Расчет Мельницы мокрого самоизмельчения

Мельницы мокрого самоизмельчения (ММС)типа «Гидрофол» предназначены для помола сырья на первой стадии измельчения и представляет собой полый барабан с двумя коническими днищами, сваренными с полыми цапфами оригинальной конструкции, которые опираются на подшипники скольжения.

1-загрузочная горловина; 2-загрузочная опорная цапфа; 3-барабан; 4-бронеплита; 5- загрузочная опорная цапфа; 6-венцовая шестерня; 7-бутарат; 8-электродвигатель; 9-редуктор; 10- разгрузочная горловина; 11-подшипник; 12-выходная классифицирующая решетка; 13-лифтер; 14-втулка.

Рисунок 1- Мельница самоизмельчения «Гидрофол»

Исходными данными при проектировании мельниц являются:

1) плотность измельчаемого материала γ=1500 кг/м³

2) диаметр барабана D, м; (табл. 1)

3) длинна барабана L, м;

4) масса барабана мельницы т;

5) масса венца мельницы , т;

6) масса разгрузочной части мельницы , т;

7) масса цапф барабана мельницы , Н;

Таблица 1

Вариант
D, мм
L, м		2,3	2, 5		2,3	2,5	2,5	2,3		2,5	2,7		2,5	2,7
Gб, т
Gв, т
Gразг, т		9,5		10,5		11,5		12,5
Gц, т							4,5	4,5

Производительность мельницы, т/ч

(1)

где С – коэффициент пропорциональности;

(2)

D – диаметр мельницы, м;

L – длина мельницы, м.

Частота вращения мельницы, мин^-1;

(3)

где D – диаметр мельницы, м.

η – механический к.п.д., учитывающий потери на преодоления трения в подшипниках приводного механизма и цапфовых подшипниках,

Радиус центра инерции

R₀ =0,86R (4)

где R- радиус мельницы, м.

Величина угла отрыва материала, град

(5)

где n – частота вращения мельницы, с^-1;

Время движения материала по обечайке, с

(6)

где τ₁ – время движения по круговой траектории, с:

τ ₂ – время движения по параболической траектории, с:

(7)

(8)

где n – частота вращения мельницы, с^-1;

Число циклов условного слоя, с^-1

(9)

Объем барабана мельницы, м³

(10)

Сила тяжести рудной загрузки мельницы, Н

(11)

где V- объем барабана мельницы, м³;

γ-плотность материала загрузки, кг/м³

Сила тяжести вращающихся частей мельницы, Н;

(12)

где – сила тяжести рудной загрузки, Н;

– сила тяжести барабана мельницы, Н;

– сила тяжести цапф барабана мельницы, Н;

– сила тяжести венца мельницы, Н;

– сила тяжести разгрузочной части мельницы, Н;

Мощность, необходимая для вращения мельницы, кВт

(13)

где G_заг–общая сила тяжести материала, загружаемого в мельницу, кН

R – радиус барабана, м;

n – число оборотов мельницы, мин^-1;

η –кпд привода (η=0,8)

Центробежная сила массы загрузки, движущейся по круговой траектории, Н

(14)

Равнодействующая центробежных сил и силы тяжести загрузки, Н

(15)

Рисунок 2- Схема к расчету корпуса мельницы

Равнодействующая сил, Н

(16)

Интенсивность распределенной нагрузки, действующей на корпус мельницы в плоскости равнодействующей, Н/м

(17)

Изгибающий момент равнодействующей силы равен;

(18)

Крутящий момент, Н·м.

(19)

где -мощность установленного электродвигателя, Вт;

- частота вращения корпуса мельницы, с^-1.

Приведенный момент, Н·м.

(20)

Расчёт подшипника скольжения производят по удельному давлению и величине характеризующей износ подшипника.

Окружная скорость на шейке вала (наружный диаметр цапфы), м/c

(21)

где - частота вращения корпуса мельницы, с^-1

- наружный диаметр цапфы, D_ц=0,3D, м.

Удельное давление в подшипнике, Па

(22)

где - диаметр и длина подшипника, (d_п=0,3 D; l_п=0,5L), м

Полученное значение должно удовлетворять условию:

где -допустимое давление в подшипнике

Момент трения на цапфе, Нм

(23)

где -коэффициент трения скольжения по баббиту f=0,04÷0,1.

Потери мощности на трение в подшипнике, Вт

(24)

где n – частота вращения мельницы, мин^-1

Количество теплоты, выделяющейся в подшипниках в единицу времени, Дж/с

(25)

Производительность циркуляционной смазочной системы, м³/с;

(26)

где - удельная теплоемкость масла, С=2 кДж/кг ⁰С;

- плотность масла, γ=900 кг/м³;

- допускаемое повышение температуры масла, =60 ⁰С;

ξ- коэффициент, учитывающий неполное использование подаваемого масла, ξ=0,8.