Примеры расчета. 8.3.1Определить частоту вращения nш.р разгрузочных шнеков КСС ирландского типа, предельное её значение и мощность привода этих шнеков

8.3.1 Определить частоту вращения n_ш.р разгрузочных шнеков КСС ирландского типа, предельное её значение и мощность привода этих шнеков. Потребность ТБЗ в сырье Q _c = 20 т/ч, плотность торфа ρ= 250 кг/м³, толщина срезаемого шнеками слоя с откоса 25 мм, с намёрзших боковых стенок бункера 15 мм.

Рабочая скорость каретки

м/с,

где В = 7,3 м, Н = 7,5 м (рис. 54).

Частота вращения n _м.р разгрузочных шнеков (2.12). Площадь поперечного сечения груза, срезаемого разгрузочным шнеком (2.9)

м².

Коэффициент заполнения шнеков (2.11)

Производительность одного разгрузочного шнека

т/с.

Тогда

с^-1.

Предельная частота шнеков (2.13)

с^-1.

Мощность на перемещение торфа вдоль разгрузочных шнеков (2.17)

124 кВт,

где м/с – скорость материала;

м/с – окружная скорость шнеков

Мощность на фрезерование торфа разгрузочными шнеками (2.18)

кВт,

где

Мощность на фрезерование мёрзлого слоя торфа на боковых стенках бункера (2.22)

кВт,

где ;

Мощность привода разгрузочных шнеков

кВт.

8.3.2. Определить частоту вращения выгружающих шнеков КСС, предельное её значение и мощность привода этих шнеков. Потребность ТБЗ в сырье Q _c = 20 т/ч, плотность торфа – ρ= 250 кг/м³.

Частота вращения выгружающих шнеков (2.24)

с^-1,

где – в масштабе по рис. 53.

Предельная частота вращения выгружающих шнеков

с^-1.

Мощность привода выгружающих шнеков

0,34 кВт,

где w = 1,6 – обобщённый коэффициент сопротивления движению.

8.3.3. Определить мощность привода на передвижение каретки КСС; произвести проверку возможности передвижения каретки по условию сцепления колёс с рельсами. Потребность ТБЗ в сырье Q _c = 20 т/ч, плотность торфа ρ= 250 кг/м³, рабочая скорость каретки v _p = 3,5∙10^-4 м/с, её масса — 5 т, частота вращения разгрузочных шнеков n _ш.р.=0,12 с^-1.

Сопротивление передвижению каретки при холостом ходе (2.26)

H,

где D _К и d _Ц – в масштабе по рис. 54.

Мощность на передвижение в режиме холостого хода

кВт,

где v_x – скорость холостого хода 0,25 м/с (2.27).

Реакция штабеля (2.30) при врезании разгрузочных шнеков в откос (рис. 58)

H,

где м/с; ; ; .

Мощность на передвижение каретки в рабочем режиме (2.31)

кВт.

Нагрузка на ось ведущих колёс (рис. 57)

24500 H.

Условие передвижения каретки без пробуксовки ведущих колёс

H

где f _сц= 0,1 – коэффициент трения сталь по стали. Условие выполнено.

8.3.4. Произвести расчёт режимов работы механизмов УПН-1. Плотность торфа влажностью 50% равна 400 кг/м³. Размеры установки в масштабе по рис. 60. Производительность установки Q = 15 т/ч.

Производительность одного перемешивающего шнека

т/ч.

Частота вращения шнека перемешивающего (2.24)

с^-1,

где D _ср= S = 0,3 м – соответственно диаметр витка в среднем сечении и шаг шнека; d _в = 0,1 м – диаметр вала; ψ = 0,3 (0,3 ÷ 0,4).

Максимально возможная частота вращения шнека, перемешивающего (2.13) при частично заполненном его объёме,

с^-1,

где D = 0,4 м - диаметр верхнего витка шнека.

Частота вращения коромысла (2.42)

с^-1,

где Н = 1,7 м – полезная высота бункера, заполненная торфом; L _кор= 3,7 м - расстояние между осями перемешивающих шнеков.

Частота вращения поворотной платформы (2.53)

n _п.п. = n _ш.п ∙ D _cp (D _cp² - d _в²) / (D _бун² ∙ H) = 0,92∙0,3 (0,3² - 0,1²) / (10² ∙ 1,7) = 0,00013 с^-1,

где D _6yн = 10 м – диаметр бункера.

Полученные значения n _ш.п, n _кор и n _п.п. обеспечивают работу УПН-1 без лобового сопротивления шнеку при его вращении относительно оси коромысла.

Но при этом перемешивающие шнеки должны фрезеровать торф с толщиной слоя D _cp / 2, что приведёт к увеличенным энергозатратам.

В связи с этим в конструкции УПН-1 принята повышенная частота вращения перемешивающих шнеков, что даст возможность уменьшить толщину срезаемого слоя и соответственно затраты энергии.