Робочий процес, конструкція та визначення параметрів

З М І С Т

Вступ ……………………………………………………………......... 4

Робочий процес, конструкція та визначення параметрів

грохотів................................................................................................. 5

1.1 Загальні відомості про процес сортування будівельних

матеріалів. Ефективність грохочення...............………..... 5

1.2 Класифікація грохотів. Визначення амплітуди коливань

рухомих грохотів…………………………………………… 8

1.3 Визначення швидкості руху матеріалу при грохоченні.

Динамічні розрахунки грохотів……………………………. 12

1.3 Визначення масових параметрів грохотів………………… 18

1.5 Порядок розрахунку грохота……………………………… 21

2 Зміст практичного завдання……………………………................... 24

Література........………………………………………………............... 25

Додаток А………………………………………………………........... 26

ВСТУП

Від роз­ви­т­ку бу­ді­ве­ль­но­го та шля­хо­во­го ма­ши­но­бу­ду­ван­ня в зна­ч­ній мі­рі за­ле­жить ви­рі­шен­ня та­ких про­б­лем в бу­ді­в­ни­ц­т­ві й ви­ро­б­ни­ц­т­ві бу­ді­ве­ль­них ма­те­рі­а­лів, як під­ви­щен­ня яко­с­ті бу­ді­ве­ль­них ма­те­рі­а­лів і ро­біт, що виконуються, під­ви­щен­ня тем­пів ви­ро­б­ни­ц­т­ва, зме­н­шен­ня до­лі ру­ч­ної пра­ці. Для ви­рі­шен­ня цих про­б­лем здій­с­ню­є­ть­ся роз­роб­ка та ви­ро­б­ни­ц­т­во но­вих ма­шин спе­ці­аль­но при­зна­че­них для лі­к­ві­да­ції ру­ч­ної пра­ці, ма­шин та ком­п­ле­к­сів під­ви­ще­ної оди­ни­ч­ної по­ту­ж­но­с­ті й про­ду­к­ти­в­но­с­ті, а та­кож ма­шин, які за­без­пе­чу­ють зна­ч­ну еко­но­мію ене­р­го­ре­сур­сів.

При вивчен­ні ди­с­ци­п­лі­ни “Машини для ви­ро­б­ни­ц­т­ва бу­ді­ве­ль­них ма­те­рі­а­лів” сту­ден­там спе­ці­аль­но­с­ті “Підйомно-транспортні, бу­ді­ве­ль­ні, до­ро­ж­ні, ме­лі­о­ра­ти­в­ні ма­ши­ни та об­ла­д­нан­ня “ (7.090214) не­об­хід­но зна­ти: кон­стру­к­цію, прин­цип дії, ос­но­в­ні ме­то­ди роз­ра­хун­ків кон­стру­к­ти­в­них і кі­не­ма­ти­ч­них па­ра­ме­т­рів, ос­но­ви їх обґрунтування і ви­бо­ру, роз­ра­хун­ки по­ту­ж­но­с­ті і про­ду­к­ти­в­но­с­ті ос­но­в­них груп цих ма­шин.

У другій частині методичних вказівок на­ве­де­ні ос­но­в­ні кон­стру­к­ти­в­ні й прин­ци­по­ві схе­ми та­ких ма­шин, а са­ме ма­шин для грохочення (сортування) подрібнених бу­ді­ве­ль­них ма­те­рі­а­лів. Подані та­кож ме­то­ди­ки роз­ра­хун­ків основних параметрів грохотів, зміст кон­т­ро­ль­них та са­мо­стій­них за­вдань та не­об­хід­ний до­від­ко­вий ма­те­рі­ал.

Ме­то­ди­ч­ні вка­зів­ки мо­жуть ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ти­ся сту­ден­та­ми при ви­ко­нан­ні кур­со­во­го та ди­п­ло­м­но­го про­е­к­ту­ван­ня.

