий 1””

№ задания	Ветровые нагрузки (кН) и ординаты приложения (м)
	Стрела	Башня	Противовес	Груз
	Wc	ywc	Wб	ywб	Wп	ywп	Wгр	ywгр
12	1,2	37,5	6,4	16,0	2,0	35,0	0,63	40,0

№ Вар	Кгр
12	1, 20

Расчеты

Определяем положение центра масс и массу крана:

Получаем выражение грузовой характеристики (по 4-5 точкам)

По данному уравнению строим грузовую характеристику

Выражение высотной характеристики крана получаем из уравнения

Строим график высотной характеристики крана (по 4-5 точкам)

При грузоподъемности, соответствующей и называемой номинальной ( = 13,4т) выбираем кратность полиспастовой подвески а = 2.

Определяем разрывное усилие каната

Определяем разрывное усилие каната:

(j - число блоков в полиспасте)

Для заданной маркировки группы выбираем канат из табл.3 прил.1, так, чтобы

Таким образом, конструктивный диаметр барабана должен составить:

Принимаем , что будет соответствовать:

Рассчитываем канатоемкость барабана , приняв . Получим:

Принимаем . При m=2 находим:

Принимаем , что соответствует критерию выбора:

Определяем и

Рассчитываем мощность, затрачиваемую двигателем на подъем заданного груза с заданной скоростью:

Предварительно подбираем стандартный электродвигатель мощностью более или равной расчетной при ПВ=40%: МТН, , , из табл.4 прил.1

Рассчитываем необходимое передаточное число редуктора

Подбираем , ближайшее к стандартному передаточному числу редуктора , и подбираем редуктор с учетом и рекомендаций при заданном режиме работы (см. табл. 5 прил. 1).

Оцениваем:

Выбираем редуктор Ц 2350 ; ; . Рассчитываем требуемые значения:

Окончательно подбираем двигатель МТН 613-8:

, , для которого соблюдено условие:

Для режима М6 принимаем (табл.2 прил.1).

Тогда

Подбираем тормоз (см. табл. 6 прил. 1) с тормозным моментом не менее расчетного: ТКГ-400 .

Из табл. 7 прил. 1 подбираем муфту с передаваемым моментом не менее расчетного, равного 10,72 кНм, одного размера по диаметру с тормозом Д=400мм.

Выносим результаты на схему грузоподъемной лебедки.

Задание

Для ленточного конвейера (с ленточным тяговым органом при условии разгрузки материала через барабан): подобрать стандартную ленту при ; электродвигатель, редуктор, барабан, натяжное устройство; получить зависимость при при

Исходные данные

Таблица 1

Вариант задания	Ленточный конвейер
	Транспортируемый материал	Пт, т/ч	б, град	Н, м	vэ, м/с	б', град	м	вград
12	Гравий, ряд.100	90	12	23	2	30	0,2	250

Таблица 2

№ варианта	Скорость движения	Коэффициент погрузки	Режим работы
	V, м/с	Кп
12	2,5	0,4	Средний

Расчеты

1. Предварительный выбор ленты

Ширину ленты В выбираем из двух условий:

обеспечения заданной производительности

при выбранных скоростном режиме V, м/с, и форме роликоопор, определяемых значением ;

- минимизации потерь материалов при транспортировке.

По большему из этих значений предварительно выбираем стандартную ленту из табл.3 прил.2.

При

Для рядового материала

По большему значению В предварительно выбираем размер стандартной ленты с числом прокладок В= 400 мм,

Выбор электродвигателя

Мощность на валу приводного барабана ленточного конвейера определяем с учётом коэффициента К', зависящего от длины конвейера . Значения К' приведены в табл.4 прил.2. Определяем потребную мощность на приводном барабане N и двигателя при известном КПД редуктора :

(для справки

при

Приняв , определяем потребную мощность электродвигателя

Из табл. 8 прил. 2 выбираем электродвигатель асинхронный с короткозамкнутым ротором типа А 62-4: ; . Коэффициент запаса по мощности

Определение числа прокладок каркаса ленты и окончательный выбор ленты

Оцениваем усилие натяжения ленты при набегании и сбегании с приводного барабана через значение окружного усилия Р и тягового фактора . Вычисляем коэффициент запаса ленты, необходимое по прочности число прокладок i и толщину ленты .

