Работа 2. 6 молотковая дробилка а2-шим

Технологическая задача: измельчение сыпучих продуктов.

Цель работы: Оценить технический уровень (состояние) молотковой дробилки "А2-ШИМ" и дать предложения по развитию её конструкции для повышения эффективности процесса измельчения.

Задачи работы:

1. Изучить устройство и принцип работы молотковой дробилки "А2-ШИМ".

2. Рассмотреть особенности процесса измельчения.

3. Определить теоретическую и экспериментальную производительности, а также мощности привода молотковой дробилки "А2-ШИМ" при различных скоростях вращения рабочего вала и обработать результаты испытаний.

4. Дать предложения по техническому обслуживанию молотковой дробилки "А2-ШИМ".

5. Усвоить правила безопасной эксплуатации и наладки молотковой дробилки "А2-ШИМ".

Оборудование: инструменты и инвентарь: молотковая дробилка А2-ШИМ, весы, тара, совок, щетка, секундомер, ключи, штангенциркуль, линейка, тахометр, лабораторный рассевок-анализатор, три колонки набора сит к нему.

Продукты: сахар-песок - 10,0 кг; соль - 10,0 кг; кофе -5,0 кг; перец- 3,0 кг.

 

Изучение устройства и принципа работы

Лабораторная установка состоит из молотковой дробилки и привода, смонтированных на общей плите (рис.2.6.1).

Молотковая дробилка А2-ШИМ предназначена для получения высокодисперсной смеси путем измельчения различных пищевых продуктов (сахар, соль. кофе, перец и т.п.).

Молотковая дробилка А2-ШИМ устроена следующим образом. На роторе 3, вращающемся от электродвигателя через клиноременную передачу, радиально закреплены на осях 5 молотки 4.

 

Рис.2.6.1 Схема молотковой дробилки А2-ШИМ:

1 - рукавный матерчатый фильтр; 2 - корпус: 3 - ротор; 4 - молотки: 5 - ось; 6 - рифленая поверхность: 7 - шнек; 8 - шибер; 9 - сетка; 10 -предохранительная решетка; 11 - загрузочная воронка; 12 - сетка; 13 -магнитный сепаратор

 

Ротор помещен внутри корпуса 2, верхняя часть которого представляет собой рифленую полукруглую поверхность 6, называемую отбойной плитой. В нижней части, заканчивающейся разгрузочным патрубком, закреплена легкоснимаемая металлическая сетка 12 с отверстиями диаметром 0,5 мм, через которую измельченный продукт ссыпается в емкость. Исходный продукт подается через боковой патрубок питающим механизмом 7, представляющим собой двухфазный шнек, приводимый в движение червячной передачей. В загрузочной воронке 11 помещен шибер 8. регулирующий подачу продукта в дробилку крупных кусков материала и посторонних предметов. Для выхода и очистки его от частиц пыли предназначен рукавный матерчатый фильтр 1 из плотной ткани, прикрепленный к направленному вверх патрубку дробилки.

Дробилка А2-ШИМ дает хороший фракционный состав сахарной пудры: доля частиц размером до 100 мкм составляет 80 %. размером 100...200 мкм - 16 %, крупнее 200 и менее 300 мкм - 4 %.

Техническая характеристика

Производительность техническая по сахару-песку

ГОСТ 21 -78 влажностью не более 0,15% 0,4...1.9 кг/с

Частота вращения электродвигателя 2890 об/мин

Частота вращения ротора дробилки 4620 об/мин

Частота вращения питающего шнека 85,5 об/мин

Диаметр шкива на валу электродвигателя 0,18 м

Диаметр шкива на валу ротора дробилки 0,112 м

Установленная мощность 4,25 кВт

Габаритные размеры 1160 х 710 x 1700 мм

Масса 380 кг

 

Подготовка к работе

Последовательность включения дробилки: присоедините бачок для сбора измельченного продукта, включите кнопкой ПУСК привод, произвести подачу материала, открыв шибер продуктопровода к воронке дробилки и шибер заслонки питающего шнека, отрегулируйте равномерную подачу продукта установкой шиберов в таком положении, чтобы не было переполнения воронки выше смотрового окна.

Следите за наполнением бачка измельченным материалом и, периодически произведите его замену.

