|
Курсовая работа: Барабанная сушилка для сушки сахарного пескаУдельный расход тепла на подогрев воздуха в калорифере в расчете на 1 кг влаги: ; (3.17) 2.1.7 Определение основных размеров сушильного барабана Объемное напряжение сушилки по испарившейся влаге , следовательно рабочий объем барабана находим по формуле: ; (3.18) . Требуемое поперечное сечение барабана (3.19) Где - коэффициент заполнения барабана материалом согласно [5, стр.232], принимаем ; - коэффициент заполнения барабана насадкой; - максимально допустимая скорость газов в аппарате при насыпной плотности материала , начальной влажности принимаем . В численном значении получаем Рассчитываем диаметр барабана: ; (3.20) ; Выбираем толщину стенки барабана - , согласно [5, стр.233] и принимаем . Определяем наружный диаметр барабана: ; (3.21) . Длина барабана составит ; (3.22) Согласно каталожным данным [5, табл.6.5, стр.231] ближайший типоразмер – барабанная сушилка БН 1,6-8 НУ-01 имеющая наружный диаметр и длину барабана . Уточняем характеристику барабана: внутренний диаметр: ; (3.23) . площадь поперечного сечения: ; (3.24) . объем:; (3.25) . Напряжение барабана по испаренной влаге: ; (3.26) . Определим диаметры штуцеров подвода и отвода сушильного агента. Внутренний диаметр трубопровода для подвода сушильного агента: ; (3.27) Где - скорость перемещаемой среды для воздуха, перемещаемого под небольшим давлением (от вентилятора), принимаем . В численном значении получаем: Внутренний диаметр трубопровода для отвода сушильного агента: ; (3.28) . Полученные значения округляем до стандартных в соответствии с [9, стр.214]: для подвода сушильного агента , для отвода сушильного агента . Для присоединения к аппарату трубопровода и отвода сушильного агента принимаем фланцы стальные плоские приварные с соединительным выступом [9, стр. 214]: для подвода сушильного агента с условным диаметром на условное давление ; для отвода сушильного агента с условным диаметром на условное давление Внутренний диаметр трубопроводов для загрузки высушиваемого материала: ; (3.29) Где - скорость подачи и отвода сахарного песка, принимаем . В численном значении получаем . Внутренний диаметр трубопроводов для выгрузки высушиваемого материала ; (3.30) . Исходя из технологических и конструктивных соображений принимаем диаметр трубопроводов для загрузки и выгрузки высушиваемого материала [9, стр. 214]: . Диаметр трубопровода для отвода излишков высушиваемого материала принимаем . Для присоединения к аппарату трубопроводов загрузки и выгрузки, а также удаления излишков высушиваемого материала, принимаем фланцы стальные плоские приварные с соединительным выступом [9, стр.214]: условным диаметром на условное давление . Определяем действительную скорость воздуха в барабане: ; (3.31) . Рассчитываем время пребывания материала в барабане сушилке по формуле ; (3.32) Проверяем расчет времени сушки. Среднее время пребывания материала в барабане: ; (3.33) Полученное время пребывания материала в барабане чуть больше, чем время сушки материала, что удовлетворяет условиям сушки. Уточним коэффициент заполнения барабана материалом: ; (3.34) Для условий прямоточного движения газа и материала можно принять следующие значения коэффициентов в формуле (3.35), согласно [5, стр.235]: ; . Предварительно задаемся углом наклона барабана , тогда требуемая частота вращения: ; (3.35) Принимаем ближайшую для типовой сушилки частоту вращения согласно [5, табл.6.5, стр231], тогда требуемый угол наклона барабана: ; (3.36) Значение удовлетворяет условию , следовательно частота вращения барабана принята верно. 2.2 Энергетический расчет 2.2.1 Цель расчета Определение основных силовых параметров барабанной сушилки, то есть моментов и требуемой мощности привода; выбор электродвигателя, редуктора. 2.2.2 Определение потребной мощности и выбор электродвигателя Определяем мощность, затрачиваемую на вращение барабана: ; (3.44) Где - коэффициент, зависящий от типа насадки и коэффициента заполнения, принимаем согласно [5, стр.235]. В численном значении получаем: , Полученное значение меньше установленной мощности привода сушилки БН 1,6-8 НУ- 01, равной , согласно [5, табл.6.5, стр.231]. Необходимая мощность двигателя определяется по выражению: ; (3.45) Где - общий к.п.д. привода от двигателя до барабана. , (3.46) где: h1=0,94÷0.96 - КПД цилиндрической передачи, принимаем h1=0,95 согласно [7, табл.1.1]; h2=0.962÷0,982 - КПД 2-х ступенчатого редуктора, принимаем h2=0,972 согласно [7, табл.1.1]; h3=0,98 - КПД муфты, принимаем согласно [7, табл.1.1]. В численном значении получаем: ; Выбираем трехфазный асинхронный двигатель серии АИР 180М6 мощность – 18.5 кВт, синхронная скорость вращения – 1000 об/мин, скольжение – 2%. С учетом скольжения номинальная частота вращения . 2.2.3 Определение вращающих моментов на валах привода Вращающий момент на барабане: ; (3.47) Вращающий момент на валу подвенцовой шестерни: ; (3.48) Где - передаточное число зубчатой передачи, принимаем . В численном значении получаем: 2.3 Кинематический расчет 2.3.1 Цель расчета Целью кинематического расчета барабанной сушилки является определение общего передаточного отношения от вала электродвигателя до вала ведущего звена исполнительного механизма; распределение общего передаточного отношения всей кинематической цепи привода между отдельными передаточными механизмами, составляющими цепь; определение конструктивных параметров зубчатой передачи барабанной сушилки; определение частот вращения валов передаточных механизмов кинематической цепи. 2.3.2 Определение передаточного числа привода Кинематическая схема привода показана на рисунке 5. Общее передаточное число привода определяем из соотношения: ; (3.49) Где - частота вращения барабана; 1- электродвигатель; 2,4- муфты; 3- редуктор; 5- подвенцовая шестерня; 6- венцовая шестерня; 7- барабан; Рисунок 5. Кинематическая схема привода 2.3.3 Распределение общего передаточного числа привода Для многоступенчатых передач , (3.50) Где - передаточные числа отдельных ступеней. Учитывая предполагаемое устройство механизма, а также стремясь обеспечить соразмерность деталей привода, в частности диаметр подвенцовой шестерни должен вписываться в размеры сторон торца редуктора. Передаточное число редуктора будет равно: ; (3.51) 2.3.4 Определение частоты вращения валов Частота вращения вала электродвигателя, а, следовательно, и быстроходного вала редуктора . Частота вращения тихоходного вала редуктора определяется так: ; (3.52) . Частота вращения подвенцовой шестерни . Полученные значения частот вращения сведены в таблицу 3. Таблица 3 – Частоты вращения валов (барабана)
2.3.5 Проектный расчет зубчатой цилиндрической передачи 2.3.5.1 Определение допускаемого контактного напряжения Расчет ведем по [7]. Допускаемое контактное напряжение определяется по зависимости ; (3.53) Где - предел контактной выносливости зуба, соответствующий эквивалентному числу циклов, МПа; - коэффициент безопасности; для зубчатых колес с однородной структурой материала [7, стр. 33]; - коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей зубьев, для зубчатых передач 9 степени точности ; - коэффициент, учитывающий окружную скорость; при ; - коэффициент, учитывающий влияние смазки; из-за недостаточности экспериментальных данных принимается равным единице, ; - коэффициент, учитывающий размер зубчатого колеса; ориентировочно принимаем , Предел контактной выносливости зуба, соответствующий эквивалентному числу циклов: ; (3.54) Где - допускаемое контактное напряжение, соответствующее базовому числу циклов напряжений; - коэффициент долговечности при расчете на контактную выносливость. Допускаемое контактное напряжение, соответствующее базовому числу циклов напряжений: ; (3.55) Где - средняя твердость для двух предельных значений твердости колес, приняты в пункте 2.3. В численном значении получаем: ; . Коэффициент долговечности при расчете на контактную выносливость: ; (3.56) Где - базовое число циклов перемены напряжений соответствующее длительному пределу выносливости; - эквивалентное число циклов перемены напряжений. Базовое число циклов перемены напряжений соответствующее длительному пределу выносливости: ; (3.57) ; . При постоянной нагрузке и зацеплении с одним колесом: ; (3.58) Где - полное число часов работы за расчетный срок службы, принимаем ; - частота вращения. В численном значении получаем: ; . Так как , то . . Предел контактной выносливости зуба, соответствующий эквивалентному числу циклов по формуле (3.54) барабанный конвективный сушилка сахарный ; . Подставляя полученные значения в формулу (3.53) получим: ; . Для прямозубых колес в качестве принимается допускаемое контактное напряжение того зубчатого колеса, для которого оно меньше. Таким образом 2.3.5.2 Определение межосевого расстояния Определяем межосевое расстояние венцового зацепления по формуле ; (3.59) Где - крутящий момент на шестерне; - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине; - вспомогательный коэффициент, для прямозубых передач ; - коэффициент ширины колес относительно межосевого расстояния; принимаем . Коэффициент выбираем в зависимости от относительной ширины зубчатого венца шестерни : ; (3.60) . Тогда в соответствии с [7, табл.3.5, стр. 32]. Значение межосевого расстояния по формуле (3.59): . Согласно [7, стр. 30] полученное значение округляем до ближайшего стандартного значения . 2.3.5.3 Определение модуля передачи Значение модуля m для улучшенных колес определяется из следующего выражения: |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Рефераты бесплатно, реферат бесплатно, рефераты на тему, сочинения, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, курсовые, дипломы, научные работы и многое другое. |
||
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна. |