1 РОБОЧИЙ ПРОЦЕС, КОНСТРУКЦІЇ ТА ВИЗНАЧЕННЯ

ПАРАМЕТРІВ ГРОХОТІВ

1.1 Загальні відомості про процеси сортування будівельних матеріалів.

Ефективність грохочення.

Подрібнений матеріал повинен пройти фазу поділу на окремі сорти за крупністю. Цей про­цес називають сортуванням. Сортування можна здійснювати механіч­ним (грохочення), повітряним (сепарація), гідравлічним (класи­фікація) або магнітним (сепарація) способами.

Найбільшого поширення при сортуванні в промисловості буді­вельних матеріалів дістав механічний спосіб, завдяки своїй простоті та ефективності. При механічному спо­собі сортування матеріал розподіляється по крупності просіюванням його з до­помогою спеціальних машин - гро­хотів. (Тому цей спосіб і називають гро­хоченням.) Робочим органом грохота є сито, або решето. Матеріал, який над­ходить на сито, називають вихідним продуктом, зерна матеріалу, які залиша­ються на ситі - надрешітним, або верх­нім, продуктом , а та частина, яка пройде через отвори сита, -підрешітним, або нижнім, продуктом Q₂ (рис.1)

Технологічний процес сортування характеризується такими основними по­казниками: ефективністю грохочення, продуктивністю, чистотою продукту[1].

Ефективність грохочення - це відношення ваги зерен підрешітного продукту до ваги зерен нижнього класу, що міститься у вихід­ному матеріалі

(1)

де - вміст зерен нижнього класу у вихідному матеріалі, %;

- вміст зерен нижнього класу, що не пройшли крізь сито, %.

Ефективність грохочення залежить від часу перебування матеріа­лу на ситі (який визначається в основному швидкістю руху суміші по ситу та кутом нахилу останнього), від співвідношення довжини та ширини сита, його конструкції. Раціональне співвідношення довжи­ни та ширини сита - 2,5:1. При цьому зі збільшенням довжини сита до 2...2,5 м ефективність грохочення зростає, а при подальшому її збільшенні вона практично не змінюється. Тому для грохочення кам'яних матеріалів рекомендується довжину сита брати не меншою від 2,5 м. Щодо конструкцій поверхонь, то найпоширенішим типом є плетені дротяні сита з "живим" перерізом до 80% і ефективністю гро­хочення до 95%. У листових ситах "живий" переріз не перевищує 55%, що зумовлює ефективність грохочення до 80%.

Для визначення ефективності грохочення можна скористатися емпіричною залежністю [1, 2]

(2)

де e - еталонна ефективність грохочення для середніх умов (табл.1);

- коефіцієнт, що враховує кут нахилу грохота (табл.2);

- коефіцієнт, що враховує процентний вміст зерен нижнього класу у вихідному ма­теріалі (табл.2);

- коефіцієнт, що враховує процентний вміст у нижньому класі зерен розміром, меншим за половину розміру отвору сита (табл. 2).

Таблиця 1 - Значення коефіцієнта е, %

Тип грохота	Щебінь	Гравій
Горизонтальний з напрямленими коливаннями
Горизонтальний з коловими коливаннями

Таблиця 2-Значення коефіцієнтів

Кут нахилу, град		Вміст зерен нижнього класу у вихідному матеріалі, %		Вміст у нижньому класі зерен розміром, меншим за половину розміру отвору сита, %
	1,0		0,86		0,9
	1,07	З0	0,9	З0	0,95
	1,05		0,95		0,98
	1,03		0,97		1,0
	1,0		1,0		1,01
	0,96		1,02		1,03
	0,88		1,03		1,04

Ефективність характеризує повноту поділу вихідного матеріалу, але не визначає якість продукту грохочення, ця характеристика оці­нюється засміченням, тобто відсотковим вмістом у ньому зерен, роз­мір яких виходить за межі розмірів цього продукту.

