Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było poznanie metody wyznaczania sprawności energetycznej maszyny

mielącej na przykładzie mielenia piasku kwarcowego w młynie rolkowym, oraz

zapoznanie się z torem pomiarowym odpowiadającym współczesnej cyfrowej

technologii pomiaru i rejestracji mierzonych parametrów w tym mocy czynnej,
rzeczywistej oraz współczynnika mocy.

Schemat badanego młyna:

Urządzenie wprawiane jest w ruch poprzez silnik prądu zmiennego. Rolki pod wpływem

siły odśrodkowej zgniatają mielony materiał. Rolki kręcą się wraz z wirnikiem oraz
wokół własnej osi. Bęben wykonuje obroty w kierunku przeciwnym do obrotów

wirnika. Ruch obrotowy powoduje mieszanie się ziaren zmielonych z nie zmielonymi.

Dane pomiarowe:

Czas t
[s]

Pobierana przez młyn
moc P [W]

Wartość mocy po odjęciu stałej
973 W P' [W]

Sprawność %

0

2900

1927

66

2

2650

1677

63

4

2350

1377

59

6

2150

1177

55

8

1980

1007

51

10

1890

917

49

12

1750

777

44

14

1570

597

38

16

1380

407

29

18

1190

217

18

20

1240

267

22

22

1130

157

14

24

1140

167

15

26

1130

157

14

28

1030

57

6

30

1140

167

15

32

1040

67

6

34

1090

117

11

36

1130

157

14

38

988

15

2

40

1060

87

8

42

1050

77

7

44

974

1

0

46

1040

67

6

50

1100

127

12

52

993

20

2

Analiza wyników badań:

Zależność mocy od czasu mielenia przedstawiona będzie za pomocą krzywej o

równaniu:

Parametry krzywej wyznaczono dokonując aproksymacji zbioru punktów

wyznaczonych przez dane pomiarowe funkcją wykładniczą. Program Excel dysponuje
tylko aproksymacją za pomocą funkcji wykładniczej w postaci

,

w związku z czym dane musiały zostać pomniejszone o wartość stałą równą

najmniejszej wartości mocy pomniejszonej o 1 (974 – 1 = 973 [W] ). Jest to stała C:

973 [W]

Na podstawie otrzymanej krzywej wyznaczono wartości A i β:

1746

0,09

Dodając do otrzymanego równania wartość stałej otrzymano funkcyjną zależność mocy
od czasu dla procesu mielenia:

Zależność sprawności procesu mielenia w funkcji czasu wyznaczono ze wzoru:

Wartość stała C jest przybliżoną mocą potrzebną na pokonanie oporów własnych młyna,
niespożytkowaną w samym procesie mielenia.

Dodatkowo wyznaczono sprawność w okresie od 30 do 50s:

Wyznaczono również sprawność chwilową dla t = 40 s

Wykresy:

Wykres punktów pomiarowych pomniejszonych o 973 wraz z wyznaczoną na ich bazie

linią trendu.

Wyznaczona funkcja zależności pobieranej mocy od czasu mielenia na tle punktów

pomiarowych.

y = 1746,2e

-0,09x

R² = 0,6933

0

500

1000

1500

2000

2500

0

10

20

30

40

50

60

M

o

c

Pp

-C

[W]

t[s]

wartości pomniejszone o
973

Wykł. (wartości
pomniejszone o 973)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0

20

40

60

P

p

[W]

t[s]

973

Serie1

Wielob. (Serie1)

Zależność sprawności procesu mielenia od czasu

Wnioski:

Wykres sprawności jasno pokazuje, że sprawność energetyczna maszyny jest najwyższa na

początku procesu mielenia a następnie maleje osiągając w końcu wartości rzędu kilku procent.
Na wykresie mocy widać, że spada także pobierana przez maszynę moc. Może to oznaczać, że po

pewnym czasie mielenie już nie występuje natomiast moc pobierana przez młyn przeznaczona
jest już tylko na pokonanie oporów ruchu młyna. Należy więc dla każdego procesu mielenia oraz

dla każdego młyna optymalizować czas przeróbki, aby zmielić jak największą ilość materiały
przy możliwie największej sprawności mielenia.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0

10

20

30

40

50

60

ƞ

[%

]

t[s]

AKADEMIA GÓRNICZO – HUTNICZA

im. Stanisława Staszica w Krakowie

Maszyny i Urządzenia Technologiczne – Sprawozdanie z Laboratorium

Temat: Wyznaczenie sprawności energetycznej maszyn mielących

wydział: IMIR

rok i grupa: Rok B gr. P2

rok akademicki: 2012/2013

Nazwisko i imię:

Dybisiak Mariusz, Dyczkowski Krystian, Filip Tomasz, Jarecki Wojciech,

Jarosiński Karol, Kaproń Damian, Karpiński Marcin, Grabowski Damian,

Kasprzyk Michał, Kędziora Wiktor, Kocoń Marcin, Koprowki Krzysztof,

Krygowski Marcin, Kurant Michał, Ladowski Łukasz.