2014-01-25
915
Из расчетной схемы каткового смесителя (рис. 40) видно, что перекатывание катка по слою смеси, расположенному на днище смесителя, возможно при определенном соотношении его диаметра D к и высоты слоя смеси h 2: при малом значении h 2 будет низка производительность бегунов, а при очень большом значении h 2 каток будет сдвигать смесь перед собой, не перекатываясь через нее. Сила трения между катком и смесью также влияет на параметры D к и h 2. Связь между параметрами определяется из рассмотрения сил, действующих на границе каток – смесь.
В точке A действуют две основные силы: сила нормального давления катка на смесь N, направленная по радиусу, и перпендикулярная ей сила трения T между катком и смесью, определяемая соотношением
 ,
| (88) |
где f – коэффициент трения между катком и смесью; f = 0,6¸0,7.
Разложим по правилу параллелограмма силы N и Т на вертикальные и горизонтальные составляющие. Из полученных прямоугольных треугольников будем иметь
| (89) |
где N г – горизонтальная составляющая силы нормального давления;
a – угол захвата;
T г – горизонтальная составляющая силы трения.
Каток будет захватывать смесь и перекатываться по ней только в том случае, когда
 .
| (90) |
Рис. 40. Расчетная схема каткового смесителя
|
Выполнив условие (90) путем подстановки значения T г, N г и T получим, что
 .
| (91) |
Зная угол a, путем простого геометрического построения легко найдем высоту слоя h 2:
 ,
| (92) |
откуда
 .
| (93) |
При коэффициенте трения равном 0,7, получим a < 35°. Тогда D к ³ 11 h 2.
Толщина слоя h 1, обычно равняется 20¸25 мм.
Мощность привода смесеприготовительных машин зависит от массы замеса и свойств смеси. Влияют на мощность и конструктивные параметры. К ним следует отнести площадь чаши, расположение и число плужков, размеры катков и место их установки, частоту вращения вертикального вала. Мощность привода катковых смесителей (бегунов) обычно выражается зависимостью
 ,
| (94) |
где N хх – мощность холостого хода, кВт;
N пл – мощность, необходимая для перемещения плужков, кВт;
N кач – мощность, необходимая для качения катков по смеси;
N ск – мощность, необходимая для преодоления трения скольжения катков по смеси, кВт;
bпот – коэффициент дополнительных потерь.
Мощность холостого хода определяется коэффициентом полезного действия электродвигателя и потерями на трение в механизмах машины. Для серийно выпускаемых бегунов она составляет в среднем 2,5¸3 кВт; мощность, необходимая для перемещения плужков, достигает 3¸4 кВт; мощность на преодоление скольжения – 1,5¸3,0 кВт. Коэффициент дополнительных потерь составляет 0,03¸0,05. Это потери в подшипниках катков и кривошипов, которые при холостом ходе не вращаются относительно осей кривошипа.
Частота вращения вертикального вала катковых смесителей составляет 0,25¸0,5 с–1 (15¸30 об/мин).