Показником чистого надрешітного продукту грохочення є відно­шення ваги зерен нижнього класу, що не пройшли крізь сито, до ваги цієї фракції [1]

(3)

Продуктивність грохота [1]

(4)

де - коефіцієнт, що враховує нерівномірність живлення, форму зерен матеріалу та тип грохота;

- питома продуктивність сита, (м³/год)/м²;

- площа сита, ;

- коефіцієнт, що залежить від вмісту зерен нижнього класу у вихідному матеріалі;

- коефіцієнт, що залежить від вмісту у нижньому класі зерен, розмір яких менший за половину розміру отвору сита;

- коефіцієнт, що враховує кут нахилу грохота.

Числові значення , , коефіцієнтів наведені в табл. 2, а коефіцієнта m - в табл. 3.

Таблиця 3 - Значення коефіцієнта m

Віброгрохот	Гравій	Щебінь
Горизонтальний	0,80	0,65
Похилий	0,60	0,50

Таблиця 4 - Значення параметрів

Розмір квадрат­ного отво­ру сита на світлі, мм		Кут нахилу сита, град		Вміст у вихідному матеріалі зе­рен нижнього класу, %		Вміст у ниж­ньому класі зе­рен, розміри яких менші за розмір отвору, %
			0,45		0,58		0,63
			0,5		0,66		0,72
			0,56	ЗО	0,76	ЗО	0,82
			0,61		0,84		0,91
			0,67		0,92		1,0
			0,73		1,0		1,09
			0,8		1,08		1,18
			0,86		1,17		1,28
			0,92		1,25		1,37
			1,0	-	-	-	- -
			1,08	-	-	- -	-
			1,18	-	-	-	-
			1,28	-	-	-	-
			1,37	-	-	-	-

1.2 Класифікація грохотів [1].

Визначення амплітуди коливань рухомих грохотів

За характером дії грохоти бувають нерухомі та рухомі. У нерухо­мих грохотах матеріал рухається за просіювальною поверхнею під дією складової сили тяжіння. Для цього грохот встановлюють до го­ризонту під кутом, який перевищує кут тертя матеріалу об сито. Ін­тенсивність сортування на таких грохотах невелика, тому її застосо­вують для попереднього відокремлення надто крупних кусків перед подрібненням. Значно інтенсивніші рухові грохоти. Завдяки коливального руху на них забезпечується відрив матеріалу від поверхні сита та його переміщення, тобто діють не тільки сили тяжіння, а й сили інерційної природи.

Класифікують рухомі грохоти за рядом показників (рис. 2)

У промисловості будівельних матеріалів застосовують в основно­му грохоти з плоскими робочими поверхнями, серед яких найбільш поширені вібраційні грохоти. Залежно від типу приводу вібраційні грохоти бувають із силовим збудженням коливань (інерційні) та з примусовою кінематикою від ексцентрикового приводу (гіраційні). При резонансному налагодженні у грохотів з примусовою кінемати­кою значно зменшується потужність двигуна, а в інерційних грохотів зменшується збурююча сила та знижується потужність електродвигуна. Серед вібраційних грохотів перевагу віддають інерційним нахиленим грохотам з коловими коливаннями легкого, середнього та важкого типу, а також інерційним горизонтальним грохотам з напрямленими коливаннями.

	Рухомі грохоти

Хитні грохоти

Інерційний грохот з коловими коливаннями (рис. 3, а,б) скла­дається з рами 1, на яку через пружини 2 спирається короб 3 із сита­ми 7. У центральній частині короба є отвори, в яких на підшипниках 8 закріплений вал 6 з дебалансами 9. Двигун 4 через клинопасову пе­редачу 5 обертає вал, що спричинює появу відцентрової сили дебалансів (збурююча сила), яка спричиняє коливання короба. Якщо вісь підшипників проходить через центр мас грохота, то при обертанні вала 3 з кутовою швидкістю ω, набагато більшою за власну частоту коливань системи ω₀, короб грохота рухається поступально, всі його точки описують колові траєкторії (рис.3, в), у вертикальних пло­щинах, перпендикулярних до осі вала. Такий рух короба спричинює коливання поверхні розміщеного в ньому сита, і матеріал на ситі струшується, підкидається і завдяки похилому розміщенню сит про­сувається вниз, просіюючись при цьому крізь отвори сита.

