Akademia Górniczo-Hutnicza

Im. Stanisława Staszica w Krakowie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Maszyny i Urządzenia Technologiczne

Laboratorium - sprawozdanie

Badania obciążeń elementów roboczych laboratoryjnej brykieciarki walcowej.

Wojciech Smyczyński

gr. 7B rok IIIA

godz. 13 – 14.30

1. Wstęp

W wielu przypadkach właściwe wykorzystanie drobnoziarnistych nakładów przemysłowych wymaga ich zagęszczenia i nadania trwałej formy. Właściwą do tego metodą jest scalanie w prasach walcowych. Decydują o tym zalety tego urządzenia, takie jak:

- zwartość konstrukcji,

- ciągły charakter pracy,

- możliwość uzyskania dużej wydajności,

- mniejsze zużycie energii,

- dłuższa żywotność elementów formujących w porównaniu z prasami stemplowymi,

Efektywność procesu scalania w omawianych urządzeniach określają wskaźniki jakościowe (gęstość, wytrzymałość na zrzut, wytrzymałość na ściskanie i inne) oraz wskaźniki techniczno – ekonomiczne urządzenia (zapotrzebowanie mocy na realizację procesu, wydajność pras walcowych, zużycie energii na jednostkę produkcji finalnej, trwałość pierścieni formujących i inne).

2. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się:

- metodami ciśnieniowego scalania materiałów ziarnistych,

- metodami pomiaru momentu skręcającego,

- metodą pomiaru szerokości szczeliny,

- metodą pomiaru nacisku powierzchniowego we wgłębieniu formującym,

- procedurą wyznaczenia kąta chwytu wykorzystując charakterystykę czasową nacisku jednostkowego.

3. Charakterystyka obiektu badań

a) wybór zmiennych niezależnych i zależnych

Jako zmienną niezależną (sterowaną) wytypowano prędkość obrotową wałów.

Jako zmienne zależne wybrano:

- moment skręcający na wale M_w

- szerokość szczeliny między wałami δ_p

- nacisk jednostkowy we wgłębieniu formującym p_n

Schemat jakościowego obiektu badań .

b) schemat stanowiska badawczego

Badania wykonane w ramach ćwiczenia laboratoryjnego zostały przeprowadzone w laboratoryjnej prasie walcowej LPW 450 wyposażonej w pierścienie o kształcie siodła oraz zasilacz grawitacyjny.

W skład stanowiska badawczego wchodzą następujące zespoły:

- napęd główny prasy;

- elektroniczny układ regulacji prędkości obrotowej silnika;

- klatka walców formujących wraz z zasilaczem;

- układ hydrauliczny docisku walca przesuwnego;

- układ pomiarowy;

Schemat prasy walcowej LPW 450:

1 – motoreduktor

2 – sprzęgło kołnierzowe

3 – klatka walców zębatych

4 – sprzęgło Oldhama

5 – sprzęgło cierne stożkowe

6 – walec nieruchomy

7 – walec ruchomy

8 – klatka walców roboczych

9 – zasilacz grawitacyjny

10 – siłownik hydrauliczny

11 – pompa hydrauliczna

Układ pomiarowy składa się z trzech torów:

1) Tor pomiarowy momentu skręcającego.

2) Tor pomiarowy szerokości szczeliny.

3) Tor pomiarowy nacisku jednostkowego.

4. Opis przebiegu przeprowadzonego eksperymentu

1. Ustawienie prędkości obwodowej wałów V_w i szerokości szczeliny pomiędzy walcami δ_p.

2. Przygotowanie próbki materiału pomiarowego.

3. Uruchomienie aparatury pomiarowej.

4. Przeprowadzenie eksperymentu.

5. Rejestracja wyników pomiarowych.

5. Zestawienie wyników pomiarów

a) tabela pomiarowa

Lp.	Wielkości	Jednostka	Wartości
1	D	m	0,45
2	vw	m/s	0,12
3	nw	obr/min	5,09
4	Mw	kNm	4,14
5	δp	δmax	mm
6	B	m	0,076
7	pn	MPa	21,47
8	αo	°

b) obliczenie prędkości obrotowej

$$n_{w} = \frac{60 \bullet v_{w}}{D \bullet \pi} = \frac{60 \bullet 0,12}{0,45 \bullet \pi} = 5,09\ \lbrack\text{obr}/\min\rbrack$$

c) charakterystyki czasowe

1) Charakterystyka czasowa nacisku jednostkowego we wgłębieniu formującym p_n