MC 1-2 6-9

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki

Maszynoznawstwo Ceramiczne

Projekt nr 1

Temat: Dobór maszyn i urządzeo w linii kruszenia materiałów

Wykonała: Justyna Ubysz Grupa: 8 Rok akademicki: 2014/2015 Prowadzący: dr inż. Michał Bembenek Data oddania 12.11.2014 r.

1. Dobrad urządzenia kruszące dla węzła rozdrabniania oraz określid warunki pracy dla wybranej kruszarki analizowanego węzła przy następujących danych: 1) rodzaj rozdrabnianego surowca - bazalt 2) maksymalna wielkośd brył nadawy- Dmax= 450 [mm] 3) pożądany produkt z węzła kruszenia - dmax =0-50 [mm] 4) wydajnośd węzła kruszenia – Q=475 [Mg/h] 2. Charakterystyka surowca: Zasadowa skała lita wylewna o strukturze bardzo drobnoziarnistej i barwie czarnej, szarej lub zielonej. Bazalty tworzą wielkie pokrywy lawowe, tzw. trapy, powstałe w wyniku erupcji arealnych lub szczelinowych. Bazalt jest stosowany jako materiał budowlany lub drogowy – kruszywo łamane. Używany jest również jako surowiec do leizny kamiennej (topiony bazalt) i do produkcji wełny mineralnej. Wyroby wykonane z przetopionego bazaltu mają twardośd ok. 8,5 w skali Mohsa i dlatego są stosowane jako materiały trudnościeralne. Odznaczają się dużą odpornością na działanie kwasów. Występowanie: Indie, Rosja(Syberia), Mongolia, Etiopia, Brazylia, USA, Włochy, Islandia, Polska( Sudety, Przedgórze Sudeckie, Śląsk Opolski). Surowiec dostarczany jest z kopalni bazaltu LUTYNIA k/Lądka Zdrój w postaci kamienia łamanego 150-350 mm. Właściwości:[1] 1) gęstośd rzeczywista ρ = 3,01 2) gęstośd nasypowa ρns =

[Mg/m3]

1,45 [Mg/m3]

3) wytrzymałośd na ściskanie σc = 321 [MPa] 4) moduł Younga E = 60 • 103

[MPa]

5) współczynnik tarcia surowca o stal μ = 0,86 [2]

2 stopieo kruszenia kruszarka szczękowa

Q=158,3 Mg/h i=3

Q=237,5 Mg/h

1 stopieo kruszenia kruszarka szczękowa

0-450 mm Q=475

Mg

0-150 mm

i=3

Q=475 Mg/h Q=158,3 Mg/h

/h

Q=237,5 Mg/h

i=3

2 stopieo kruszenia kruszarka szczękowa

Q=158,3 Mg/h i=3 B=187,5 mm b=41,7 mm e=33,36 mm

B b Q e

Obliczenia 562,5 mm 125 mm 237,5 Mg/h 100 mm

Dobrana kruszarka C110 850 mm 215-295 Mg/h 100 mm

B b Q e

Obliczenia 187,5 mm 41,7 mm 158,3 Mg/h 33,36 mm

Dobrana kruszarka DCJ 1031 900x600 40-170 mm 65-285 Mg/h -

produkt 0-50 mm

i=3

1 stopieo kruszenia kruszarka szczękowa

B=562,5 mm b=125 mm e=100 mm

2 stopieo kruszenia kruszarka szczękowa

Q=180,5 Mg/h

Q=237,5

Mg

/h

2 stopieo kruszenia kruszarka szczękowa

1 stopieo kruszenia kruszarka szczękowa

Q=73,6 Mg/h i=3

i=3 0-450 mm Q=475

Mg

Przesiewacz 50 mm

0-150 mm

Q=98,2 /h

Q=237,5 Mg/h

Mg

/h

50-150 mm

Q=73,6

Mg

/h

Q=73,6

Mg

/h

2 stopieo kruszenia kruszarka szczękowa

i=3

Q=73,6 Mg/h

i=3

2 stopieo kruszenia kruszarka szczękowa

i=3 B=562,5 mm b=125 mm e=100 mm

B=187,5 mm b=41,7 mm e=33,36 mm

B b Q e

Obliczenia 562,5 mm 125 mm 237,5 Mg/h 100 mm

Dobrana kruszarka C110 850 mm 215-295 Mg/h 100 mm

B b Q e

Obliczenia 187,5 mm 41,7 mm 73,6 Mg/h 33,36 mm

Dobrana kruszarka C80 510 mm 55-75 Mg/h 40 mm

produkt

i=3

Q=294,5 Mg/h

1 stopieo kruszenia kruszarka szczękowa

2 stopieo kruszenia kruszarka szczękowa

0-50 mm

B b Q e

Obliczenia 562,5 mm 125 mm 294,5 Mg/h 100 mm

Dobrana kruszarka C110[3] 850 mm 215-295 Mg/h 100 mm

B b Q e

Obliczenia 250 mm 41,7 mm 108,3 Mg/h 33,36 mm

Dobrana kruszarka DCJ 1033[4] 700x500 30-110 mm 37-140 Mg/h -

B b Q e

Obliczenia 187,5 mm 41,7 mm 73,6 Mg/h 33,36 mm

Dobrana kruszarka C80 510 mm 55-75 Mg/h 40 mm

Obliczenia przeprowadzono dla kruszarki C110 DANE B=850 mm=0,85m e=100 mm=0,1m H=1940 mm=1,94m b=1,25e=125mm =0,125m μ = 0,86

OBLICZENIA

WYNIKI

1.Obliczenie kąta tarcia Kąt α obliczono z zależności trygonometrycznych w postaci: 𝐵−𝑏 2

𝐵 −𝑏 2

𝐻

H

𝛼 α

= 𝑡𝑔 𝛼 2 𝐵−𝑏

2 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔( 2𝐻 )

/2

𝛼 = 2 ∙ 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(

850 −125 2∙1940

)

α=21,17o α=21,17o 2. Sprawdzenie warunku na kąt tarcia α ≤ 2ρ , gdzie ρ= arctgμ μ≥ 𝑡𝑔 𝛼 2 μ=tgρ 𝑡𝑔𝜌 ≥ 𝑡𝑔 𝛼 2 𝜌≥𝛼 2 𝛼 ≤ 2𝜌

ρ= arctg 0,86 ρ=40,7o s=0,25e=25 mm =0,025m 𝑚 g=9,81 𝑠 2

21,17o ≤ 2∙40,7° Warunek α ≤ 2ρ jest spełniony. 3. Obliczenie obrotów krytycznych

𝑛=

1 𝑡𝑔𝛼 ∙ 𝑔 2 2𝑠

𝑛=

1 𝑡𝑔(21,17) ∙ 9,81 2 2 ∙ 0,025 n=4,36 [𝑜𝑏𝑟 𝑠] n=4,36[𝑜𝑏𝑟 𝑠]

4. Obliczenie wydajności teoretycznej. L=1100 mm=1,1m

Vj – objętość jednostkowa Vjh – objętość jednostkowa na godzinę Vm- wydajność masowa 𝑉𝑗 =

𝑉𝑗 =

𝑏+𝑒 𝑠 ∙ ∙𝐿 𝛼 2 𝑡𝑔( 2)

0,125 + 0,1 0,025 ∙ ∙ 1,1 2 𝑡𝑔(21,17 2) Vj =0,017 [m3] Vj=0,017[m3]

𝑉𝑗ℎ =

𝑉𝑗ℎ =

ρns = 1,45

𝑏+𝑒 𝑠 ∙ ∙ 𝐿 ∙ 𝑛 ∙ 3600 2 𝑡𝑔(𝛼 2)

0,125 + 0,1 0,025 ∙ ∙ 1,1 ∙ 4,36 ∙ 3600 2 𝑡𝑔(21,17 2)

𝑀𝑔 𝑚3

Vjh=293,52 [

𝑚3 ℎ

]

Vjh=293,52[

𝑚3 ℎ

]

𝑉𝑚 = 𝑘1 ∙ 𝑉𝑗ℎ ∙ 𝜌𝑛𝑠 Gdzie k1=0,5 𝑉𝑚 = 0,5 ∙ 293,52 ∙ 1,45 Vm=212,8 [

𝑀𝑔 ℎ

] Vm=212,8 [

𝑀𝑔 ℎ

]

σc = 321MPa= 321∙106Pa E=60∙103 MPa= 60∙109 Pa Dmax=450mm=0,45m dmax=150mm=0,15m

5.Obliczenie mocy kruszarki 𝑁 = 𝑘1 ∙ 𝑘2 ∙

𝜍𝑐2 ∙𝑛 ∙𝐿∙𝜋 12 ∙𝐸

2 2 ∙ (𝐷𝑚𝑎𝑥 − 𝑑𝑚𝑎𝑥 )

gdzie k2 – współczynnik uwzględniający wielkość ziarna Dla ziaren 450 mm przyjęto k2=0,9 𝑁 = 0,5 ∙ 0,9 ∙

(321 ∙ 106 )2 ∙ 4,36 ∙ 1,1 ∙ 𝜋 ∙ (0,452 − 0,152 ) 12 ∙ 60 ∙ 109

N=174659,27 [W] N=174,7 [kW] Moc kruszarki C110 z katalogu producenta: 110 kW

Schemat kruszarki: 1-szczęka ruchoma 2-szczęka stała 3-wał mimośrodkowy 4-koło pasowe-zamachowe 5-przekładnia pasowa 6-silnik 7-płyta rozporowa 8-cięgło 9-sprężyna

N=174,7[kW]

Literatura: [1] http://www.unibazalt.pl/skany/2013/tluczen31-63.pdf data dostępu 10.10.2014r. [2] http://www.thesize.es/ data dostępu 10.10.2014r. [3] http://www.metso.com/inetMinerals/poland/mm_pl_gen.nsf/WebWID/WTB-120326-22572C1695/$File/PL_C%20NEW.pdf data dostępu 24.10.2014r. [4] http://www.hard.com.pl/kruszarki/katalog.pdf data dostępu 24.10.2014 r.