Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский  государственный технологический  институт

(Технический  университет) 
 
 

Кафедра САПР и У

Факультет: Информатики и управления

Курс: 4

Группа: 873 
 
 
 
 

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине «Математическое моделирование

 химико-технологических  процессов»

Тема:

Математическое  моделирование процессов измельчения  твёрдых материалов 
 

Разработчик   ____________________________________ О.В.Шпекторова

Руководитель   ___________________________________ А. В. Козлов

Дата  сдачи ______________

Оценка       ______________ 
 
 
 
 
 
 
 
 

Санкт-Петербург

2010

 

Санкт-Петербургский  государственный технологический  институт

(Технический университет) 

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 

 

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.