Як і у вібраційного млина, в системі виникає реакція короба

де - маса коливальної системи , кг;

- маса короба, що коливається, кг;

- маса вала з дебалансами, кг;

- маса ма­теріалу, кг.

Збурююча сила .

З умови рівноваги сил , звідки

(5)

Із залежності (5) випливає, що амплітуда коливань x₀ залежить від мас, які коливаються.

Центр ваги дебалансів перебуває на відстані від осі під­шипників вала. Центр ваги шківа клинопасової передачі зміщений від осі підшипників на відстань , що дорівнює амплітуді коливань . Завдяки цьому вісь обода шківа є практично нерухомою в просторі при роботі грохота. Це створює кращі умови роботи клино­пасової передачі.

Горизонтальні грохоти (рис. 4) з напрямленими коливаннями значно відрізняються від інерційних з коловими коливаннями. Основна відмінність полягає в характері руху короба 2. На корпусі 1 грохота закріплений віброзбуджувач 3 напрямленої дії. Він (рис.4, 6) складається з корпусу 7, в середині якого на роликопідшип­никах 5 встановлені два дебалансних вали 6 і 8. Вал 6 отримує обер­тання від двигуна через клинопасову передачу 10 і шків 4 та передає обертання валу 8 через зубчату передачу 9 з передаточним відношен­ням, що дорівнює одиниці. Це забезпечує однакове (синхронне) обертання дебалансних валів.

Принцип забезпечення напрямлених коливань наведений на схемі віброзбуджувача, встановленого на ко­робі грохота (рис. 4, в). Дебаланси розміщені симетрично на двох паралельних валах, що обертаються з однаковою частотою (синхрон­но) і синфазно у протилежні боки.

Маючи однакові статичні моменти , дебаланси збурюють при обертанні однакові сили . Розклавши сили на горизонтальні та вертикальні складові, бачимо, що в будь-якому положенні дебалансів горизонтальні скла­дові взаємно зрівноважуються, а вертикальні складові завжди сумуються. Отже, сумарне зусилля завжди напрямлене вздовж осі , кор­пус рухатиметься практично поступально також за віссю , а всі його точки коливатимуться у вертикальних площинах.

Встановлюючи віб­розбуджувач під різними кутами, можна отримати напрямлені коли­вання в необхідній площині. Це дає змогу встановити грохот гори­зонтально, що зменшить його висоту, а віброзбуджувач закріпити під кутом до горизонту (як правило 35°).

При роботі віброзбуджувача ма­теріал на ситі підкидається, транспортується вздовж сита та просіюється крізь його отвори (табл. 5).

Таблиця 5 - Розміри отворів сит

Розміри межі фракцій, мм	Вміст зерен нижнього класу у вихідному матеріалі, %	Розміри отворів, мм
Похилий грохот	Горизонтальний грохот	квадратних	круглих
	Будь-який	Будь-який
	--//--	--//--
	До 60	До 75
	Понад 60	Понад 75
	До 60	До 75
	Понад 60	Понад 75
	До 60	До 75
	Понад 60	Понад 75	42*
	До 60	До 75
	Понад 60	Понад 75

Примітка. * Зірочкою позначений розмір отворів, передбачених державним стандартом.

Найближчий розмір стандарту 40 мм.

Для визначення розмірів отворів сит можна скористатися даними табл. 4.

1.3 Визначення швидкості руху матеріалу при грохоченні.

