Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Проектирование щековой дробилки

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Рудненский индустриальный институт

Кафедра транспортной техники и организации перевозок

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

Тема: Проектирование щековой дробилки

Дисциплина: Строительные машины и оборудование

Оценка _________________________

Члены комиссии:

_______________________________

^{(личная подпись,
И.О.Ф.)} «____»________________20 ___ г.

_______________________________

^{(личная подпись,
И.О.Ф.)} «____»________________20 ___ г.

_______________________________

^{(личная подпись,
И.О.Ф.)} «____»________________20 ___ г.

Преподаватель

Морозова С.А. .

^{(ученая степень,
учение звание)}

_____________________________

^{(личная подпись,
И.О.Ф.)} «____»_______________20 ___ г.

Студент

Хрыльченко Э.М..

^{(личная подпись,
И.О.Ф.)}

Группа ЗСт-09-во .

№ зачетной книжки 090564 .

« 17 » января 2011 г.

Рудный 2011

Рассчитываем основные параметры щековой дробилки. – производительность, число оборотов эксцентрикового вала и мощность двигателя.

Рисунок 2.1 – Схема к определению производительности щековой дробилки

Для расчета производительности, вначале рассчитываем число оборотов эксцентрикового вала, мин^-1

(1)

где α - угол захвата, град;

s – максимальный отход подвижной щеки, м

Производительность щековой дробилки, м³/ч

(2)

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

n – частота вращения эксцентрикового вала;

- коэффициент разрыхления дробимого материала.

(3)

где е – минимальный зазор между дробящими плитами;

b – длинна загрузочного отверстия дробилки;

Потребная мощность щековой дробилки, кВт

Для дробилок с длиной загрузочного отверстия b>1000мм

, (5)

где σ – предел прочности дробимого материала, МПа;

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

D – диаметр загружаемых в дробилку камней, м; (D=0,8–0,9∙a);

а - ширина загрузочного отверстия дробилки, м;

d – средний диаметр раздробленного материала, м (d=e+0,5∙S);

E - модуль упругости дробимого материала, МПа.

=4,6 кВт

5.3 Прочностные расчеты

5.3.1 Расчет шатуна

Максимальное усилие действующее вдоль шатуна, кН

, (6)

где N – потребляемая мощность дробилки;

r – эксцентриситет вала, м;

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

кН

Расчетное усилие, кН

(7)

кН

Принимаем размеры поперечного сечения шатуна а₁хb₁,

где а₁=0,2а=80мм

b₁=b-400=800мм

Площадь поперечного сечения шатуна, м²

F₁=a₁xb₁ (8)

F₁=0,8∙0,08=0,064

Напряжение от растягивающих сил, МПа

(9)

=110-120МПа, для ст. 35 Л

Площадь болтов крепления головки шатуна, м²

, (10)

= 0,007м²

где Рр – расчетное усилие, кН;

Z – количество болтов крепления головки шатуна; z=(8-20)

]=64МПа, для Ст. 5 из которой изготовлены болты.

Внутренний диаметр болта, мм

(11)

94мм.

5.3.2 Расчет распорной плиты

Рисунок 2 – Схема к расчету распорной плиты

Схема к расчету распорной плиты показана на рисунке 2.

Усилие, действующее на распорную плиту, кН при =80

(12)

6380кН

Расчетное усилие

Тр=1,3Т, кН (13)

Тр=1,3∙6380=8294, кН

При распорных плитах из серого чугуна С4 15-32 ]=70МПа

Площадь поперечного сечения плиты, м²

(14)

см²

, (15)

где - толщина распорной плиты;

b₂- ширина распорной плиты.

Длина распорной плиты, мм

, (16)

мм

Ширина распорной плиты, мм

, мм (17)

мм

Толщина плиты

(18)

см

Момент инерции, см⁴

(19)

см⁴

Радиус инерции поперечного сечения, см

см

При гибкости

(20)

2,2

Находим по таблице 1 (Приложение Г) для чугуна коэффициент уменьшения допускаемого напряжения φ=0,97.

Напряжение в распорной плите, МПа

(21)

МПа

При клепанной распорной плите площадь поперечного сечения заклепок, см²

, (24)

см²

Для заклепок из стали Ст 3сп

Принимаемое число заклепок z

Диаметр одной заклепки, мм

(26)

для b 1200мм, z=12

5.3.3 Расчет подвижной щеки

Схема к расчету подвижной щеки показана на рисунке 3.