с учетом в соответствии с табл. 7 прил. 2, В=400 мм; ; тип прокладок Б-800;

В нашем случае не выполняется условия прочности, когда значение превышает число прокладок ленты, указанное в табл. 3 прил. 2, принимаем следующий типоразмер ленты В. При этом оцениваем запас выбранного двигателя по мощности из условия:

Принимаем B=650мм и оцениваем запас выбранного двигателя по мощности из условия:

Запас выбранного двигателя проходит по условию. Пересчитываем

с учетом в соответствии с табл. 7 прил. 2, В=650 мм; ; тип прокладок Б-800;

.

Окончательно принимаем резинотканевую ленту шириной В=650 мм, с 6-ти прокладками каркаса бельтинг 820 с Н/мм; толщина ленты .

3. Определение размеров приводного барабана

Диаметр барабана , где - коэффициент, зависящий от , принимаем по табл. 10 прил. 2 равным 125. , что не соответствует стандартному размеру барабана. Принимаем следующий типоразмер барабана

Остальные размеры барабана определяем также по эмпирическим формулам:

длина барабана ;

диаметр натяжного барабана , принимаем :

диаметр отклоняющего барабана .

Максимальное нормальное давление р, МПа, оказываемое лентой на поверхность приводного барабана, оцениваем в соответствии с расчетной схемой.

Рассчитываем давление и сравниваем его с допускаемым [р] =0,2 МПа:

, что соответствует нормам и оставляет возможность для увеличения более чем в два раза.

Выбранный диаметр барабанов проверяем по условию предотвращения образования трещин на поверхности ленты:

Определение передаточного числа редуктора

Выбираем исполнение редуктора с ближайшим значением передаточного числа к расчетному (). При этом и реальная линейная скорость вращения барабана

.

Отклонение от заданной скорости составит +0,01 м/с, что незначительно.

При отклонении свыше 5% необходимо пересчитать по п.3 с уточнением характеристик ленты.

Определение параметров натяжного устройства

В данном конвейере использовано натяжное устройство грузового типа. Его параметром является масса груза , определяемая из условия равновесия натяжного барабана от величины предварительного натяжения ленты . Минимальное значение должно обеспечивать предельную величину провисания ленты между роликоопорами в месте загрузки материала, равную 0,025, где - расстояние между опорами. В этом случае

Или при и

где по табл. 5 прил. 2.

Определяем реальную величину предварительного натяжения ленты , соответствующую выбранному приводу и заданному значению тягового фактора:

Проверяем полученное значение из условия допустимой величины провисания ленты в месте загрузки:

из чего следует, что указанное условие выполняется.

Массу груза находим из уравнения:

где - КПД отклоняющего блока; К - коэффициент

В нашем случае для а=14°, приняв ; К=1,0; , имеем

Длину хода натяжного устройства для резинотканевых лент определяем исходя из относительного удлинения, равного 1,5%, по формуле

Принимаем h=3,3 м.

Формирование составляющих хода натяжения ленты поясняется на рисунке.

Проверка привода по значению тягового фактора

Желание реализовать минимальное значение предварительного натяжения ленты, , приводящее к минимальной загрузке и большой долговечности подшипниковых узлов барабанов, требует корректировки значения тягового фактора .

В этом случае:

(вместо заданного 1,55)

Выбор угла охвата приводного барабана,

его материала и возможность футеровки

Значение тягового фактора может быть реализовано при различных значениях [ф. Ориентируясь на конкретные условия эксплуатации ленточного конвейера: среднеклиматические условия, пыльное состояние ленты;

для стальных и чугунных барабанов с футеровкой, рассчитываем значение угла охвата:

Построение зависимости

Данная зависимость характеризует горизонтальную составляющую трассы перемещения материала при выбранном приводе:

Где

Задание

1. Определить эксплуатационный вес бульдозера;

2. Найти номинальное тяговое усилие;

башенный кран бульдозер конвейер

3. Определить длительность одного цикла работы бульдозера для данной топологической схемы и ее зависимость от дальности перемещения грунта;

4. Найти среднюю дальность перемещения грунта и средний угол подъема (талона) для возводимого объекта;

5. Определить производительность бульдозера и её зависимость от дальности перемещения грунта;

6. Рассчитать площадь срезаемой стружки за один проход, потребное количество захода и проходов в одной заходке, общий объем работы и потребное время возведения объекта.