Динамічні розрахунки грохотів[1, 2, 3]

Для здійснення процесу грохочення необхідний відносний рух частинок по ситу. Без урахування впливу сусідніх зерен і нерівностей сита швидкість, яка забезпечує про­ходження частинок крізь отвори го­ризонтального сита, можна визначити так.

Рух зерен діаметром (рис. 5), по ситу з розмірами отвору , під дією швидкості V і сил тяжіння можна виразити рівняннями

(6)

Оскільки то, розв'язавши рівняння (6), виз­начимо відносну швидкість руху зерен по ситу

Щоб зерно рухалося ситом, йому слід надати прискорення, яке розвиває силу інерції, що перевищує сили опору.

У вібраційних грохотах з напрямленими коливаннями робоча по­верхня здійснює гармонічні коливання з амплітудою і частотою за законом

Напрям коливань утворює з площиною кут (рис. 6).

За динамікою відносного руху для вивчення руху маси m віднос­но вібруючої площини до діючих на масу сил (ваги , тертя та нормальної реакції ) слід додати силу інерції що дорівнює добут­ку маси m на прискорення площини і спрямована під кутом до горизонталі.

Тоді рівняння відносного руху маси m у проекціях на осі коорди­нат , пов'язані з вібруючою поверхнею, набудуть такого вигляду:

(7)

де - сила тертя, зв'язана при русі частинки по площині з нормальною реакцією співвідношенням

, якщо

, якщо

- коефіцієнт тертя ковзання.

При цьому нормальну реакцію можна визначити з другого рів­няння (7)

Переміщення матеріалу вперед площиною забезпечується при умові

З урахуванням сил тертя та нормальної реакції маємо

звідки визначаємо кутову швидкість, необхідну для переміщення ма­теріалу вперед по ситу

(8)

Імовірно, що мінімальні значення кутової швидкості відповіда­ють положенню дебалансів віброзбуджувача, за якого . Тоді кутова швидкість

(9)

Для очищення сит від застряглих зерен і кращого розділення ма­теріалу необхідне підкидання матеріалу над ситом. Умови польоту частинок над площиною випливають з рівнянь (7) при :

Звідси умови підкидання частинок над площиною сита

Мінімальна кутова швидкість, необхідна для забезпечення підки­дання частинок над ситом

(10)

В інерційних грохотах з коловими коливаннями напрям сили інерції визначається кутом повороту дебалансів, а сумарне значення сили інерції за один оберт дебалансів дорівнює нулю. Тому поверхню грохота слід виконувати похилою, щоб з'явилася додаткова сила (рис. 7).

Рівняння відносного руху частинок у цьому разі набуде вигляду

(11)

У праву частину першого рівняння (11) вже підставлено вираз для сил тертя ковзання: верхній знак відповідає ковзанню вперед , а нижній - ковзанню назад .

Матеріал вниз по ситу переміщатиметься, якщо сума сили Q ісили інерції Р перевищить сили опору. При цьому сила Q сприяє руху частинок вниз по ситу та перешкоджає їх руху у зворотному напрямі.

Мінімальну кутову швидкість, необхідну для переміщення ма­теріалу по ситу та яка відповідає , визначають з умови рів­няння (11)

(12)

Максимальною підкидаюча сила буде за умови . Отже, мінімальна кутова швидкість, необхідна для підкидання частинок,

(13)

У реальних умовах рух суміші зерен на робочій поверхні грохота відрізняється від ідеальних умов внаслідок впливу сусідніх зерен, зе­рен неправильної форми тощо; і тому значення швидкостей, що за­безпечують переміщення та підкидання матеріалу, беруть трохи за­вищеними.

Параметри коливань грохотів призначають такими, щоб запобіг­ти перенапругам в елементах конструкції. При цьому амплітуду коли­вань коробів беруть: для інерційних грохотів - 2,5...4,0 мм, для самобалансних - 4,0...5,0 мм.

