AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA

Im. Stanisława Staszica w Krakowie

Katedra Systemów Wytwarzania

Maszyny i Urządzenia Technologiczne

Analiza konstrukcji prasy walcowej. Przepływ materiału w układzie zagęszczania.

Buczek Piotr, Brzegowy Rafał, Cyranka Maciej, Kocot Paweł, Jeziorski Wojciech, Jagusiak Maciej, Gacek Michał

gr. E1 rok III A

rok akademicki: 2010/2011

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z metodą ciśnieniowego scalania materiałów drobnoziarnistych. Kolejnie zapoznano się z konstrukcją prasy walcowej LPW 450, oraz przeanalizowanie jej schematu kinematycznego oraz sposób przepływu materiału w układzie zagęszczania.

2. Schemat stanowiska - prasa walcowa LPW 450

Silnik elektryczny asynchroniczny połączony z motoreduktorem na wyjściu którego uzyskano moc N=22[kW] i prędkość obrotową n_s=144[obr/min]. Moment obrotowy przeniesiony jest na przekładnię cykloidalną o przełożeniu i=15, co ma na celu zmniejszenie obrotów na wale oraz zwiększenie momentu, który następnie przekazywany jest na sprzęgło podatne palcowe. Dalej za sprzęgłem moment jest przeniesiony do dwustopniowej klatki kół zębatych na koło napędowe. Następnie moment jest przeniesiony na dwa duże koła zębate (przełożenie i_I=6,43) o takiej samej ilości zębów, których zadaniem jest przeniesienie jednakowych momentów na wały napędowe walców roboczych o przeciwnych kierunkach obrotu. Wały napędowe walców są połączone z kołami zębatymi sprzęgłami Oldhama, których zadaniem jest kompensacja niewspółosiowości. Między walcami roboczymi następuje zagęszczenie materiału drobnoziarnistego.

Obliczenie prędkości obrotowych, momentów obrotowych, mocy wałów.

N_s = 22[kW],      n_s=144[obr/min]

$M_{s} = \frac{N_{s}}{n_{s}} \bullet 9550 = \frac{22}{144} \bullet 9550 = 1459\lbrack Nm\rbrack$ - moment obrotowy za motoreduktorem

i=15 - przełożenie przekładni cykloidalnej

M_wej = M_s • i = 1459 * 15 = 21885[Nm]

$$n_{\text{wej}} = \frac{n_{s}}{i} = \frac{144}{15} = 9,5\left\lbrack \frac{\text{obr}}{\min} \right\rbrack$$

η_pc = 0, 98 − sprawnosc przekładni cykloidalnej

N_wej = N_s * η_pc = 22 • 0, 98 = 21.56[kW]

$M_{\text{wyj}} = \frac{M_{\text{wej}} \bullet i}{2} = \frac{21885 \bullet 6,43}{2} = 70360\lbrack Nm\rbrack$ - moment wałów walców roboczych

$n_{\text{wyj}} = \frac{n_{\text{wej}}}{i} = \frac{9,5}{6,43} = 1,48\left\lbrack \frac{\text{obr}}{\min} \right\rbrack$- prędkość obrotowa wałów walców roboczych

$$\omega = \frac{\pi{\bullet n}_{\text{wyj}}}{30} = \frac{3,14 \bullet 1,48}{30} = 0,15\left\lbrack \frac{\text{rad}}{s} \right\rbrack$$

N_wyj = M_wyj • ω = 70360 • 0, 15 = 10, 55[kW]

$$v = \omega \bullet r = 0,15 \bullet 450 = 67,5\left\lbrack \frac{\text{mm}}{s} \right\rbrack - \ predkosc\ walcow$$

3. Wnioski.

Prasa walcowa pozwala na scalenie materiału drobnoziarnistego w brykiety, nadając kształt formy. Za pomocą siłowników hydraulicznych można nastawić siłę docisku walców roboczych, dzięki czemu można sterować stopniem scalenia materiału. Konstrukcja prasy jest bardzo zwarta i sztywna dzięki czemu można uzyskać duże siły scalające. Zredukowanie prędkości obrotowej poprzez motoreduktor, przekładnie cylkoidalną i przekładnię zębatą pozwala na uzyskanie dużego momentu obrotowego walców co wpływa korzystnie na proces zagęszczania.