close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Способы повышения надежности и ресурса молотковых кормодробилок..pdf

код для вставкиСкачать
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
находящееся в мензурке 3, перетекает в рабочую
камеру и заполняет ее, тем самым создавая нор
мальные условия для запуска насоса.
Для исключения попадания молока в мензур
ку 3 через воздушную трубку 8 конец трубки Пито
12 снабжен отсекателем 11, который после оста
новки молочного насоса захлопывается, разобщая
нагнетательный трубопровод с воздушной труб
кой 8. После прекращения перемещения молока
и воздуха по шкале, нанесенной на мензурку 3,
определяют объем воздуха, попадающего в рабо
чую камеру молочного насоса. Это необходимо для
получения характеристик напора молока, завися
щих от объема воздуха, попадающего в рабочую
камеру насоса во время его остановки через не
плотности в соединениях.
Затем перекрывают запорные элементы 1 (рис. 2)
и 2 (рис. 1) и запускают насос, проводя испыта
ния в последовательности, приведенной выше.
После проведения серии таких испытаний с ра
бочим колесом одного определенного профиля его
заменяют на рабочее колесо другого профиля и
повторяют испытания в описанной выше после
довательности.
Таким образом, разработка и создание стенда
необходимы для экспериментальных исследова
ний работы молочного насоса с целью выявления
оптимальных конструктивных параметров его ра
бочего колеса и возможностей совершенствова
ния конструкции молочного насоса.
Литература
поплавокклапан 4. При достижении уровня мо
лока горизонтальной трубки 6 открывают запор
ный элемент 5, тем самым производя отбор пробы
молока в пробирку 9. После заполнения пробир
ки 9 молоком закрывают запорный элемент 5.
Пробирку 9 извлекают из зажимов кронштейнов
7, устанавливая на ее место новые пробирки, и
проводят их наполнение аналогичным образом.
После отбора необходимого количества проб
молока закрывают запорный элемент 5. С после
дующим увеличением уровня молока в мензурке 3
поплавокклапан 4 отсекает внутреннюю полость
мензурки 3 от воздушной трубки 8. После этого
перекрывают запорный элемент 1.
В результате порция имитатора молока блоки
руется в мензурке 3.
Регистрирующее устройство 11 (рис. 1) при
нимает сигналы от датчиков давления 8 и 13, дат
чика температуры 14 и датчика расхода молока
17. В результате производится контроль техноло
гических параметров молока. После проведения
всей серии экспериментов электродвигатель 16
выключают. Для полной имитации работы молоч
ного насоса в реальных условиях дроссель давле
ния 7 и запорный элемент 2 оставляют в открытом
положении.
Происходит естественный процесс подсоса
воздуха через неплотности в соединениях молоч
ного насоса и выделение пузырьков воздуха из
молоковоздушной смеси, приводящий к появле
нию воздуха в рабочей камере молочного насоса.
После этого уровень молока в рабочей камере мо
лочного насоса падает ниже оси насоса, что пре
пятствует перемещению молока из нагнетатель
ного во всасывающий трубопровод при запуске
насоса.
Для заполнения рабочей камеры молоком от
крывают запорный элемент 1 (рис. 2). Молоко,
1
2
3
4
Цой, Ю. А. Молочные линии животноводческих ферм и ком
плексов. М.: Колос, 1982. 222 с.
Урбан, В. А. Разработка и обоснование конструктивноре
жимных параметров молочного насоса для доильных уста
новок: автореф. дис. … канд. техн. наук. Оренбург, 2005.
Патент Российской Федерации № 2016248 С1, Кл. F04 D 1/00,
опублик. 15.07.94.
Авторское свидетельство СССР № 455205, кл. F 04D 13/00,
опублик. 30.12.74.
Способы повышения надежности и ресурса
молотковых кормодробилок
М. И. Филатов, д.т.н., зав. кафедрой, А. А. Петров,
аспирант, Оренбургский ГАУ
лотковых дробилок, благодаря чему расширилась
область применения, увеличилась эффективность
использования.
По разным данным, срок службы молотков, в
зависимости от перерабатываемого продукта, со
ставляет от 72 до 300 часов. Ресурс других орга
нов на 1–2 порядка выше. Таким образом, са
мым слабым звеном в дробилке является моло
ток [1].