Взагалі навантаженість, як і режим грохота, оцінюють динаміч­ним коефіцієнтом , який являє собою відношення амплітуди при­скорення коливань короба грохота до прискорення сил ваги, взяте у площині, перпендикулярній до площини сита

де - кут між площиною сит і напрямком коливань; для горизон­тальних грохотів з напрямленими коливаннями = 35...45°, а для по­хилих з коловими коливаннями = 90°; а - кут нахилу сит до гори­зонталі; для грохотів з напрямленими коливаннями = 0...6°, для грохотів з коловими коливаннями = 10...30°.

З цього виразу можна знайти амплітуду коливань грохота:

(14)

Динамічний коефіцієнт визначають за емпіричною формулою

де - межа розподілу матеріалу, мм;

- коефіцієнти, що враховують гранулометричний склад матеріалу (див. табл. 3).

Експериментальним шляхом знайдено, що з умов міцності коро­ба грохота динамічний коефіцієнт .

Фактичні діапазони значень амплітуд, частот і динамічних коефіцієнтів наведені в табл. 6.

При визначенні параметрів грохота його розрахункова схема як динамічної системи має вигляд, поданий на рис. 8, де 1 - корпус, 2 - короб з матеріалом. Розсіяння енергії моделюється коефіцієнтом опору 3, а пружні властивості - коефіцієнтом пружності 4.

Таблиця 6 - Динамічні характеристики грохотів

Вид грохота
3 коловими коливаннями	2,5...5	80...130	2,3...6,2
3 напрямленими коливан­нями	5...8	73...80	3,5...4,1

Масові характеристики системи - маси корпусу, короба та віброзбуджувача позначимо , а масу матеріалу - . Тоді загальна ма­са .

За аналогією, рівняння руху грохота буде таким самим

(15)

де - збурююча сила, як і у вібраційних млинах,

- амплітуда сили.

При розрахунку грохотів вважатимемо, що сила опору не впливає на рух, тобто . Тоді рівняння (15) набуде вигляду

(16)

Якщо сила змінюється за законом , то ймовірно, що сили та змінюються за таким самим законом.

Отже, розв'язок рівняння (16) набуде вигляду

(17)

де - амплітуда коливань.

Визначимо прискорення, і підставимо його в рівняння (16):

звідки

(18)

Отриманий вираз і є формула для визначення амплітуди коли­вань грохота або сили за відомих значень амплітуди , частоти , коефіцієнта жорсткості і маси . Амплітуда, як правило, задається (див. табл.5), або її можна розрахувати за формулою (14).

З виразу (18) збурююча сила

і послідовно статичний момент маси дебалансів

(19)

Невизначеним параметром у виразах (18) і (19) є числові значення мас, які беруть участь у коливаннях системи.

1.4 Визначення масових параметрів грохотів[1]

Маса матеріалу на односитному грохоті

(20)

У разі відсутності даних з ефективності

(21)

У наведених формулах - щільність продукту просіювання,

=1600 кг/м³.

Якщо застосують двоситні грохоти

(22)

де - склад нижнього класу у вихідному матеріалі за верхньою межою поділу (за розміром отворів верхнього сита);

- склад нижнього класу у вихідному матеріалі (що надходить на верхнє сито) за нижньою межою поділу (за розміром отворів нижнього сита).

і беруть у частках одиниці; і - поправочні коефіцієнти, які враховують продуктивність на 1 м робочої ширини грохота за верхніх та за нижніх ситами (див. табл. 7).

Маса грохота, яка коливається разом з матеріалом

(23)

Після виконання проектних розрахунків масу грохота уточнюють. Взагалі розрахунок грохотів потребує визначення таких основних па­раметрів:

1) фракційного складу продуктів подрібнення для верхнього й нижнього сита для розрахунку двоситного грохота;

2) розміру отворів для відповідних сит;

3) ефективності грохочення;

4) кута нахилу похилого грохота;

5) площі сита та його розмірів (довжини й ширини);

6) конструктивних і технічних характеристик грохота (маси гро­хота та просіювального матеріалу, пружність опор, статичний момент маси дебалансів і потужність двигуна).

