Силовой анализ взаимодействия молотка кормодробилки с зерном

Эксплуатация кормодробилок молоткового типа показала, что основным недостатком кормодробилок данного типа является низкая надежность рабочих органов (молотков). По разным данным срок [7] службы молотков, в зависимости от перерабатываемого продукта, составляет от 72 до 300 часов. Ресурс других органов на 1 – 2 порядка выше. Таким образом, самым слабым звеном в дробилке является молоток.

Повышение надежности работы молотков в сочетании с простотой и надежностью дробилки в целом сделало бы этот тип измельчителей одним из совершенных.

Молотки пластинчатого типа просты в изготовлении, однако ввиду недостаточного изучения процесса взаимодействия молотка с измельчаемым материалом, наблюдается быстрый износ. Учитывая все многообразие и сложность возможных условий изнашивания при ударе, нельзя ожидать аналогии между закономерностями изнашивания при прямом ударе и при проскальзывании зерна по молотку. В период работы молотки (рис.2.3), в результате сопротивления со стороны воздушно-продуктового слоя отклоняются от своих радиально-равновесных состояний на угол , сила удара зерна о молоток раскладывается на две составляющие: 1) Нормальная составляющая силы удара зерна об молоток, которая в основном и дробит зерно и 2) Касательная составляющая, которая способствует проскальзыванию зерна по молотку, что приводит к интенсивному износу. Для того чтобы исключить проскальзывание зерна по молотку, необходимо изготовить молоток с заранее известным углом наклона боковой (рабочей) грани молотка, так как молоток во время работы отклоняется на угол .

Рис. 2.3 Схема силового анализа взаимодействия пластинчатого молотка с зерном

Предлагаемая конструкция молотка (рис.2.4) состоящая из пластины составлена из двух разновеликих трапеций, расположенных вдоль продольной оси симметрии молотка и направленных меньшими основаниями к поперечной оси симметрии. При этом угол наклона граней трапеции равен углу отклонения молотка от радиального положения.

Рис. 2.4 Схема силового анализа взаимодействия предлагаемого молотка с зерном

Для определения угла отклонения молотка от вертикали рассмотрим сумму моментов относительно точки подвеса молотка т.А и приравняем данную систему к нулю.

=0. (2.4)

, (2.5)

где – центробежная сила, Н;

сопр. – сила сопротивления со стороны воздушно-продуктового

слоя, Н;

т = mg – сила тяжести, Н;

l – расстояние от центра подвеса молотка до центра масс, м.

Так как сила тяжести т = mglsin мала, то в уравнение (2.5) ею можно пренебречь.

Тогда уравнение (2.5) примет вид:

, (2.6)

, (2.7)

= arcctg . (2.8)

В процессе запуска дробилки молоток под действием центробежных сил располагается так, что его центр тяжести находится на радиусе, проходящем через центр оси подвеса. Силы сопротивления, со стороны продуктово-воздушного слоя, отклоняют молоток относительно оси подвеса против направления его вращения. В этом случае радиальное положение рабочих граней достигается их наклоном к продольной оси симметрии на угол . Наклон боковых сторон трапеций (рабочих граней молотка) на угол к продольной оси симметрии обеспечивает преобладание прямых ударов, то есть исключается тангенсальная составляющая силы удара зерна об молоток, что в свою очередь уменьшает степень проскальзывания зерна по молотку, а это ведет к уменьшению износа молотка.

Дата добавления: 2015-07-19