7. Изучить работу и дать строительную схему одной из САУ бульдозера.

Исходные данные

Технические характеристики прямых неповоротных бульдозерных отвалов.

№ варианта	Фирма или завод	Страна	Базовый трактор	Масса трактора, т	Ширина отвала, м	Высота отвала, м	Заглубление отвала, м	Подъем отвала, м	Наклон отвала, м	Масса раб. обор-ия, т	Мощность двигателя, кВт	Vmax км/ч	Т, при V=2км/ч
11		США	Д6С	10,4	3,05	1,13	-	-	-	2,0	-	-	-

Параметры возводимой насыпи:

B, м	Н, м	h,m	г°	L, м	d, м
16	2.0	1.5	25	1000	3.0

Расчеты

1. Определение эксплуатационного веса бульдозера.

Эксплуатационная масса бульдозера складывается из масс базового трактора и бульдозерного оборудования:

Gб = (Gp. o. + Gm) = (2,0 +10,4) =12,4 т.

2. Определение номинального тягового усилия:

Рсц = Gб *gц = 12,4 *9.81* 0,8= 97,3 кH

3. Определение параметров стружки в процессе копания грунта отвалом бульдозера:

С1р = 0,20 м.

Руд. = Gб (ц - f) g/В0 = 12,4· (1,05 - 0,12) 9,8/ 3,05 = 37 кH/м;

Сср = 0,5 (С1р + С2) = 0,5 (0,20 + 0,05) = 0,13 м.

С2 - минимальная толщина стружки С2 = 0,05 м.

4. Определение характеристик трассы перемещения грунта:

б = arctg (D2/D1) = arctg (i) = arctg 1,75/29,3 = arctg 0,0597; (б?3042')

В дальнейшем при оценке производительности Кукл принимаем по таблице справочных данных; Кукл ? 0,8.

D2= 0,5 (H + h) = 0,5 (2,0 + 1,5) = 1,75 м.

А = ( (В + Hctgг) ·Н - Kрh2·ctgг) / (Kрh) = (16 + 2·2,15) ·2 - 1,3·1,52·2,15) / (1,3·1,5) = 17,6 м. ctg 25є = 2,15.

5. Определение объема призмы грунта перед отвалом, приведенного к плотному состоянию, и оставшихся характеристик продольного профиля копани:

Объем призмы грунта (в плотном теле):

а) из геометрических характеристик

м3

где Кпр - коэффициент призмы грунта, в соответствии со справочными данными, принимаем равным 0,78;

Кпр = 2Кр = 0,6*1,3=0,78

Кр - коэффициент разрыхления грунта

2 - коэффициент трения грунта о грунт, 2=0,6 (по условию);

б) по тяговому расчету, соответствующему реализации тягового усилия только на перемещение призмы грунта

µ = µ2 + µ1*cos2д= 0,8+0,6*cos2д=0,8030,8

Объемы призмы грунта в первом и втором случае существенно отличаются, что говорит о существенном недоиспользовании тяговых возможностей в режиме перемещения грунта.

С целью более эффективного использования тяги и минимизации потерь грунта при его перемещении реализуют подрезку слоя с минимальной толщиной стружки. Учитывая возможность комплектования бульдозера отвалами разных размеров, в качестве расчетного значения объема призмы грунта принимаем приблизительно среднее из двух полученных значений: Qгр. расч. = 3,7 м3.

Характеристики продольного профиля копания.

Длина пути внедрения отвала:

Длина пути добора грунта в отвал

Условие возможности копания выемки (резерва) соблюдается:

А - lвн=17,6 - 1 = 16,6 м > lн = 11,1 м

Действительный путь перемещения грунта:

lпґ = lп - (lвн+lнґ) = 27,4 - (1,0 + 11,1) =15,3 м.

Площадь сечения срезаемой стружки за один проход

щстр = Сср lнґ = 0,13*11,1 = 1,44 м2.

7. Продолжительность цикла при принятом скоростном режиме:

где VН = 0,5 м/с - скорость набора грунта;

VП = 1 м/с - скорость бульдозера при перемещении грунта;

Vxx = 2.5 м/с - скорость холостого хода бульдозера;

tразв. = 6,5 с - время разворота.

8. Техническая производительность бульдозера:

где Кукл - коэффициент уклона

Кукл = 0,8 при перемещении грунта на подъем с углом б=3…4°

9. Общий объем земляных работ:

Общий объем работ

Q = щв* L = (А + h*ctgг) *h*L = (17,6+ 1,5 * 2,15) *1,5 *103 = 31237,5 м3.

10. Общее количество проходов, необходимое для возведения насыпи.

Необходимое количество проходов для одной заходки

где m = 0,8 - коэффициент перекрытия смежных проходов.

Требуемое количество заходок

где m3 = 0,9 - коэффициент перекрытия смежных заходок.

Общее количество проходов при возведении насыпи

рп общ =nn*n3 = 27*364 =9828.

11. Время, необходимое для возведения насыпи одним бульдозером:

1)

2)

12. Анализ Результатов

Незначительная разница в результатах объясняется тем, что в приведенных расчетах приняты разные значения объема грунта, перемещаемого за цикл Тц, равный 60 с. В первом расчете объем грунта в плотном теле принят на основании тяговой способности бульдозера, считая реальной транспортировку грунта, имеющимся отвалом: Qгр =3,7 м3 или с учетом значения коэффициента уклона Ку:

Qгр *Ку = 3,7 * 0,8 = 3 м3.

Во втором расчете

3,2 м3

Здесь реально отражена организация рабочего процесса, выполняемого последовательными ходками и проходами с учетом имеющихся "перекрытий".

Для оценки возможностей бульдозера при перемещении грунта на различные расстояния сформируем математическую модель производительности бульдозера, позволяющую оценивать её изменение в зависимости от дальности перемещения грунта ?'п и скоростных режимов работы Vп и Vx. x в виде:

где

Vп и Vx. x - скоростные режимы, определяемые тягово-скоростными характеристиками бульдозера (в нашем случае Vп = 1 м/с; Vx. x = 2,5 м/с).

Построим зависимости Пт (l 'п) и Тц (l 'п) при длине участка копания l вн + l н = 12,1 м для б = 3є42' при изменении l п' от 5 до 70 м.

Выполним расчёты по формулам:

,

при l'п = 5; 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70 м.

Задание

1. Изучить устройство заданного вибратора, рабочий процесс уплотнения бетонной смеси и основы его моделирования.

2. Изучить методику экспериментального определения радиуса действия глубинных вибраторов и определить его значения для различных положении вибратора.

3. Рассчитать потребное число глубинных вибраторов заданного типа с вынуждающей силой Р, частотой колебаний nк, мощностью N, размерами L, D и массой М для уплотнения бетонной смеси с известными характеристиками при заданной интенсивности V подачи бетонной смеси. Расчет провести по двум методикам. Результаты проанализировать.

Исходные данные

Характеристики ручного глубинного вибратора

№ вар.	Фирма модель страна	Характеристики
		D, мм	L, мм	N, квт	P, кН	f Гц	М, кг
							Вибронаконечник
	Netter (Германия)
1	NCZ370	38	370	0.45	1.62	200	2.7
2	NCZ480	49	390	0.8	3.83	200	4.8
3	NCZ560K	56	350	1.4	4.85	200	5.5
4	NCZ560	56	450	1.6	5.93	200	6.8
5	NCZ660K	66	370	1.2	5.15	200	7.2
6	NCZ660	66	510	1.7	8.5	200	11
7	NCZ800	80	480	4.3	16.84	200	14.5
	Tremix (Швеция)
8	ES36	36	300	0.28	2	200	2
9	ES50	50	380	0.57	4	200	4.5
10	ES57	57	380	0.78	5.4	200	6
11	ES65	65	410	0.9	6	200	8
	Bamo (Италия)
12	В-М35	35	306	-	1.2	200	2
13	В-М50	50	365	-	3.6	200	4.4
14	В-М57	57	375	-	4.25	200	5.9
15	В-М65	65	380	-	6.05	200	7.6
16	В-М70	70	478	-	6.1	200	8
	Россия
17	ИВ-102А	75	440	0.75	7.9	200	12
18	ИВ-103	114	485	0.8	7.4	100	20
19	ВЭР.100	98	485	0.8	7.6	100	18

Характеристика бетонной смеси

№ варианта	Характеристики
	г, см-1	а, см	ОК, см	F	G
1	0,04	0,004	2	1,0	2,0
2	0,07	0,002	2	1,1	2,0
3	0,07	0,002	2	1,2	2,0
4	0,04	0,004	2	1,35	2,0
5	0,065	0,0025 (0,004)	2	1,35	2,0
6	0,04	0,004	2	1,5	2,0

Характеристики бетоносмесителей

№ варианта	Характеристики
	Vпр, л	Z	В/Ц	Dб, м	nб, об/мин
1	500	3	0,6	0,8	12
2	800	2	0,6	1,0	12
3	1000	2	0,6	1,2	6
4	1600	3	0,6	1,3	10
5	2000	2	0,6	1,5	8
6	3000	1	0,6	1,65	8

Расчеты

I методика

Предварительно находим амплитуду колебаний бетонной смеси вблизи корпуса:

А ? Ак /е = Р/ (е? М •щ²) = 6·10³/ (1,3·8· (1256) ²) =0,37·10^-3 м ? 0,37 мм,

щ = 1256 рад/с

А_к - амплитуда колебаний корпуса вибронаконечника;

А_K= Р/ (М •щ²) = 6·10³/ (8· (1256) ²) = 0,475 * 10^-3 м = 0,48 мм

е - переход амплитуд колебаний в поверхностном слое;

По диаграмме определяем, что е = 1,3.

Номограммы оценки радиуса действия вибратора

Решение уравнения Б.Б. Голицына проводим с использованием разработанных номограмм (рис.7.47). Для этого определяем безразмерные параметры:

г*r₀=0,04*3,25=0,13

Таким образом, результат решения будет:

Откуда

R = 4,625•65 = 300,6 мм = 0,301 м,

где K_вых - коэффициент выхода бетонной смеси, в зависимости от пустотности (пористости) крупного и мелкого заполнителей, а также от расхода воды. K_вых = 0,6 - 0,7, принимаем K_вых = 0,65.

Т_Ц - время цикла смесителя, определяемое как сумма временных отрезков загрузки, перемешивания, выгрузки:

Т_ц = t_загр + t_пер + t_выгр = 25 + 140 + 50 = 215 с,

Продолжительность отдельных операций цикла бетоносмесителя

Qпр, л	tзагр	tпер	tвытр
До 500 500-1000 Свыше 1000	10-15 15-25 20-30	48-80 80-120 120-180	15-20 20-40 40-60

t_В - продолжительность вибрирования на одной позиции зависит от подвижности бетонной смеси и типа вибратора. Уплотнение бетонных смесей поверхностными вибраторами производится в течение 20.60 с, глубинными - 20.40 с, наружными - 50.90 с. Принимаем t_В = 40 с;

t_П - время перестановки вибратора с одной позиции на другую (t_П= =10 с); Н - глубина уплотняемого слоя, м; Н = L - 0,1 = 0,41-0,1=0,31 м.

I I методика

Где

Анализ

Анализируя используемые методики расчета, отметим следующее. Бетонную смесь оценивают разными характеристиками: коэффициентом затухания у, см^-1, и минимально необходимой амплитудой колебания а, см; в первом методе и подвижностью бетонной смеси П, см, коэффициентом наличия арматуры F и коэффициентом угловатости зерен заполнителя G - во втором. Сопоставления указанных характеристик в справочной литературе отсутствуют.

Применены разные модели расчета: аналитическая модель акад.Б. Б. Голицина, рассматривающая распространение колебаний в неограниченном массиве бетонной смеси, и статистическая, полученная на практике с учетом наличия в бетоне арматуры и свойств заполнителя.

Расчет по указанным методикам дает расхождения в результатах, что объясняется неточностью оценки R по номограммам, а также неустановленной корреляцией г = г (П; K; G,.).

Задание

Осуществить рациональный выбор оборудования ДСУ двухступенчатого дробления, работающего в замкнутом цикле, и обеспечивающего требуемый зерновой состав по фракциям и производительность. Проанализировать заданный вид дробильно-сортировочной технологии.

Определить:

тип, марку, количество дробилок первичного и вторичного дробления;

зазоры выходных отверстий дробилок для получения заданного зернового состава;

производительность продукта по фракциям;

тип, марку, число грохотов, рациональные размеры отверстий сит.

Результаты представить на итоговой схеме потоков материала.

Исходные данные

Характеристики технологического процесса

№ Вар-та	П, М3/ч	Характеристики дробимого камня	Зерновой состав продукта по фракциям, мм
		ув, МПа	Е, МПа	Dмакс, мм	5-10	10-20	20-40	40-70
	130	190	-	500	10-20	15-25	20-35	35-55

Расчеты

1. Определение расчетного значения производительности первичного дробления по формуле (7.25):

2. Предварительный выбор возможных вариантов дробилок первичного дробления (по П_р=170 м³/ч и D_max=500 мм, у =190 МПа) и расчет для них критерия

№ варианта	Дробилки	Технические характеристики
	Тип и размер	Чис-ло	Dmax, мм	Пmin/Пмах, м3/ч	(e+S) min/ (e+S) мах, мм	N, кВт	G, т	TNG, кВт·т·м3/ч
1	ЩКД С 204Б	2	510	40/100	75/200	80	26,9	0,298
2	ЩКД СМД 111	1	750	120/230	95/165	100	72,5	0,251
3	ККД 900/140	1	750	-/325	-/140	250	134,6	0,275

3. Выбор дробилки первичного дробления требуемой величины выходной щели и размеров фракции продукта дробления.

3.1 Выбираем вариант №2, которому соответствует наименьшее значение TNG = 0,251.

3.2 Необходимым размер выходной щели для реализации расчетной производительности Пр= 170 м3/ч составит:

3.3 Размеры фракций продукта в соответствии с суммарной характеристикой крупности щековой дробилки крупного дробления (ЩКД) (рис. 7.18) составляет:

d, мм	до 5	до 10	до 20	до 40мм	до 70	Св.70
У1	?0	?0	0,05	0,11	0,28	0,72

Рис 7.18. Графики гранулометрического состава продукта дробления дробилок: а) ЩКД и ККД; б) КСД

Наибольший размер куска продукта дробления составляет приблизительно 175 мм (dmax = 175 мм).

Как видно из графиков возможностей для снижения У1 = 0,72 нет, так как в этом случае производительность дробления ниже расчетной Пр = 170 м3/ч.

3.4 Значение первой составляющей циклической производительности составит П1ц = Пр•У1= 1700,72=122,4 м3/ч.

4. Выбор дробилки вторичного дробления. В связи с тем, что вторичное дробление реализуется в замкнутом цикле, загрузку дробления определяем по формуле (7.26) при П1ц =122,4 м3/ч.

Вторая составляющая циклической производительности П2ц может быть установлена только после выбора дробилок вторичного дробления. Подбираем дробилки для вторичного дробления на основании данных: Dmax = dmax = 175 мм Пц ? 122,4 м3/ч.

№ варианта	Дробилки	Технические характеристики
	Тип и размер	Чис-ло	Dmax, мм	Пmin/Пмах, м3/ч	(e+S) min/ (e+S) мах, мм	N,кВт	G, т	TNG, кВт·т·м3/ч
1	КСД 1750	1	225	160/300	25/60	160	47	0,282

В этом случае в соответствии с графиками гранулометрического состава продукта дробления с учетом (7.26) в зависимости от выбираемого размера выходного отверстия e+S характеристики дробления будут иметь следующие значения.