При розрахунках можна скористатися й емпіричними залежно­стями для амплітуди і частот коливань. Так, для горизонтальних вібраційних грохотів з напрямленими коливаннями:

амплітуда коливань

частота коливань

де - розмір отвору сита, м.

Для похилих грохотів:

амплітуда коливань

мм;

частота коливань

Гц;

колова швидкість руху

Швидкість руху матеріалу грохотом визначається теж за емпірич­ними формулами.

Для горизонтальних, а також грохотів з напрямленими коливан­нями

для похилих з коловими коливаннями

де - поправочний коефіцієнт, який враховує продуктивність П на 1 м ширини грохота, тобто відношення П: В, (В - шири­на грохота)

(табл. 7);

- коефіцієнт, який враховує кут нахилу грохота, його можна вибрати за табл. 8.

Таблиця 7 - Значення коефіцієнтів

Продуктивність на 1 м ширини верхнього або нижнього сита
Коефіцієнти і	1,5	1,2	0,9	0,8	0,7

Таблиця 8 - Значення коефіцієнта

, град
	0,96	1,46	2,1	2,9	3,9	5,08	6,5	8,1	10,1

1.4 Порядок розрахунку грохота [1]

Вихідні параметри для розрахунку грохота:

• необхідна продуктивність;

• фракційний склад матеріалу та його щільність.

Розраховують вібраційний грохот у такій послідовності.

За графіком гранулометричного складу знаходять фракційний склад продуктів подрібнення для верхнього й нижнього сит. Потім визначають вміст зерен нижнього класу у вихідному матеріалі.

За даними табл. 5 обирають розміри отворів сит.

За залежністю (2) обчислюють ефективність грохочення.

Уточнюють кут нахилу грохота (для похилих грохотів) за залежністю

, град.

При цьому враховують, що при > 18° знижується ефективність грохочення.

Визначають площу сита, виходячи з формули (4) і використо­вуючи дані табл. 3:

, м².

Із раціонального співвідношення і умови - виз­начають послідовно ширину В та довжину грохота L.

Динамічні параметри грохочення (амплітуда й частота коливань) визначають за емпіричними формулами (14) - (18), з перевір­кою в кінці розрахунків (при відомих масових параметрах) за форму­лами (5) і (13).

Пружність опор грохотів зарезонансного типу, Н/м

(24)

де - власна частота коливань системи

ω - вимушена частота;

- коефіцієнт приєднання маси матеріалу на грохоті,

= 0,15...0,25.

Число робочих витків пружини, діаметри проволоки та самої пружини розраховують за відомими формулами у такій послідовності:

, Н/м (25)

де - пружність однієї пружини;

- кількість пружин.

Кількість робочих витків

(26)

де - модуль пружності при зсуві матеріалу пружин.

Для сталі = 8 - 10¹⁰ Н/м²;

, - діаметр відповідно дроту та пружини (). Виходячи умов стійкості рекомендується брати . У реальних конструкціях грохотів =0,02 м.

Статичний момент маси дебалансів за формулою (5)

Потужність грохота має дві складові: на сортування і тертя в опорах .

На сортування для похилих грохотів з коловими коливаннями

, кВт, (27)

для горизонтальних самобалансних

, кВт, (28)

де g = 9,81 ;

- кут зсуву фаз ( = 35°).

На тертя в опорах грохота

, кВт, (29)

де - збурююча сила;

= (0,005...0,008) - зведений коефіцієнт тертя для підшипників кочення;

- діаметр цапфи вала під підшипником, м.

Загальна потужність двигуна, кВт:

- для інерційних похилих грохотів з коловими коливаннями

(30)

- для горизонтальних самобалансних грохотів

(31)

де - ККД без урахування втрат у зубчатій передачі ( = 0,90);

- ККД зубчатої передачі віброзбуджувача ( = 0,97).