Замену бачка производите при выключенной дробилке, для чего своевременно прекратите подачу продукта из воронки поворотом шибера, выработайте исходный материал, находящийся в дробилке, включите привод нажатием на кнопку СТОП, произведите замену наполненного бачка порожним.

Для остановки необходимо убедиться в полной переработке исходного сырья и его отсутствии в приемном бункере выключить электродвигатель дробилки.

 

Техническое обслуживание

Проверьте и при необходимости доведите до нормы количество масла в редукторе и количество масла в полости установки опор ротора. Произведите смазку молотковой дробилки в соответствии со схемой смазки.

Проверьте правильность установки молотков, отсутствие задевания за гребенку, надежность закрепления деталей на роторе, затем правильность натяжения ремней привода молотковой дробилки, а также надежность затяжки крепежных деталей основных механизмов.

Проверьте вращение ротора и питающего шнека и убедитесь, что дробилка собрана и подключена правильно.

Произведите пробный пуск дробилки без нагрузки, проверьте правильность вращения и нагрев в подшипниковых узлах и редукторе.

Ежедневно контролируйте уровень масла в редукторе по игле маслоуказателя и производите техническое обслуживание редуктора в соответствии с паспортом на него.

Следите за натяжением приводных ремней и, своевременно их подтягивайте.

Проверяйте отсутствие трещин на корпусе дробилки, гребенке, сетке, молотках; износ гребенки и наплавленного слоя на молотках. Помните, что допустимый износ наплавленного слоя должен быть не более 2 мм.

Ежедневно удаляйте ферромагнитные примеси на магнитах ловушки. В конце каждой смены очищайте от пищевой пыли при помощи щетки наружные поверхности и фильтр.

Убедитесь в надежности заземления и состояния электрооборудования в соответствии с требованиями правил эксплуатации электроустановок.

 

Методика выполнения работы

1. Нажмите кнопку ПУСК и замерьте мощность электродвигателя в режиме холостого хода.

2. Отвесьте 5,0 кг одного из предложенных вам сыпучих продуктов (сахар, соль, кофе и т.д.), засыпьте в бункер молотковой дробилки.

3. Откройте дозирующее устройство и произведите измельчение продукта. Определите время измельчения.

4. Для получения характеристики дисперсного материала после дробления необходимо провести ситовой анализ. С этой целью отберите пробы по 0.1 кг, просеянные в течение 5 мин на наборе сит.

5. Остаток на каждом сите взвесьте на технических весах, пересчитайте в процентах к общей массе навески, результаты внесите в протокол испытаний (табл.2.6.1) и определите значения сходов с сит.

6. Рассчитайте средний размер частиц исходного продукта (мм)

(2.6.1)

где - средний остаток на дне, %; - средний остаток на сите с отверстиями диаметром 1, 2, 3, 4 мм, %

7. В процессе испытаний дробилки при помощи ваттметра определите мощность холостого хода электродвигателя .

8. Затем загрузите дробилку до заданной производительности и измерьте мощность электродвигателя под нагрузкой .

9. Измельченный продукт, выходящий из дробилки, взвесьте и результаты запишите в протокол испытаний (табл.2.6.1).

Эксперимент повторите 3-4 раза.

Расчетная часть

Истинная производительность молотковой дробилки (кг/с)

, (2.6.2)

где - масса отобранной навески измельченного продукта, кг; - продолжительность отбора навески, с

Степень измельчения продукта i находится в пределах 150...400 и определяется по формуле

, (2.6.3)

где и - соответственно размер частиц до и после измельчения, м.

Удельный расход энергии (кВт · ч/кг)

, (2.6.4)

где - мощность электродвигателя дробилки при рабочей нагрузке (определяют по показаниям ваттметра), кВт.

Молотки дробилки перемещаются с такой угловой скоростью, при которой обеспечивается первичное разрушение материала в момент ударов по нему молотком. Эту необходимую скорость можно определить исходя из закона количества движения

(2.6.5)

где т - масса измельчаемой частицы, кг (для сахара-песка т =4,5 · 10^{-5 кг);} - скорость движения частицы при ударе по ней молотка, м/с; - скорость движения частицы при ударе по ней молотка, м/с; - средняя мгновенная сила сопротивления разрушению частицы продукта, Н (для сахара-песка = 357 Н); - продолжительность удара молотка по частице, с ( =0,1...0,2с).