№ варианта	Характеристики дробления
	e+S, мм	У2 при d>70мм	П2ц, м3/ч	Пц, м3/ч
1	60	0,25	40,8	163,2
2	50	0,075	0,9	132,3
3	менее 46	0	0	122,4

Значение размера выходной щели целесообразно принять менее 46 мм с целью Пц min. Однако его конкретное значение принимаем по данным требуемого зернового состава продукта дробления по фракциям.

5. Определение производительности продукта по фракциям при ширине выходной щели вторичной дробилки равной 46 мм. В соответствии с суммарной характеристикой крупности это будут следующие значения основных фракций:

d, мм	до 5	до 10	до 20	до 40	до 70	Св.70
У2	0,04	0,12	0,24	0,47	1,0	0

Рассчитаем значения коэффициентов Кф1i и Кф2i в формуле (7.27) и затем Пфi. Результаты расчетов представим в таблице. (Коэффициенты зернового состава фракции Кф1i и Кф2i, определяем как разность между значениями верхней и нижней границ фракций).

Параметры	Фракции, мм	Примечания
	0ч5	5ч10	10ч20	20ч40	40ч70
Кф1i	0	0	0,05	0,06	0,17	-
Кф2i	0,04	0,08	0,12	0,23	0,53	-
Пфi, м3/ч	4,9	9,8	23,2	38,3	93,8	Пфi=170 м3/ч
Пфi/Пр, %	2,9	5,8	13,6	22,6	55,1	100%

Анализируя полученный зерновой состав продукта в сравнении с требуемым делаем вывод о его соответствии по всем фракциям за исключением фракции размером кусков 5ч10 мм. Вместо требуемой производительности по указанной фракции (0,1ч0,2) ПР они составили лишь 0,058 Пр. Причиной этого является то, что мы пытались получить требуемый зерновой состав по всем фракциям, осуществляя процессы первичного и вторичного дробления при работе с постоянными величинами выходных щелей: 130 мм - при первичном дроблении и 46 мм - при вторичном. Это затруднительно. Для получения требуемой производительности по указанной выше фракции вторичное дробление (как следует из прил.2) нужно осуществлять при размерах выходной щели 25 и 30 мм, лишь затем увеличивая размер щели до 46 мм.

Для управления размером выходной щели, обеспечивающим получение заданного зернового состава с требуемой точностью, используют специальные системы автоматики, которыми оснащены современные дробилки.

6. Выбор грохотов.

Примем схему расположения сит "от крупного к мелкому" и установим загрузку каждого из них с указанием крупности кусков сортируемого материала. Результаты представим на рис. 7.19.

Рис. 7.19. Итоговая схема загрузки сит

При проведении расчета учитываем, что:

0,72 Пр = 0,72•170 = 122,4 м3/ч материала с размером куска более 70 мм (до 175 мм повторно) дробятся в конусной дробилке среднего дробления до размера кусков менее 70 мм, его состав определяется значениями У2;

оставшаяся часть потока П=170-122,4 (или 170•0,28) = 47,6 м3/ч, имеющая размер кусков после предварительного грохочения менее 70 мм, не идет на повторное дробление. Ее состав определяется значениями У1.

Исходя из результатов могут быть выбраны два грохота:

односитный с размером ячеек 70 мм (для предварительного грохочения);

трехситный с размерами ячеек: 40 мм,20 мм и 10 мм (для сортировки).

Выбор грохотов и режимов грохочения основан на практических рекомендациях, учитывающих показатели крупности и трудности сортировки материала. При выборе грохота и его параметров для конкретных условии эксплуатации вычисляем средневзвешенный диаметр сортируемой смеси dср-вз:

где d1, d2,., di - средние диаметры отдельных классов;

г1, г2….,гi - выходы отдельных классов.

По указанному значению параметра сортируемая смесь может быть отнесена к мелкой (dср-вз, < 40 мм) или крупной (dср-вз > 40 мм).

Сортировка смеси в заданном технологическом цикле, как указывалось выше, может быть обеспечена одним односитным грохотом предварительного грохочения и одним трехситным грохотом окончательного грохочения. Определяем средневзвешенные диаметры сортируемого материала: на грохоте предварительной сортировки

на грохоте окончательной сортировки

Для сортировки крупных смесей dср-вз > 100 мм, в основном, используют грохоты среднего и тяжелого типов, эксцентриковые и инерционные с круговыми колебаниями. Преимуществом последних является возможность изменения режима колебаний по амплитуде, необходимой при изменении характеристик исходного материала.

При предварительном грохочении сортируемая смесь относится к крупной d ср - вз =108 мм >40 мм и трудносортируемой: m0=28%<40%. Смесь, подаваемая на окончательное грохочение, также крупная dср-вз= 47,9 мм и среднесортируемая: m0 = 47% <40%.

В соответствии с этим примем инерционный грохот тяжелого типа с наклонным расположением сита. Для сортировки средних и мелких смесей, имеющих dср-вз< 50 мм, используют виброгрохоты легкого и среднего типов.

В нашем случае выбираем двухмассовый виброгрохот с круговыми колебаниями среднего типа. Учитывая невысокие требования к качеству грохочения (состав фракции 0ч5 мм в задании не указан) направление колебании принимаем в сторону движения материала по ситу, что снизит время грохочения.

Из формулы (7.18) с использованием значении У1 и У2, определяем необходимые площади сит.

Для предварительного грохочения щебня на наклонном сите с углом наклона 15° (для сита с ячейкой 70 мм).

где К1 = 1,08, т.к. при d до 70 мм У1= 0,28; Ш

К2 = 0,6, т.к. при d до 35 мм У1?0,5 (0,05+0,11) = 0,08;

К3 = 0,8 при угле наклона грохота к горизонту 15°.

Для окончательного грохочения:

где К1 ? 0,89, т.к. при d до 40 мм У2= 0,47;

К2 ? 0,76, т.к. при d до 20 мм У2=0,24.

где К1 ? 0,7, т.к. при d до 20 мм У2= 0,24;

К2 ? 0,67, т.к. при d до 10 мм У2=0,12.

где К1 ? 0,63, т.к. при d до 10 мм У2= 0,12;

К2 = К2min= 0,63, т.к. при d до 5 мм У2=0,04.

где К1 ?К1min= 0,58, т.к. при d до 5 мм У2= 0,04;

К2 = К2min= 0,63.

Используя данные по оптимальным размерам отверстий сит определяем:

для грохота предварительного грохочения

аш = 82 мм или аш = 70 мм;

для грохота окончательного грохочения

аш = 47 мм или аш = 40 мм;

аш = 24 мм или аш = 18 мм;

аш= 12мм или аш = 10 мм;

аш = 5 мм или аш = 6 мм.

По большему значению F осуществляем подбор грохотов с учетом полученных размеров отверстий сит:

для предварительного грохочения грохот ГИТ-41 с F=4,5 м2 (2 шт.);

для окончательного грохочения грохот трехcитный ГИЛ-42 с F=5,6 м2 (2 шт.)

Выбор параметров колебании А и щ производим с учетом их соответствия коэффициенту динамического режима Г, определяемому по формуле (7.17).

В соответствии с практическими рекомендациями по выбору режимов грохочения устанавливаем нижние значения щ и верхние значения коэффициента режима грохочения Г.

Тип грохота	Технические характеристики
	АхВ, мм х мм (F = м3)	Число сит	б, град	Частота колебании, короба щ, мин	Амплитуда колебаний А, мм	Размер отвер-стий сит	Nдв кВт	Масса m, кг	П, т/ч
ГИТ-41	1500x3000 (4,5)		10ч30	800	3	80,40 25x25	13	5450	670
ГИЛ-42	1500x3750 (5,62)	3	10ч25	970	2,5	50: 25: 13	7,5	4120	200
ГИТ-41Л	1500x3000 (4,5)	1	10ч30	970	3ч5	8ч12	13	5980	120чч230

Проведенное решение поставленной задачи методом, основанным на базовых экспериментальных данных, показывает, что достижение высокой степени точности зернового состава продукта указанным способом получить затруднительно.

Для этого необходимо использовать более точную технологическую методику расчета, базирующуюся на решении уравнения кинетики грохочения, получаемого из рассмотрения массово - балансной модели потока материала.

Размещено на Allbest.ru