Передвижная дробильно-сортировочная установка

- Требуемая степень измельчения:

,                                                                                               (1.1)

где - максимальный размер кусков исходной горной массы, поступающей на переработку, мм (исходные данные); - верхняя граница фракций готового продукта, мм (исходные данные).

- Прочность перерабатываемого материала. Выбираем материал средней прочности 100 – 120 МПа.

Измельчение, как правило, осуществляется в несколько стадий дробления (две или три). После  каждой стадии дробления (в зависимости  от

разрабатываемой структурно-технологической  схемы) рекомендуется осуществлять контрольное грохочение. [1]

Требуемое количество стадий дробления:

,                                                                                          (1.2)

где - единична степень измельчения дробильного оборудования (таблица 3.1 [1]).

Принимаем двухстадийное дробление. Учитывая рекомендации по выбору типа дробильного оборудования (таблица 3.1 [1]), на первую стадию берем щековую  дробилку со сложным движением щеки, а на вторую конусную дробилку мелкого дробления. Для сортировки материала выбираем два вибрационного грохота, в каждом по два сита. Структурно-технологическая схема передвижной дробильно-сортировочной установки представлена на рисунке 4.

Рисунок 4. Структурно-технологическая  схема передвижной дробильно-сортировочной  установки:

1 – первая стадия дробления  (одна щековая дробилка); 2 – вторая  стадия дробления (конусная дробилка  мелкого дробления); 3 – приемный  бункер; 4 – питатель; 5, 8 – ленточные конвейеры; 6, 7 – наклонные двухситовые виброгрохоты.

2. Расчёт и подбор  потребного количества технологического  оборудования

2.1 Выбор щековой дробилки

  Исходя из паспортных данных,  для основных видов дробилок, исходным данным удовлетворяет  щековая дробилка ЩДС 6×9, производительность которой при номинальной щели составляет 62 м³/ч. [5]

 

Таблица 3.Техническая  характеристика щековой дробилки

 

Параметры		ЩДС  6×9
Размер приемного отверстия, мм.	Ширина	600
	Длина	900
Наибольший размер кусков питания, мм.		500
Производительность, м3/ч		62
Номинальная  выходная щель, мм		100
Мощность эл. двигателя, кВт		75
Масса, без эл. двигателя, т		20

 

Определим часовую производительность на 1 мм номинальной щели, м³/ч·мм[2]:

                                                             q=П/e, где                                                       (1)        

П - производительность дробилки, м³/ч

П = 62                                                                                                                        
е  — ширина номинальной щели, мм                                                               

е = 100

q = 62/100 = 0.62 м³/ч.

 

2.2 Выбор конусной дробилки

 Для второй стадии дробления необходима дробилка, способная принимать куски 100 мм.

  Исходя из размера загружаемого  материала, а также требуемой  производительности выбираем конусную  дробилку КСД - 1200Т [1].    

Таблица 4. Техническая  характеристика конусной дробилки

                                                               

Показатели	КСД-1200 Т
Производительность, м3/ч	42-95
Максимальный размер кусков питания, мм.	100
Размер разгрузочной щели, мм.	10-25
Частота вращения эксцентриковой втулки, об/с	4,3
Масса, т	22
Мощность главного привода, кВт	75

 

         

Рисунок 6. Конусная дробилка мелкого дробления КСД-1200Т.

 

Дробилка на второй стадии должна обеспечивать прием куска материала 100 мм. при производительности 60 м³/ч. Ранее рассмотренная дробилка КСД-1200 Т при минимальной щели 10 мм. имеет максимальный выходящий кусок:

d^’_max=10*2.2=22 мм. [2]

                Такие покзатели нас устраивают, и мы принимаем дробилку второй  стадии дробления КСД-1200.

о будет устраивать либо третью стадию дробления, либо организовывать “замкнутый цикл”, т.е. материал более 10 мм. после  контрольного сита отправлять во вторую дробилку. Но третью стадию дробления не экономично устанавливать из-за маленькой производительности и маленького размера куска. Следовательно, после конусной дробилки КСД – 1200 Т, материал крупнее 10 мм поступает на повторное измельчение в эту же дробилку.[2]

2.3 Выбор технологического оборудования для хранения, дозирования и подачи материала.

2.3.1 Выбор питателей

      В качестве питателя  щековой дробилки принимаем ленточный  конвейер производительностью 60 м³/ч

 

                    

Рисунок 3. Расчетная схема конвейера

                    Рисунок  4  . Пластинчатый питатель ДРО 1049.

 Согласно методике, произведем следующие расчеты.[3]

   Ширина  ленты конвейера:, где                                                                                                                                                                                                             (2)

П_к=60- производительность конвейера, м³/ч;

С=0,95- коэффициент  снижения производительности в зависимости от угла наклона β при β =14;

V=1,3- скорость движения ленты транспортировке щебня , м/с;

ρ=1,7- плотность  щебня, т/м.[3]

м

   Окончательно  ширину ленты выбираем из нормального  ряда, округлив расчетное значение до ближайшего стандартного В₀=0,3м.

     Производим уточнение рабочей  скорости движения ленты, м/с.

, где                                                                                                     (3)                         

В=0,25-расчетная ширина ленты, м;

В₀=0,3- принятое значение ширины ленты по стандарту, м;[3]

V=1,3- предварительно выбранная скорость, м/с.

