Определяем мощность на валу вентилятора, N_в,  кВт

    Определяем мощность электродвигателя для привода вентилятора,   N_э,  кВт

    где - коэффициент запаса мощности, .

         

_{Принимаем электродвигатель АИР 100L4/2 с установленной мощностью 4,75 кВт и частотой вращения 2850 об/мин.} 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Прочностные расчеты элементов камнеотборника Р3-БКТ-Р

       3.3.1 Расчет на продольный срез углового сварного шва внахлест  

     Выберем сварной шов внахлест, соединение стойки вертикальной короткой 2 и стойки горизонтальной короткой 5 (см. сборочный  чертеж рамы сварной КП 260601. 03. 300СБ)

      Требование  расчета имеет вид:

      

,

      

560 МПа.[2]

где наибольшее суммарное касательное напряжение от рабочих нагрузок.

допустимое напряжение шва.

      Рассмотрим  уголок (стойку горизонтальную короткую 5)приваренный П-образным швом к стойке вертикальной короткой 2. Он будет нагружен силой Р – четверть силы тяжести  от действия веса осадочной камеры.Она будет создавать изгибающий момент М = Pl, относительно центра тяжести О периметра швов. Наиболее нагруженными являются точки А и В. В них возникают под действием силы Р и момента М напряжения и соответственно:

Рис. 10 Расчетная  схема 

Площадь среза  швов А Определяется как:

где – минимальный размер в поперечном сечении шва

      k – катет шва,

 – коэффициент глубины проплавления, для ручной дуговой сварки 0,7

l – длины швов.

Выражение для  определения напряжения шва от действия силы имеет вид:

       Для определения  необходимо найти силу с которой осадочная камера давит на раму. Для этого найдем её площадь и массу.

       

 

, где F- площадь поверхности осадочной камеры (F= 3,1 м²)

    s- толщина листа, из которого изготовлена осадочная камера (s= 3мм)

    ρ- плотность материла (для стали ρ=7800 кг/м³)

    

    

    Т. к. на часть стойки которую мы рассчитываем действует лишь четверть силы, то

    P = m∙g /4= 181,35 H 

    Следовательно:

    

 

      Для определения  необходимо найти полярный момент инерции швов, равный сумме двух осевых моментов  и .

      

где момент инерции шва ;

площадь сечения шва  ;

расстояние от оси Ох до центра тяжести сечения шва .

где расстояние от середины шва до точки О.

Выражения для  полярного момента инерции и  имеют вид:

 

       Напряжение  от изгибающего момента:

где расстояние от точки О до точки А.

   М –  момент, М=Р*l = 181,35*0,58 = 105,2 Н∙м,

Суммарное напряжение  определено как векторная сумма:

где угол между , приблизительно 28 град. 

 
 

      Вывод

      Рассмотренное сварное соединение надежно. Требования расчета выполнены: суммарное напряжение от действия силы и момента силы меньше допустимого:

.

560 МПа. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.3.2 Конструирование фланцевого соединения и расчет болтового соединения на растяжение

       Выберем соединение вентилятор - осадочная  камера (позиции 2 и 4 соответственно на сборочном чертеже КП 260601. 03. 000СБ). Расчет болтового соединения сводится к

       Т. к. нагрузка на болты при рабочих  условиях мала ввиду невысокого давления в трубопроводах сети рециркуляции учитывать ее не будем.

       Следовательно, на болт действует сила Р_зат, создающая напряжение растяжения. Расчетная схема приведена на рисунке : 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок – Расчетная схема фланцевого соединения.

, Н

, где D – расчетный диаметр прокладки,

      b₀ – расчетная ширина прокладки,

      – посадочное напряжение прокладки. Для мягкой резины  

      

• наружный  диаметр Dн = 315мм
• диаметр болтовой окружности  Dб = 345мм
• наружный диаметр фланца Dфланц = 375мм

      

      Больший диаметр прокладки определяется из геометрических соображений:

 = 345 + 10= 355 мм,

  меньший:

  = 315 + 10= 325 мм.

Расчетный диаметр прокладки, таким образом, будет равен D = 340 мм.

Находим геометрическую ширину прокладки

 b₀ = = 0,5 ( 355 – 325 ) = 15 мм.

• наружный диаметр фланца Dфланц = 315мм

 

  

       Для нахождения диаметра болта воспользуемся  упрощенным расчетом на прочность при  растяжении. Предполагается, что высота гайки достаточная и разрушения путем среза витков резьбы не происходит: 

       , где d_p – диаметр болта,

             – допускаемое  напряжение при  растяжении, для Ст3 =125 МПа. 

       Принимаем  Болт М14 6g ГОСТ 7796-70 

      Болты изготовлены из Ст3. Значение предела прочности болтов, [ ] = 125 МПа

      Допускаемое напряжение будет равно: = МПа.

      Допускаемая нагрузка на один болт :

       _{= Н}

        

      Количество  болтов:

        

        

      Принимаем количество болтов, равное 8 (кратно 4).

      Фланцы  изготовляем из стали СтЗ, для которой [ ] = 125 МПа. Тогда толщина фланца :

      

       Толщину фланца принимаем равной 25мм.

       Следовательно, принимаем болт М14 6gх40 ГОСТ 7796-70 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

     4 Монтаж и эксплуатация камнеотделительной  машины Р3-БКТ-Р 

     Монтаж  оборудования включает в себя подготовку, укрупнительную сборку, установку и  закрепление в проектном положении  оборудования, технологических металлоконструкций, систем автоматики и коммуникационных линий, доведение смонтированного  оборудования до эксплуатационного  состояния.

     От  качества выполнения монтажных работ  зависит эксплуатационная безопасность, надёжность машины, также ход рабочего процесса в машине, выполнение требований технологического процесса производства.

        Монтаж  вентилятора 

        Сначала размечают основные оси и отверстия  оснований вентилятора и электродвигателя,  укомплектовывают основание рамы, виброизоляторы и салазки. Затем поднимают и устанавливают вентилятор и электродвигатель,  проверяют горизонтальность. То же делают когда устанавливают вентилятор с электродвигателем на сварную раму.

        Монтаж  воздуховодов

        Для прокладок во фланцевых соединениях  воздуховодов используют резину (ГОСТ 7339-65) толщиной 2,5 – 5 мм. Воздухопроводы при монтаже сначала временно подвешивают на проволоке, затем  после установки нескольких элементов  весь участок выверяют шнуром по фланцам. Заземляют воздухопроводы присоединением к контуру защитного заземления.

     Монтаж  камнеотделительной машины включает  доставку машины к месту установки  на этаже с последующей разметкой  места установки. Разметка  включает в себя нанесение осевых линии  и центров всех отверстий в  полу для крепления подставки. Оборудование в производственных помещениях устанавливают так, чтобы его было удобно и безопасно обслуживать и ремонтировать. Машина должна быть выверена в горизонтальной плоскости. Необходимо подготовить и соединить самотёчные трубы для подачи исходного продукта, его вывода, подключить воздуховоды сети рециркуляции, воздухопроводы и материалопроводы  должны размещаются таким образом, чтобы их монтаж, ремонт и обслуживание обеспечивали безопасность и удобство.

     

     Перед тем, как произвести подключение  электродвигателей привода, вентилятора  к силовой электросети, необходимо проверить сопротивление изоляции обмоток статора двигателя привода, вентилятора, которая должна быть не меньше 0,5 МОм. Контроль произвести мегаомметром  МИ-100/4 ТУ 25-04-2131-72.

     Для безопасной эксплуатации оборудования должна быть предусмотрена защита от поражения электрическим током,  а также исключена возможность  накопления зарядов статического электричества. С этой целью машина, электродвигатель  машины, вентилятора, участки самотечных труб и воздуховоды должны быть заземлены.

     После выполнения монтажных работ следует  произвести обкатку камнеотделительной машины на холостом ходу.

     После монтажа оборудование должно работать без несвойственного ему шума, заедания или повышенного трения в частях механизмов. 

     В рабочем режиме следует производить  пуск и остановку машины без нагрузки.

     Нельзя  допускать перегрузки машины, приводящей к завалам, перегреву и аварии приводных устройств. К обслуживанию оборудования можно допускать лиц, знающих принцип его работы и  устройство, правила эксплуатации и  обслуживания, прошедших соответствующий  инструктаж и медицинское освидетельствование.  В машине регулируют следующие параметры: