Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2017-06-11 | 358 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Определение распорных усилий и полезно потребляемой мощности.
При вальцевании в рабочем зазоре возникают силы, которые стараются раздвинуть валки. Эти силы называются распорными. Их необходимо учитывать при расчете, иначе при чрезмерно больших усилиях возможна поломка вальцев.
Сложность явления вальцевания и недостаточная теоретическая изученность затрудняют расчет распорных усилий и потребляемой мощности. Данные величины можно определить двумя методами:
1. Обработкой опытных данных на основе теории подобии
2. Математическими анализом процесса при введении определенных допущений.
Для первого метода проводят опыты на модельной машине, получают распорные усилия и потребляемую мощность.
(6.1)
(6.2)
где: - диаметр валков; - величина зазора; - величина фрикции; - удельный вес смеси; L - длина валка; - угловая скорость быстроходного валка; - конечная пластичность материала - опытные коэффициенты, которые для некоторых материалов приведены в справочниках.
По второму методу простые математические зависимости получаются при введении следующих допущений:
1. Эффективная вязкость (средняя) смеси не изменяется
2. Режим течения смеси в зазоре минимальный – ламинарный
3. Материал прилипает к поверхности валков и скорость слоев у поверхности равна скорости движении валка (U=V)
4. Инерционные силы малы
5. Течение материала одномерно (в зазор)
6. Скорость смеси не меняется по вертикали
7. Давление на входе и выходе материала в валки равно нулю
8. Давление в плоскостях, параллельных осям валков, не меняется.
Тогда уравнение движения вязкой жидкости (Навье-Стокса) имеет вид:
, (6.3)
При интегрировании данного уравнения и учитывая допущения получено выражения для распорного усилия [1]:
|
, (6.4)
где: - величина фрикции; - эффективная вязкость; - скорость переднего валка; - радиус валка; - длина валка; - зазор между валками.
Момент потребляемый валками равен сумме крутящих моментов:
, (6.5)
- крутящие моменты быстроходного и тихоходного валков.
, (6.6)
. (6.7)
Полная мощность потребляемая валками.
Она рассчитывается по формуле:
(6.8)
где: - необходимый полный крутящий момент.
(6.9)
где: - момент холостого хода; - момент дополнительных сил трения.
, (6.10)
где: - радиальная нагрузка на цапфу; - коэффициент трения подшипника; - диаметр цапфы; - передаточное число трансмиссии и фрикционной пары; - общий К.П.Д. трансмиссии и фрикционной пары;
Момент дополнительных сил равен:
, (6.11)
где: - распорное усилие на валки.
Расчет производительности.
Валковые машины работают по схемам однократного и многократного пропуска перерабатываемого материала через зазор. Для однократного прохождения материала через вальцы производительность определяется по формуле:
, (6.12)
где: - единовременной загрузки; - коэффициент использования машины (0.85 - 0.9). - удельный вес материла; - продолжительность цикла;
, (6.13)
где: - диаметр переднего валка; - длина бочки валка.
Время цикла определяется по формуле:
, (6.14)
где: - время загрузки и выгрузки; - технологическое время работы. Это время определяется экспериментально.
Необходимо отметить, что существует и другие расчета зависимости при определении производительности вальцев.
Тепловой расчет вальцев.
При переработке материала в зазоре валков выделяется большое количество тепла и в результате этого повышается температура как рабочей поверхности валков, так и перерабатываемой смеси. Для предотвращения нежелательных температурных изменений (подвулканизация и т.п.) предусматривается специальное охлаждение валков. Количество тепла выделяемого при переработке можно определить по мощности потребляемой вальцами, с учетом КПД всех передач и цапф.
|
(6.15)
Это тепло расходуется на нагревание обрабатываемой смеси Q1, на потери в окружающую среду Q2 и на нагрев охлаждающей водой Q3.
, (6.16)
где: G- производительность валка; c- удельная теплоемкость; tk, tn- конечная и начальная температура смеси.
Потери тепла в окружающую среду , складывается из потерь тепла конвекцией и лучеиспусканием .
, (6.17)
, (6.18)
где: - температура валка и окружающего воздуха, ° С; - абсолютная температура валка и воздуха, ° К; - общий коэффициент излучения (зависит от излучения валка, окружающей среды и абсолютно черного тела); - поверхность теплоотдачи и излучения; - коэффициент теплоотдачи (для неподвижного воздуха).
, (6.19)
где: D- диаметр валка.
Количество тепла уносимого охлаждающей водой:
, (6.20)
где: - расход охлаждающей воды; - разность температур воды на входе и выходе.
Для каждого валка справедливо равенство:
, (6.21)
где: - средняя разность температур поверхности валка и воды; - коэффициент теплопередачи на 1 м длины валка.
, (6.22)
где: - коэффициент теплопроводности материала валка; - коэффициент теплоотдачи от валка к воде; D, d- наружный и внутренний диаметр валка.
Коэффициент теплоотдачи a определяется при помощи критериальных уравнений. Так для случая закрытого варианта охлаждения, когда вода заполняет всё сечение полости вала порядок расчета следующий:
а) определяется скорость движения воды:
, (6.23)
б) рассчитывается критерий Рейнольдса:
, (6.24)
в) определяется критерий Нуссельта:
ламинарный режим:
, (6.25)
турбулентный режим:
, (6.26)
В данных формулах: - критерий Гретца; теплопроводность воды; - длина полости; - вязкость воды при температуре поверхности; - вязкость воды при её средней температуре.
г) определяется коэффициент теплоотдачи:
. (6.27)
|
|
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!