Обоснование выбора темы, описание конструкции и принципа действия молотковой дробилки

Расчет параметров молотковой дробилки

Обоснование выбора темы, описание конструкции и принципа действия молотковой дробилки

На основании анализа хозяйственной деятельности было выявлено, что приготовление зерновых комбикормов на птицефабрике более целесообразно и экономично, чем их закупка, затраты на производство, капитальные вложения и транспорт значительно снижаются.

В проведенном обзоре литературы были рассмотрены существующие комбикормовые цеха и выявлены преимущества и недостатки используемых в них молотковых дробилок. К главным из них относят невысокую производительность и неравномерность гранулометрического состава получаемого продукта с повышенным содержанием переизмельченных частиц.

С учетом этих недостатков в дипломном проекте была предложена молотковая дробилка с оптимальными конструктивно-технологическими параметрами. Особенностью этой дробилки является отсутствие деки, окружность рабочей камеры ограничивается только поверхностью решета. Увеличение живого сечения решета приводит к повышению производительности дробилки за счет более быстрого удаления измельченного материала из рабочей камеры. Отсутствие деки значительно уменьшает количество пыли, накапливаемой в месте ее расположения, а так же ведет к уменьшению количества переизмельченных частиц.

При работе большинства дробилок более крупные частицы измельчаемого зерна центробежной силой прижимаются к стенкам рабочей камеры, замедляя этим процесс измельчения. Во избежание этого в предлагаемой дробилке зазор между концами молотков и решетом сведен к

минимуму. Это приведет к увеличению окружной скорости измельчаемого слоя зерна, и не даст более крупным недоизмельченным частицам скапливаться у поверхности решета, вовлекая их в дальнейшее измельчение.

Молотковая дробилка состоит из приемной камеры, дробильной камеры и молоткового ротора. Приемная камера представляет собой чугунную конструкцию, закрепленную болтами в корпусе дробилки. Дробильная камера выполнена в виде разъемного чугунного корпуса. Внутри дробильной камеры расположены решета.

Молотковый ротор смонтирован на валу и состоит из восьми дисков, закрепленных шпонкой и зафиксированными распорными втулками. Через отверстие в дисках проходят шесть пальцев, на которых шарнирно подвешены молотки. Строго заданное расстояние между молотками фиксируется втулками.

Технологическая схема дробилки представляет собой совмещение процесса дробления зерна и процесса транспортировки материала в бункер.

Зерно поступает в рабочую камеру через загрузочную горловину и попадает под удары молотков. Раздробленное зерно просеивается через сито и поступает в винтовой транспортер, по которому поступает в бункер. В качестве несущей конструкции дробилки выбрана коробчатая рама. Привод осуществляется от электродвигателя клиноременной передачей. Корпус дробильной камеры изготавливается из чугуна, бункер - из металлического проката толщиной 2мм.

4.2 Расчет основных параметров молотковой зернодробилки

Исходя из численности поголовья и, следовательно, из потребности хозяйства в нормах для расчета молотковой зернодробилки принимаем ее производительность Q=5000 кг/час.

Определяем подачу зерна в дробилку по формуле:

Удельная нагрузка q´ для зерновых равна 2…8, для грубых 0, 3…1, 5. В нашем случае принимаем q´ =8кг/с*м².

Определяем диаметр камеры измельчения по формуле:

, м

где Q – производительность, кг/с

К – отношение диаметра камеры измельчения D(м) к ширине камеры измельчения L(м). Для центральной подачи к=6.

q- удельная нагрузка.

Ширина камеры измельчения:

Радиальный зазор Δ R=0, 002…0, 012(м)

Принимаем Δ R=0, 005(м)

Боковой зазор Δ L=0, 002…0, 012

Принимаем Δ L=0, 006м

Диаметр молоткового ротора D_р определяем по формуле:

;

D_р=0, 5-2*0, 005=0, 49м.

Длина молоткового ротора L_р=L-2Δ L.

L_р=0, 36-2*0, 006=0, 348м.

Радиус ротора по осям подвеса молотков:

где l -расстояние от оси подвеса до конца молотка

l=0, 154D_p=0, 154*0, 49=0, 075м.

Скорость молотков V_м=60…105м/с.

Принимаем V_м=75 м/с.

Частота вращения ротора: n_c=

n_c= =47c^-1

Коэффициент густоты молотков К_r=1.

Количество осей подвеса i₀=6.

Количество молотков:

где δ - толщина молотка =0, 002…0, 012.

Принимаем δ =0, 003 м, тогда

Количество молотков на одной оси подвеса:

Шаг винтовой линии:

где L_i – толщина несущих дисков

L_i = 0, 004…0, 02, принимаем L_i = 0, 014.

Z_g – количество несущих дисков ротора задается по конструктивным соображениям

Z_g = 8

Расстояние между следами молотков:

Длина молотков:

d_м=1, 5l

d_м=1, 5*0, 075=0, 11м.

Ширина молотков:

b_м=0, 45d_м=0, 45*0, 11=0, 05м.

Диаметр отверстий:

, где

М – модуль помола, определяется зоотребованиями. Принимаем М=0, 0009м, тогда

Лобовая поверхность молотков:

Диаметр распорных втулок d_вт выбирается в зависимости от диаметра пальца +4…8мм. В нашем случае диаметр пальца 20мм, тогда d_вт=20+4=24мм=0, 024м.

Общая длина распорных втулок:

Лобовая поверхность втулок:

F_вт=L_втd_вт=0, 472*0, 024=0, 011м²

Работа измельчения:

А_и=С₁ l g λ ³+C₂(λ -1), где

С₁-удельная работа объемных преобразований,

С₁-(10…13) 10³Дж/кг.

λ -степень измельчения

где d_э – эквивалентный диаметр частиц сырья

d_э = 3мм, тогда

С₂ – удельная работа образования новых поверхностей; С₂=(6…9)10³Дж/кг.

А_и=10*10³* l g 3, 3³+6*10³(3, 3-1)=18300Дж/кг.

Мощность, требуемая для измельчения:

N_и=А_и Q

N_и=18300*1, 38=25254 Вт

Мощность, требуемая для преодоления сопротивления воздуха:

N_в=В_мF_мω ³ α R_с ³ γ _в+ В_втF_втω ³ α R_п ³ γ _в

где В_м - коэффициент сопротивления молотков

В_м=1, 1…1, 3, принимаем В_м=1, 2.

ω – окружная скорость

α – коэффициент влияния длины молотка

N_в=1, 2*0, 01*305³*97*0, 07³*1, 29+0, 1*0, 011*305³*0, 17³*1, 29 = 8410 Вт.

Мощность холостого хода ротора, Вт:

N_х=1, 1*N_в=1, 1*8410=9251 Вт.

Высота подъема продукта определяется конструктивно, принимаем 1м.

Суммарная мощность привода дробилки, Вт:

N₀ =N_х+N_и

N₀ = 9251+25254=34505 Вт.