В молотковых дробилках, являющихся быстроходными машинами, рабочие органы вращаются с угловой скоростью < 628 рад/с, при этом окружная скорость концов молотков достигает v = 80...84 м/с.

Минимальная окружная скорость движения молотка (м/с)

, (2.6.6)

Для определения среднего размера частиц до и после измельчения среднюю пробу материала просеивают при помощи рассевка-анализатора через набор сит с отверстиями разных размеров, взвешивают сходовые фракции и рассчитывают по формуле

, (2.6.7)

где - средний размер частиц -й сходовой фракции материала, он находится как полусумма размеров отверстий сита, с которого получен сход. и ближайшего сита, через которое прошел этот материал, мм: - масса -й сходовой фракции материала, кг или % к массе просеиваемой навески.

Производительность молотковой дробилки П (кг/ч)

, (2.6.8)

где D – диаметр ротора (концов молотков), м; L – длина ротора (толщина молотка), м; n – частота вращения вала ротора, об/мин ( ); I – степень измельчения продукта, - опытный коэффициент, величина которого зависит от конструкции дробилки и твердости измельчаемого материала (для пищевых продуктов 1…4).

Диаметр ротора D (м) молотковой дробилки

, (2.6.9)

где К = L/D = 0,32...0,64 - отношение длины ротора к его диаметру.

Частота вращения вала ротора n (об/мин) молотковой дробилки

, (2.6.10)

где - частота вращения вала ротора электродвигателя, об/мин; - диаметр шкива на валу электродвигателя, м; - диаметр шкива на валу ротора дробилки, м.

Мощность, расходуемая на измельчение продукта (кВт), определяется по формуле

, (2.6.11)

где - толщина молотка, м; - угловая скорость молотка, рад/с.

Установочная мощность электродвигателя (кВт)

, (2.6.12)

где - мощность, необходимая для привода шнекового дозатора, кВт; - коэффициент, учитывающий потери мощности на неучтенные сопротивления ( = 1,1…1,3); - общий КПД привода (определяется по кинематической схеме).

или (2.7.13)

где - производительность шнекового дозатора, кг/с; -длина пути перемещения продукта от загрузочной воронки в измельчающую камеру, м; - коэффициент сопротивления движения по стенке корпуса ( = 1...4).

 

Графическая часть

Постройте графики следующих зависимостей: изменения дисперсности продукта , степени измельчения и удельного расхода энергии от диаметра отверстий для исследуемых сыпучих продуктов (соль, сахар, кофе, перец).

Проанализируйте полученные графические зависимости и сделайте вывод о влиянии размера отверстий сита в молотковой дробилке на коэффициенты и , дисперсность, степень измельчения, удельный расход энергии на измельчение, а также на производительность дробилки.

Выполните рабочий чертеж одной из деталей молотковой дробилки (шкива, молотка, диска) в соответствии с требованиями ЕСКД.

Проверь себя

1. Какой принцип измельчения лежит в основе функционирования молотковой дробилки?

а) расплющивание;

б) разрезание;

в) раскалывание;

г) истирание.

2. Каков порядок размеров частиц получаемой на дробилке сахарной пудры в случае измельчения сахара-песка?

а) 50…300 мкм;

б) 10…20 мкм;

в) 1…5 мкм;

г) 600…900 мкм.

3. Для чего предназначен рукавный матерчатый фильтр?

а) для очистки поступающего на дробление сырья от посторонних примесей;

б) для очистки полученного после дробления продукта от нераздробившихся частиц крупнозернистой фракции;

в) для выхода из дробилки воздуха и его очистки от частиц пыли;

г) для очистки воздуха, поступающего в дробилку.

4. В каком диапазоне лежит частота вращения ротора дробилки?

а) 10…20 мин^-1;

б) 100…200 мин^-1;

в) 1200…1500 мин^-1;

г) 4000…5000 мин^-1;

5. Какой тип питателя входит в конструкцию молотковой дробилки А2-ШИМ?

а) шлюзовой роторный;

б) шнековый;

в) вибрационный;

г) пластичатый.