Длина подвижной щеки, мм

(27)

мм

Расстояние от места приложения нагрузки

(28)

мм

Рисунок 3 – Схема к расчету подвижной щеки

Угол

(29)

Усилие, действующее на подвижную щеку, кН

(30)

кН

(31)

кН

(32)

кН

Максимальный изгибающий момент, кН

(33)

Н/см

Рисунок 4 – Сечение подвижной щеки

Принимаем размеры поперечного сечения щеки. Схема к расчету показана на рисунке 4.

(34)

см

(35)

см

(36)

см

(37)

см

Площадь поперечного сечения щеки, м²

(38)

(39)

см²

(40)

см²

Расстояние от центров тяжести сечений до оси х-х:

, см (41)

см

см (42)

см

Расстояние от края сечения до оси х-х, см

(43)

см

Момент инерции площади поперечного сечения относительно оси Х-Х, см⁴

(44)

см⁴

Момент сечения поперечного сечения изгибу, м³

(45)

м³

Напряжение в щеке, МПа

(46)

МПа

5.3.4 Расчет оси подвижной щеки (не рассчитывается для дробилок со сложным движением щеки)

Нагрузка действует на ось подвижной щеки в процессе дробления:

, кН (47)

кН

Схема по расчету оси подвижной щеки показана на рис.

Принимаем длину шеек оси l_ш=200 мм (расчетная длина оси см. рисунке 5)

Рисунок 5 – Схема к расчету оси подвижной щеки

, мм (48)

Длина щеки с головкой, м

, м (49)

, мм

Объем щеки, м³

(50)

м³

Масса щеки, кг

(51)

кг

Вес щеки с учетом веса дробления плиты, кН

m_щ g (52)

858,96∙9,8=10522кН

где g – ускорение свободного падения, м/с²

Считаем, что направления действия сил R_Q и G_щ взаимно перпендикулярны, тогда общая сила, действующая на ось подвижной щеки:

, кН

Нагрузка на ось передается через подшипники, находящиеся от опор на расстояние а, м

, кНм (53),

, кНм

5.3.5 Расчет маховика

Уравнение махового момента

, (55)

где δ – коэффициент неравномерности, δ=0,001-0,03.

Принимаем окружающую скорость на базе маховика: Для дробилок с b=1200мм V=15 м/с.

(56)

мм

где D – диаметр маховика, м.

Масса маховиков, кг

(57)

Площадь сечения обода одного маховика

, м² (58)

м²

При ширине обода b=200мм; его толщина составит, мм

(59)

см=19мм

5.3.6 Расчет эксцентрикового вала

Рисунок 6 – Схема к определению размеров элементов эксцентрикового вала а – диаметр вала; б – диаметр шейки под подшипник

На эксцентриковый вал действуют: усилия в шатун Р, Кн

Вес маховиков

G_m =1,2∙0,5∙mg, кН (60)

G_m =1,2∙0,5∙65,8∙9,8=387 кН

Усилие в ременной передаче S_p рисунок 6. Для дробилок со сложным движением щеки следует учитывать вес подвижной щеки.

Крутящий момент на валу, Нм

М_кр=9550 (61)

М_кр=9550=173 кНм

Передаваемое ременной передачей усилие, кН

(62)

кН

Усилие ременной передачи, кН

S_p=3P₀ (63)

S_p=3∙306,2=918,6кН

Расчетная длина вала, мм

L_p=b+200 (64)

L_p=1200+200=1400мм

Длина шейки

2l₂ = 200мм (65)

Расстояние

l₁ = l₃- l₂=200 мм (66)

l₃ = l₁+l₂=300 мм (67)

Сумма моментов сил относительно точки Б равна 0

(68)

, кН (69)

кН

Изгибающий момент, кНм

М_и=-G_m(l₁+0,5l_p)+R_a0,5l_p (70)

М_и=-387(200+0,5∙1400)+1626∙0,5∙1400=789,9кНм

Приведенный момент на валу, кНм

М_пр = (71)

М_пр =кНм

Диаметр вала для стали 35Х, из которой изготовлен вал

При [_u]= (72)