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 Gзаг–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, Dц=0,3D, м.
Удельное давление в подшипнике, Па
(22)
где - диаметр и длина подшипника, (dп=0,3 D; lп=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.