Повышение надежности работы молотков в со
четании с простотой и надежностью дробилки в
целом сделало бы этот тип измельчителей одним
из совершенных [2].
Молотковые дробилки занимают особое место
среди дробильного оборудования. Их отличают
высокая степень дробления, большая удельная
производительность, простота конструкции и
удобство обслуживания. До последнего времени
применение молотковых дробилок ограничивалось
дроблением малоабразивных материалов изза
быстрого изнашивания сменных деталей (молот
ков). В последние годы достигнут значительный
прогресс в совершенствовании конструкций мо
80
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Решающими факторами для обоснования той
или иной формы молока являются простота и эко
номичность изготовления, а также износостой
кость и критерий качества готового продукта.
Повышать ресурс измельчителей можно:
1) путем применения износостойких материа
лов для изготовления или армирования рабочих
органов. Известно большое количество как метал
лических, так и неметаллических материалов,
применяемых в борьбе с износом, а также различ
ных технологических способов обеспечения изно
состойкости покрытий (наплавка, напыление,
облицовка резиной и т.д.). Но так как кормодро
билки в хозяйствах используются как единичные
машины ввиду незначительных объемов перера
батываемого материала, то можно сделать вывод,
что с экономической точки зрения данный спо
соб нецелесообразен;
2) путем усовершенствования конструкций
рабочих органов или отдельных узлов измельчи
теля.
Молотки пластинчатого типа просты в изго
товлении, однако ввиду недостаточного изучения
процесса взаимодействия молотка с измельчае
мым материалом наблюдается быстрый износ.
В период работы молотки (рис. 1) в результате пе
риодических ударов об измельчающийся матери
ал отклоняются от своих радиальноравновесных
состояний на угол α, сила удара зерна о молоток
раскладывается на две составляющие: 1) нормаль
ную составляющую силы удара зерна об молоток,
которая в основном и дробит зерно и 2) касатель
ную составляющую, которая способствует про
скальзыванию зерна по молотку, что приво
дит к износу. Для того, чтобы практически исклю
чить проскальзывание зерна по молотку, так как
молоток отклоняется на угол , необходимо изго
товить молоток с заранее известным углом накло
на боковой (рабочей) грани.
Предлагаемая конструкция молотка (рис. 2),
состоящего из пластины, составлена из двух пар
Рис. 2 – Схема молотка предлагаемой конструкции
разновеликих трапеций, расположенных вдоль
продольной оси симметрии молотка и направлен
ных меньшими основаниями к поперечной оси
симметрии. При этом угол наклона граней трапе
ции равен углу отклонения молотка от радиаль
ного положения.
Для определения угла отклонения молотка от
вертикали рассмотрим сумму моментов относи
тельно т. А и приравняем данную систему к нулю.
momA =00
∑momA
(1)
Fц.с.F⋅ö.ñ.
l ⋅ sin
− Fсопр.
⋅ l ⋅ cos
+ Fò Fò
⋅ l ⋅ sin
= 0 0 , (2)
l sin
Fсопр.
l cos
l sin
где Fц.с. – центробежная сила, н;
Fсопр. – сила сопротивления продуктововоз
душного слоя, н;
Fт = mg – сила притяжения, н;
l – расстояние от центра подвеса молотка до
центра масс, м.
Так как сила Fт = mglsinα мала, то в уравне
нии (2) ею можно пренебречь.
В этом случае:
⋅ sinα α =F Fсопр.cos
⋅ cos
F Fц.с.sin
αα
(3)
ö.ñ.
сопр.
FцF.сц. .с.
=
ctgctgα
F Fсопр
(4)
сопр
α = arcctg
arcctg
FFцц.с.с. .
FFсопр
сопр
(5)
n
(6)
Fö.ñ.
Fц.с. m
= ma⋅c a,cn
где m – масса молотка, кг;
acn – нормальная составляющая ускорения,
м/с2.
hhмм((ξ 22ммρ ссVV2222((rr))+ ξ11ммρVV1122((rr))))
,
(7)
22
где hм – высота молотка, м;
x2м, x1м – коэффициент гидравлического со
противления движения молотка соответствен
FFсопр
сопр. . =
Рис. 1 – Силовой анализ взаимодействия молотка с зерном
81
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ный цвет, 5, в верхней части которой имеется смот
ровое окно 6 со шкалой, ротора 7, молотка 8, за
грузочной горловины 9, вариатора 10, тахометра 11.
