 |
2.2 Обоснование изменения конструктивных параметров комбинированного ленточного шнека
|
|
|
|
На основании проведенных предварительных экспериментальных исследо- ваний (раздел 4. 1 диссертации) для интенсификации процесса смешивания мате- риала в области оси вала смесителя проведен перерасчет шага внутреннего шнека 3 (рис. 2. 4). Исходя из условия равномерного перемещения материала вдоль оси вала шнека, зададим внешний диаметр внутреннего шнека смесителя равным D = 400 мм [72]. Проведем расчет максимального шага витка шнека исходя из ве- личины коэффициента трения покоя по стали для муки f = 1, 08 – 1, 13 [50]. Для расчета воспользуемся рисунком 2. 5.
D
S
| Рисунок 2. 4 - Комбинированный шнек: 1 – внешний; 2 – средний; 3 – внутренний | Рисунок 2. 5 – Схема к расчету |
Величину тангенса угла 𝛽 определили из выражения
| 𝑡 𝑔 𝛽 = 𝑓 = 1, 08 … 1, 13, | (2. 26) |
Тогда угол 𝛽 = 47, 2 … 48, 5 град.
Для вычисления максимальной величины шага шнека определили угол
𝛼, град.
𝛼 = 90 − 𝛽 = 42, 8 град.
Рассчитали максимальную величину шага витка ленточного шнека
𝑆 = 𝐷 ∙ tg 𝛼 = 370, 4 мм.
То есть, для гарантированного движения мучнистого материала вдоль оси шнека из состояния покоя, величина шага внутреннего шнека 𝑆 3 должна состав- лять не более 370, 4 мм. Исходя из конструктивных возможностей выполнения внутреннего шнека, непрерывности процесса смешивания и равномерного пере- мещения материала шнеками приняли величину шага витка внутреннего шнека смесителя 𝑆 3 равной 240 мм и высоту ленты шнека 70 мм. Уменьшение шага внутреннего шнека и увеличение высоты его ленты позволяет перемещать мате- риал вдоль оси вала без образования застойных зон внутри смешиваемого мате- риала. Общий вид модернизированного комбинированного шнека представлен на рисунках 2. 6 и 4. 8, б.
|
|
|
Рисунок 2. 6 – Общий вид модернизированного комбинированного шнека
Выполнили расчет количества материала, перемещаемого каждым шнеком в отдельности, для проверки условия
𝑄 1 + 𝑄 3 ≥ 𝑄 2.
Определили скорость υ осевого перемещения материала каждым шнеком в отдельности по формуле, м/с
| 𝑆 ∙ 𝑛 𝑢 = , | (2. 27) |
где 𝑛 - частота вращения шнека, мин-1.
Рассчитали количество перемещаемого материала каждым шнеком за один рабочий цикл смесителя
| 𝑄 = 900𝜋 𝑢 (𝐷 2 − 𝑑 2)𝜓 𝜑 0𝑐 0, | (2. 28) |
где D – диаметр наружной кромки шнека; d – диаметр внутренней кромки шнека, м; 𝜓 - коэффициент заполнения межвиткового пространства; φ 0 – удель- ный вес материала, т/м3; с0 – коэффициент, учитывающий просачивание материа- ла между корпусом, материалом и винтовой поверхностью.
Для выполнения расчета приняли: удельный вес зерновой дерти φ 0 = 0, 75 т/ч; число 𝜋 = 3, 14; диаметр внешнего шнека D1 = 1 м; диаметр среднего шнека D2 = 0, 75 м; диаметр внутреннего шнека D3 = 0, 4 м; диаметры внутренних кромок шнеков: внешнего d1 = 0, 90 м; среднего d2 = 0, 65 м; внутреннего d3 = 0, 26 м; час- тота вращения вала шнека 𝑛 = 21, 5 мин-1; коэффициент, учитывающий просачи- вание материала между корпусом, материалом и винтовой поверхностью со1 = 0, 9, со2 = со3 = 0, 8; коэффициент заполнения межвиткового пространства: для внешне- го шнека 𝜓 = 0, 75, для среднего и внутреннего 𝜓 = 1 [71].
После вычислений получили: 𝑄 1 = 29, 22 т/ч, 𝑄 2 = 34, 02 т/ч,
𝑄 3 = 13, 47 т/ч. Тогда
𝑄 1 + 𝑄 3 = 42, 69 т/ч > 𝑄 2 = 34, 02 т/ч.
Таким образом, количество перемещаемого материала внешним 𝑄 1 и внут- ренним 𝑄 3 шнеками больше, чем средним 𝑄 2. Выполнение этого условия позво- ляет гарантировать полную и своевременную выгрузку материала из бункера сме- сителя.
|
|
|
Изменение конструкции внутреннего шнека смесителя позволяет переме- щать материал вдоль оси вала без образования застойных зон. Количество пере- мещаемого материала внешним 𝑄 1 и внутренним 𝑄 3 шнеками больше, чем сред- ним 𝑄 2, что позволяет гарантировать полную и своевременную выгрузку мате- риала из бункера смесителя.
|
|
|
