1. 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.

1. Schemat i opis stanowiska pomiarowego.

1 – sinik elektryczny o stałej prędkości oborowej	6 – silnik elektryczny o zmiennej prędkości obrotowej	11 – ułożyskowanie wirnika
2 – przekładnia pasowa	7 – sprzęgło elastyczne	12 – łącznik
3 – wał bębna	8 – przekładnia bezstopniowa	13 – rolki rozdrabniające
4 – ułożyskowanie wału bębna	9 – przekładnia łańcuchowa
5 - bęben	10 - wirnik

rys.1 Schemat badanego młyna rolkowego.

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. Ruch obrotowy powoduje mieszanie się ziaren zmielonych z niezmielonymi. Zmielone ziarna mają wielkość kilku mikrometrów o ostrych krawędziach. Mielenie materiału odbywa się w znacznie krótszym czasie, co powoduje ze młyny te mają większą wydajność niż młyny z mielnikami swobodnymi.

1. Dane pomiarowe.

Pomiar dokonywany był za pomocą analizatora sieci, który podłączony był do komputera. W oprogramowaniu umożliwiającym komunikację z analizatorem odczytywano napięcie na zaciskach silnika. Odczyt był dokonywany, co 2s.

Tabela pomiarowa:

t[s]	Pp[W]	Wartość mocy po odjęciu stałej C, zależnej od oporów ruchu [W]
0	2790	1591
2	2540	1341
4	2520	1321
6	2390	1191
8	2390	1191
10	2296	1097
12	1965	766
14	1850	651
16	1620	421
18	1630	431
20	1510	311
22	1510	311
24	1310	111
26	1440	241
28	1270	71
30	1330	131
32	1290	91
34	1210	11
36	1220	21
38	1230	31
40	1280	81
42	1250	51
44	1260	61
46	1200	1
48	1240	41
50	1240	41
52	1230	31
54	1230	31
56	1310	111

rys.2 Wykres danych pomiarowych z naniesioną stałą C, określającą opory ruchu w funkcji czasu

4.Opracowanie wyników pomiarów.

• Wyznaczenie współczynników określających zależność mocy od czasu mielenia:

Program Excel ma możliwość aproksymacji funkcją wykładniczą wyrażoną wzorem Wyznaczono, zatem krzywą trendu dla danych pomniejszonych o stałą (najmniejszą wartość mocy pomniejszoną o 1 C=1199W, krzywa opisująca zmianę mocy w funkcji czasu ma postać:

rys.3 Wykres wartości pomiarowych pomniejszoncyh o stałą C, z zaznaczoną linia trendu.

1. Sprawność procesu mielenia w funkcji czasu wyznaczono ze wzoru:

;

gdzie C, to stała wartość mocy wynosząca 1199 [W], jest to moc potrzebna na pokonanie oporów tarcia w młynie.

rys. 4 Wykres sprawności urządzenia w zależności od czasu

5. Obliczenie sprawności chwilowej dla przedziału t1-t2.

7. Wnioski:

Po analizie wyników można zauważyć że w początkowym okresie mielenia zapotrzebowanie na moc jest maksymalne i podczas procesu mielenia maleje asymptotycznie do wartości C. Początkowo wysoka sprawność wynocząca w przybliżeniu ok 50%, gwałtownie maleje. Po ustaleniu się procesu mielenia sprawność ta wynosi już tylko ok. 2-3%.

Na tej podstawie wnioskować można 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 procesu, aby zmielić jak największą ilość materiały przy możliwie największej sprawności mielenia.

AKADEMIA GÓRNICZO – HUTNICZA

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

MASZYNY I URZĄDZENIA TECHNOLOGICZNE – LABORATORIUM

ĆWICZENIE NR 6

WYKONALI:

Chrobot Tomasz, Dudzik Marcin, Gumiela Łukasz,
Kozioł Kamil, Krzeszowiec Marcin, Łukasik Maciej, Nawalany Michał, Piekar Michał, Chlebda Krzysztof

Grupa K1, Środa 16:30 MiBM rokIII