 |
Ударно-центробежные мельницы.
|
|
|
|
ЗАДАНИЕ
на курсовое проектирование по дисциплине «Математическое моделирование
химико-технологических процессов»
студенке Шпекторовой Ольге Валерьевне ____________________________________
Факультет Информатики и управления
Кафедра Систем автоматизированного проектирования и управления
Тема Математическое моделирование процессов измельчения твёрдых материалов _________________
Исходные данные к работе
| 1. | Гольцева Л.В. Курс лекций по дисциплине «Математическое моделирование химико-технологических процессов». |
| 2. | Серго Е.Е. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. – М.: Недра, 1985. – 285 с. |
| 3. | Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: «Химия», 1971. –784 с. |
| 4. | Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. – М.: Химия, 1977. – 368 с. |
Перечень подлежащих разработке вопросов, документов
1. Аналитический обзор дробильных агрегатов разных конструкций. _________________________________
2.Формирование системы расчетных уравнений и алгоритма решения модели. __________________________
3. Разработка интерфейса программы и системы отображения результатов. _
4. Разработка и тестирование программного обеспечения.
5. Оформление документации (описание применения), графического материала.
|
|
|
Перечень графического материала
1. Формализованное описание объекта моделирования.
2. Основные расчетные уравнения, использующиеся в программе.
3. Блок-схема алгоритма расчета математической модели. ____________________________
4. Тестовые примеры работы программного обеспечения. _____________________
Виды и объём работы, выполняемой с использованием ЭВМ и САПР
1. Разработка программного обеспечения в среде С++Builder 6.
2. Оформление документации в Microsoft Word 2003, Microsoft Visio 2003.
Консультанты по проекту
Дата выдачи задания:
Дата представления работы к защите:
Руководители
курсового проектирования А.В. Козлов
(подпись, дата) (инициалы, фамилия)
Задание
получил _____________________ ______ О.В. Шпекторова ______
(подпись, дата) (инициалы, фамилия)
СОДЕРЖАНИЕ
1)ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ……………………………………………………………………4
2)АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР………………………………………………………………….5
3)ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА МОДЕЛИРОВАНИЯ…………………………………………….12
4)ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………………………………………..13
5)ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ…………………………………………………………17
ВЫВОДЫ……………………………………………………………………………………….23
|
|
|
Приложение А…………………………………………………………………………………..24
Приложение В…………………………………………………………………………………..26
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ……………………………………………………………………..27
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Необходимо разработать программный комплекс, позволяющий исследовать процесс измельчения твёрдых материалов.
Необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать заданную предметную область, изучив процесс дробления и виды дробления.
2. Разработать программный комплекс, позволяющий расcчитать производительность основных видов дробления.
3. Провести тестирование разработанного программного комплекса и анализ полученных результатов.
4. Сделать выводы о проделанной работе.
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.
Общие положения.
Теперь рассмотрим две основные машины для крупного дробления – это щековые и конусные дробилки.
Щековые дробилки.
Конусные дробилки.
Рассмотрим конструкцию дробильных валков, применяющихся для среднего и мелкого дробления.
Дробильные валки.
Мельницы применяются в производстве для тонкого дробления. Рассмотрим основные из них:
Ударно-центробежные мельницы.
Шаровые мельницы.
Вибрационные мельницы.
ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА МОДЕЛИРОВАНИЯ
В данном курсовом проекте рассчитывается значение производительности для дробильных агрегатов трёх конструкций:
щековых дробилок, конусных дробилок и валковых дробилок.
Определим параметры системы для этих агрегатов. Параметры систем представлены на рисунке 1.
 |
где
X { n,В,M,S1,S2,e,r,D,d, 
, 
, 
, 
, 
} – вектор входных параметров (n –число оборотов(мин^(-1)),B-длина загрузочного отверстия дробилки(м),М- коэффициент разрыхления материала на выходе из дробилки,S1-ход щеки(м),е- минимальная ширина выпускной щеки дробилки(м), -угол захвата,D-диаметр валка(м),L-длина валка(м),S2-ширина зазора между валками(м), -плотность измельчаемого материала(кг/м^3), -наружный диаметр разгрузочной щели(м),r-эксцентриситет(м),d-средний размер кусков дробленого материала(м))
|
|
|
Y {Q1,Q2,Q3} – вектор выходных параметров (Q1,Q2,Q3-производительности щековой, конусной и валковой дробилок
соответственно)
Рисунок 1 – Параметры системы.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Расчёт производительности для щековых дробилок производится по формуле:
(1)
где
n–число оборотов(мин^(-1)),
B-длина загрузочного отверстия дробилки(м),
М- коэффициент разрыхления материала на выходе из дробилки,
S1-ход щеки(м),
е- минимальная ширина выпускной щеки дробилки(м),
-угол захвата(град),
V-объём раздробленного материала, выпавшего за один ход щеки(м^3)
V=B*F (2)
где
F-площадь трапеции(м^2).
Рисунок2-Схема щековой дробилки.
Расчёт производительности для конусных дробилок производится по формуле:
(3)
где
n–число оборотов(мин^(-1)),
М- коэффициент разрыхления материала на выходе из дробилки,
-наружный диаметр разгрузочной щели(м),
r-эксцентриситет(м),
d-средний размер кусков дробленого материала(м)
-угол наклона подвижного конуса(град),
-угол наклона неподвижного конуса(град).
Рисунок3-Схема конусной дробилки.
Расчёт производительности для валковых дробилок производится по формуле:
(4)
где
n–число оборотов(мин^(-1)),
М- коэффициент разрыхления материала на выходе из дробилки,
D-диаметр валка(м),
L-длина валка(м),
-плотность измельчаемого материала(кг/м^3),
S2-ширина зазора между валками(м).
Объём продукта, выходящего из дробилки за один оборот валков, соответствует объёму параллелепипеда с основанием, равным площади щели и высотой, равной длине окружности валка(м^3).
(5)
Рисунок4-Схема валковой дробилки.
Блок – схема данного алгоритма представлена на рисунке 5.
Рисунок 5 – Блок-схема алгоритма
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Программный комплекс предназначен для расчёта производительности дробильных агрегатов трёх конструкций:
|
|
|
щековых дробилок, конусных дробилок и валковых дробилок.
В результате анализа предметной области можно сформулировать основные функции, которые должны быть реализованы в системе, и требования к программному комплексу.
Требования к программному комплексу:
1. Адекватность расчетов.
2. Удобный, понятный пользователю интерфейс.
При запуске программы пользователю предлагается выбрать теоретическую или практическую часть программного комплекса:
Рисунок 6-Главное окно программы.
В теоретической части на вкладках расположена информация о различных видах дробилок.
Рисунок 7-Теоретическая часть.
При выборе практической части пользователю предлагается выбрать расчёт производительности для какой дробилки он хочет произвести.
Рисунок 8-Практическая часть.
Окно расчёта производительности щековой дробилки выглядит следующим образом:
Рисунок 9- Расчёт производительности щековой дробилки.
При открытии по умолчанию введены значения для щековой дробилки ЩДП 9Ч12 с простым движением щеки.
При нажатии на кнопку расчёт рассчитывается значение производи-тельности и строится график зависимости производительности дробилки от количества оборотов. Данная зависимость прямолинейная. Также выводится таблица со значениями количества оборотов и производительности. Шаг значений количества оборотов равен 20.
Рисунок 10- Расчёт производительности щековой дробилки.
Окно расчёта производительности конусной дробилки выглядит следующим образом:
Рисунок 11- Расчёт производительности конусной дробилки.
При открытии по умолчанию введены значения для конусной дробилки среднего дробления КСД-600.
Окно расчёта производительности валковой дробилки выглядит следующим образом:
Рисунок 12- Расчёт производительности валковой дробилки.
При открытии по умолчанию введены значения для валковой дробилки ДР-400Ч250 с гладкими валками.
ВЫВОДЫ
В результате выполнения курсового проекта был разработан программный комплекс, позволяющий рассчитывать производительности дробильных агрегатов трёх конструкций:
щековых дробилок, конусных дробилок и валковых дробилок.
В ходе выполнения решены следующие задачи:
|
|
|
1.Выполнен аналитический обзор дробильных агрегатов разных конструкций.
2. Сформирована система расчётных уравнений и алгоритма решения модели.
3.Разработан интерфейс программы и сстема отображения результатов.
4. Разработан и протестирован программный комплекс, позволяющий рассчитывать производительность дробильных агрегатов.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Руководство системного администратора
УТВЕРЖДЕНО
А.В.00001-01 33 01-1-ЛУ
Руководство системного администратора
А.В.00001-01 33 01-1
Листов
| Подп. и дата | |
| Инв № дубл | |
| Взам инв. № | |
| Подп и дата | |
| Инв. № подп. |
2010
Общие сведения о программе
Данная программа является результатом выполнения курсового проекта по дисциплине «Математическое моделирование химико-технологических процессов».
Программа разработана в среде С++Builder6.
Программа тестировалась в системе Microsoft Windows ХР.
Конфликтов обнаружено не было.
Системные требования
Минимальные системные требования
- ЦП с частотой 433 MHz
- 6 Mб свободного места на жестком диске
- 512 Mб ОЗУ
- 32 Mб Видео памяти
Программные средства
- Windows XP
- С++Builder6
Оборудование
- Монитор
- Клавиатура
- Мышка
Приложение B
Unit 4.
//---------------------------------------------------------------------------
//---------------------------------------------------------------------------
#include <vcl.h>
#pragma hdrstop
#include "math.h"
#include "Unit4.h"
//---------------------------------------------------------------------------
#pragma package(smart_init)
#pragma resource "*.dfm"
TForm4 *Form4;
//---------------------------------------------------------------------------
__fastcall TForm4::TForm4(TComponent* Owner)
: TForm(Owner)
{
}
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TForm4::Button1Click(TObject *Sender)
{
double M,B,S,e,alfa,Q,hag,n,n1,Q1,i;
n=StrToFloat(Edit1->Text);
M=StrToFloat(Edit2->Text);
B=StrToFloat(Edit3->Text);
S=StrToFloat(Edit4->Text);
e=StrToFloat(Edit5->Text);
alfa=StrToFloat(Edit6->Text);
Q=30*n*M*B*S*(2*e+S)/tan(alfa);
Edit7->Text = (AnsiString)Q;
Form4->StringGrid1->Cells[0][0]="n";
Form4->StringGrid1->Cells[1][0]="Q";
for (n1=0; n1<300; n1=n1+20){
Q1=30*n1*M*B*S*(2*e+S)/tan(alfa);
StringGrid1->RowCount++;
Form4->StringGrid1->Cells[1][1+i]=Q1;
Form4->StringGrid1->Cells[0][1+i]=n1;
Series1->AddXY(n1,Q1);
i++;
}
}
//---------------------------------------------------------------------------
Unit6.
#include <vcl.h>
#pragma hdrstop
#include"math.h"
#include "Unit6.h"
//---------------------------------------------------------------------------
#pragma package(smart_init)
#pragma resource "*.dfm"
double M,n,Dn,r,d,alfa1,alfa2,Q;
TForm6 *Form6;
//---------------------------------------------------------------------------
__fastcall TForm6::TForm6(TComponent* Owner)
: TForm(Owner)
{
}
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TForm6::Button1Click(TObject *Sender)
{
M=StrToFloat(Edit1->Text);
n=StrToFloat(Edit2->Text);
Dn=StrToFloat(Edit3->Text);
r=StrToFloat(Edit4->Text);
d=StrToFloat(Edit5->Text);
alfa1=StrToFloat(Edit6->Text);
alfa2=StrToFloat(Edit7->Text);
Q=340*n*M*Dn*r*Dn/(tan(alfa1)+tan(alfa2));
Edit8->Text = (AnsiString)Q;
}
//---------------------------------------------------------------------------
Unit 7.
#include <vcl.h>
#pragma hdrstop
#include "Unit7.h"
//---------------------------------------------------------------------------
#pragma package(smart_init)
#pragma resource "*.dfm"
double Q,n,D,L,S,ro,M;
TForm7 *Form7;
//---------------------------------------------------------------------------
__fastcall TForm7::TForm7(TComponent* Owner)
: TForm(Owner)
{
}
//---------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TForm7::Button1Click(TObject *Sender)
{
n=StrToFloat(Edit1->Text);
L=StrToFloat(Edit2->Text);
D=StrToFloat(Edit3->Text);
S=StrToFloat(Edit4->Text);
ro=StrToFloat(Edit5->Text);
M=StrToFloat(Edit6->Text);
Q=60*3.14*n*D*L*S*ro*M;
Edit7->Text = (AnsiString)Q;
}
//---------------------------------------------------------------------------
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Гольцева Л.В. Курс лекций по дисциплине «Математическое моделирование химико-технологических процессов»
2. Серго Е.Е. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. – М.: Недра, 1985. – 285 с.
3. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: «Химия», 1971. –784 с.
4. Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. – М.: Химия, 1977. – 368 с.
|
|
|
