Основні розрахунки

 

3.3.1. Визначення продуктивності та потужності.

Умова захоплення шматка матеріалу в даній дробилці: кут захоплення повинен бути більший, ніж подвійний кут тертя a ≤ 2j. Діаметр D валка находять з геометричних міркувань. Вважаючи, що діаметр d_П початкового шматка матеріалу відомий (тобто заданий), а ширина щілини між валками дорівнює діаметру d_К кінцевого шматка матеріалу, з трикутника АВС (рис. 3.9) отримаємо

Звідси, розділивши всі члени рівняння на d_П/2 і прийнявши до уваги, що d_К/ d_П = 1/і, знайдемо

.

Для дробилок з гладкими і рифленими валками довжину валків приймають L = (0,2…0,5)D при подрібненні твердих матеріалів і L ≈ 2D.

Частота обертання валків обмежена умовою відкидання матеріалу під дією відцентрових сил

де n – в об/с; f – коефіцієнт тертя матеріалу по валку, r – густина матеріалу, кг/м³.

Практично з метою зменшення зношування бандажів приймають частоту обертання валків

n = (0,4…0,7)n_max. (3)

 

Звичайно колова швидкість валків становить u = pDn = 3…6 м/с.

Продуктивність валкової дробилки розраховується із припущення, що із випускної щілини виходить безперервна стрічка подрібненого матеріалу товщиною d_К і шириною, що дорівнює робочій довжині валка L_Р ≈ 0,9L (зона подачі матеріалу на валки обмежена розмірами завантажувальної воронки)

, (4)

 

де 1,25 – коефіцієнт, що враховує розходження валків при подрібненні із-за деформації запобіжних пружин; m – коефіцієнт розпушування (для міцних матеріалів m = 0,2…0,3; для пластичних m = 0,4…0,6).

Зусилля подрібнення Р, яке діє на валки, залежить від площі контакту

,

де – довжина дуги контакту, м,

та границі міцності матеріалу на стискання s_СТ , МПа.

 

. (5)

 

Потужність двигуна визначається енергетичними витратами на подрібнення і подолання сил тертя в підшипниках і з урахуванням загального ккд передачі становить

 

N_ДР = pfР₀Dn h (6)

де Р₀ – сумарне зусилля пружин, за яким розраховують на міцність вали, опори, пружини.

Р₀ = (1,2…1,3)Р. (7)

 

 

3.3.2. Механічні розрахунки.

Вибір потужності двигуна, розбивка передавального відношення передачі, розрахунок клиноремінної передачі та окремих конструктивних елементів (валів, шпонок, затяжних болтів, рами), вибір муфт та підшипників виконуються загальновідомими методами.