2 ЗМІСТ ПРАКТИЧНОГО ЗАВДАННЯ

Практичне завдання кожен студент виконує самостійно або групою з 2-3 студентів згідно з варіантами, викладеними в методичних вказівках [4], на основі завдань 1 - 4, які назначаються викладачем. Вихідними даними для розрахунків є продуктивність грохота та фракційний склад матеріалу на ситі. Послідовність виконання завдання викладена нижче.

Розрахувати основні параметри грохотів згідно зі технологічною схемою і заданим варіантом, а саме визначити:

1 Конструктивну схему грохота.

2 Фракційний склад продуктів подрібнення для верхнього та нижнього сита для основного грохота.

3 Розміри отворів для відповідних сит.

4 Ефективність грохочення.

5 Кут нахилу похилого грохота.

6 Площину сита та його розміри.

7 Конструктивні й технічні характеристики грохота (масу грохота, просіювального матеріалу, пружність опор, потужність двигуна).

Після того, як виконані всі розрахунки і наведені необхідні схеми та рисунки, студент подає завдання до захисту.

Література

1 Назаренко І. І. Машини для виробництва будівельних матеріалів. - К.: КНУБА, 1999. - 488с.

2 Ильевич А.П. Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров. - М.: Высшая школа, 1979. - 343с.

3 Сапожников М.Я. Справочник по оборудованию заводов строительных материалов/ М.Я.Сапожников, Н.С.Дроздов. - М.: Стройиздат, 1970. - 487с.

4 Методичні вказівки до практичних і самостійних робіт з дисципліни „Машини для виробництва будівельних матеріалів” (для студентів спеціальності 7.090214). У 2 ч. / Укл. В.Г.Крупко. – Краматорськ: ДДМА, 2000. – Ч. 1 – 44 с.

Додаток А

Довідкові таблиці

Таблиця А.1 - Технічна характеристика «нормальних» сит

Номер сита	Число отворів на 1 см2, шт	Розмір отворів, мм	Диаметр проволоки сита, мм
		1,5
		1,2	0,8
		0,75	0,5
		0,6	0,4
		0,5	0,333
		0,43	0,286
		0,3	0,2
		0,2	0,133
		0,15	0,1
		0,12	0,08
		0,1	0,067
		0,086	0,057
		0,075	0,05
		0,066	0,044
		0,06	0,04

Таблиця А.2 - Оптимальні параметри амплітуди та частоти коливань

вібраційних грохотів

Розмір отворів сит, мм	Амплітуда коливань X0, мм	Частота коливань ω, с-1	Максимальне прискорення сита, м/с2
Інерційний горизонтальний грохот
			54,5
Ексцентриковий грохот
	3,5		25,6
			36,5
			39,5
			55,3
			66,5

Таблиця А.3- Технічна характеристика ексцентрикових (гіраційних)

та інерційних грохотів

Найменування параметрів	Ексцентрикові грохоти	Інерційні грохоти
СМД-21 СМ-572	СМД-24 СМ-653Б	СМД-23 СМ-652А	СМД-25 СМ-690	СМД-53 С-861	СМД-29 СМ-742
Розміри сит, мм - довжина - ширина				Колошникові	Горизонтальні
Кількість сит, шт
Розмір отворів сит, мм - верхнього - середнього -нижнього	135 х 135 - 75 х 75	26 х 26 - 5 х 20	26 х 26 - -	Розмір щілин 75, 200 - -	26 х 26 - 5 х 20	11 х 11 26 х 26 5 х 20
Амплітуда коливань Х0, мм					9,5
Частота коливань ω, с-1	87,5		87,5
Кут нахилу сит, град	0 - 30	0 - 30	0 - 30	15 - 30
Потужність двигуна, кВт					5,5	5,5
Продуктивність, м3/год				400-700
Габаритні розміри, мм - довжина - ширина - висота
Маса, кг