м/с

      Определяем необходимое число  прокладок ленты:

, где                                                                                                  (4)                       

S_наб- наибольшее натяжение набегающей ветви ленты, Н;

В₀=0,3- принятое значение ширины ленты по стандарту, см;[3]

[σ_р^/]- удельное допускаемое напряжение 1 см одной прокладки, Н/см.

     Для каждой стандартной  ширины ленты имеется допускаемый  диапазон количества прокладок.  Для ширины ленты В₀=0,25, z=3-5 шт.[3]

     Допускаемое напряжение ленты  на разрыв:

, где                                                                                                              (5)                   

k₁ выбирается в зависимости от ширины ленты и числа прокладок: k₁=9 при z=2-3. [3]

Предел  прочности на растяжение зависит  от применяемого материала ленты:

 для  бельтинга Б820 [σ^/_P]=600Н/см².

Н/см

   Наибольшее  натяжение ленты можно определить  методом обхода по тяговому  контуру (рисунок). Точка 1 сбега  ленты с приводного барабана (точка  с минимальным натяжением) принимается  за начало обхода по контуру. В точке 1, согласно схеме, лента конвейера имеет наименьшее S_i . Тогда усилие в точке 2, Н:

S₂=S₁+W_1-2, где                                                                                                             (6)                     W_1-2- сопротивление на порожней ветви конвейера, Н.

 Усилие  в точке 3 тягового контура  конвейера, Н:

 S₃=k₂S₂=k₂(S₁+W_1-2), где                                                                                             (7)                  

k₃- коэффициент сопротивления. При угле обхвата натяжного барабана α-180 k₂=1,05.[4]

S₄=S₃+W_3-4=k₂(S₁+W_1-2)+W_3-4, где                                                                               (8)                  

W_3-4 - сопротивление на наклонном участке грузовой ветви конвейера.

Для определения  усилий S₁ и S₂ требуется найти сопротивления W_1-2 иW_3-4.

W_1-2=(q_лcosβ+q_р.п)LW^/-q_лLsinβ, где                                                                                (9)                

q_л=(245…340)В₀- линейная сила тяжести ленты, Н/м;                                                

q_л=250*0,3=75 Н/м,

β=14- угол наклона транспортера;

q_р.п.=9,81m_р/l_k- приведенное сопротивление вращению элементов роликоопор порожней ветви транспортера, Н/м; [6]                                                                                                 

 m_р=10- масса вращающихся роликоопор, кг; l_k=2,5- расстояние между роликоопорами в порожней ветви, м;

q_р.п.=9,81*10/2,5= 39,3 Н/м.

L=55- длина транспортера;

W^/=0,03- коэффициент сопротивления движению ленты роликоопорам.[6]

W_1-2=(75*0,97+39,3)*55*0,03-75*55*0,24=-805,12Н.

      Сопротивление на участке 3-4

W_3-4=[(q_r+q_л)cosβ+q_р.гр]LW+(q_r+q_л)Lsinα, где                                                             (10)                 

q_r- линейная сила тяжести транспортируемого груза, Н/м

,                                                                                                                  (11)                              Н/м.

q_р.гр.- сопротивление вращению элементов роликоопор груженой ветви, Н/м.

, где                                                                                                       (12)                     

l_гр=1,3м- расстояние между роликоопорами груженной ветви конвейера.[5]

Н/м.

W_3-4=[(182+75)*0,97+75]*55*0,03+(182+75)*55*0,24=3927 Н.

     Силы натяжения S₁ и S₄ связаны отношением:

S₄≤S₁e^μα, где

е- основание  натурального логарифма;

μ- коэффициент  трения ленты о барабан;[4]

α- угол обхвата  барабана ленты, рад.

е^μα=2,56 [3]

S₄=S₃+W_3-4=k₂(S₁+W_1-2)+W_3-4                                                                                        (13)                     

S₁=S₄/e^μα,

S₄=k₂(S₄/e^μα+W_1-2)+W_3-4,                                                                                              (14)                     

S₄=1,05*(S₄/2,56-805,12)+3927,

S₄=5232 Н,

S₁=5232/2,56=2044 Н,

S₂=2044+(-805,12)=1238,8 Н,

S₃=1,05*(2044+(-805,12))=1300,8 Н.

       Наибольшим значением является  S₄=5232, тогда наибольшее число прокладок будет равняться:[5]

                                                                                                         (15)                

Принимаем число прокладок ленты  z=3.

      Расчет привода  конвейера:

      Находим необходимую  мощность двигателя, кВт[4]

, где                                                                                                            (16)                 

W -необходимое тяговое усилие на приводном барабане, Н;

η=0,75- кпд  привода барабана.[3]

     Тяговое усилие на приводном  барабане конвейера, Н

W=S_нб-S_сб=S₄-S₁,                                                                                                            (17)                  

W=5232-2044=3188 Н,

кВт.

Мощность  электродвигателя, кВт:

N_уст=k₃*N, где                                                                                                             (18)                     

k₃=1,13- коэффициент запаса;[3]

N_уст=1,13*3,8=4,3 кВт.

    Принимаем ближащий серийный  электродвигатель марки 4А100L2Y3, с частотой вращения n=2880мин^-1, с мощностью N_дв=5,5 кВт [4]

   Определим  основные конструктивные размеры барабанов конвейера:

   Диаметр  приводного барабана:[6]

D_б.прив.=(120…150)*z,                                                                                                (19)                     

D_б.прив=125*3=375 мм.

Диаметр натяжного  барабана:

D_б.нат.=100*z,                                                                                                                 (20)