Для того, чтобы определить угол отклонения
молотка от вертикали, необходимо: а) включить
электродвигатель (привод) экспериментальной
установки; б) обеспечить бесперебойную подачу
измельчаемого материала в рабочую камеру в те
чение определенного времени t = 5–10 минут;
в) плавно регулируя частоту мерцания лампы
стробоскопического прибора, добиться эффекта
кажущейся остановки молотка; г) визуально на
блюдая через смотровое окно, зафиксировать угол
наклона молотка от вертикали (α) при ударе о зер
но; д) эксперимент необходимо повторять nраз,
чем больше будет число экспериментов, тем точ
нее будут результаты;
3) применением износостойких материалов с
одновременным усовершенствованием конструк
ции измельчителя. Наиболее эффективным из пе
речисленных направлений является последнее.
Нами был предложен молоток молотковой дро
билки (рис. 4), выполненный в виде основания мо
лотка с отверстиями для его шарнирной подвес
ки, при этом молоток снабжен съемными рабочи
ми гранями, выполненными из высоколегирован
ной стали, причем съемные рабочие грани соеди
нены с основанием молотка посредством соеди
нения «ласточкин хвост», с одной стороны – ту
пиково, а с другой стороны – фиксируются вин
том. Такое конструктивное исполнение позволя
ет повысить долговечность, износостойкость и
уменьшить трудоемкость ремонта молотка, то есть
можно заменить изношенную рабочую грань са
мостоятельно [3].
но в воздушнопродуктовом слое и воздушно
вихревой зоне;
ρc– плотность воздушнопродуктового слоя,
кг/м3;
ρ – плотность воздуха, кг/м3;
V22 (r ), V12 (r ) – скорость обтекания молотка
соответственно в воздушнопродуктовом слое
и в воздушновихревой зоне, м/с.
Исходя из этого, угол отклонения молотка
(формула 5) будет иметь вид:
n
2m 2amcn⋅ ac
αarcctg
= arcctg
.
2
2 V 2 ( r )) (8)
hм (hм2 (мξ 2смVρ22с(Vr2) (r ) 1+м ξ1Vм1ρ
(r1))
В процессе запуска дробилки молоток под дей
ствием центробежных сил располагается так, что
его центр тяжести находится на радиусе, проходя
щем через центр оси подвеса. Силы сопротивле
ния со стороны продуктововоздушного слоя от
клоняют молоток относительно оси подвеса про
тив направления его вращения. В этом случае ра
диальное положение рабочих граней достигается их
наклоном к продольной оси симметрии на угол α.
Наклон боковых сторон трапеций (рабочих гра
ней молотка) на угол α к продольной оси симмет
рии обеспечивает преобладание прямых ударов, то
есть исключается тангенсальная составляющая
силы удара зерна об молоток, что уменьшает чис
ло проскальзывания зерна по молотку, а это в свою
очередь уменьшает износ молотка.
Для определения угла α была разработана экс
периментальная установка.
Установка (рис. 3) состоит из станины 1, стро
боскопического прибора 2, лампы стробоскопа 3,
электродвигателя 4, корпуса с прозрачной задней
торцевой стенкой и передней, окрашенной в тем
Рис. 4 – Молоток молотковой дробилки
Молоток состоит из основания молотка 1, от
верстия для подвеса молотка 2, винта, предназна
ченного для крепления сменной рабочей грани 3,
соединения виде «ласточкин хвост» 4 и сменной
рабочей грани 5.
Литература
1
2
3
Рис. 3 – Экспериментальная установка
82
Мельников, С. В. Механизация и автоматизация животно
водческих ферм. Л.: Колос, 1978. 560 с.; ил.
Виноградов, В. Н. Изнашивание при ударе / В. Н. Виногра
дов, Г. М. Сорокин, А. Ю. Албагачиев. М.: Машинострое
ние, 1982. 192 с.; ил.
Патент на изобретение Б. И. № 2270058. Молоток молотко
вой дробилки / М. И. Филатов, М. И. Бабьева, А. А. Петров.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
13
Размер файла
331 Кб
Теги
надежности, способы, pdf, повышения, молоткова, кормодробилок, ресурсы
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа