Определение основных параметров смесителей. Для составления технической характеристики необходимо определить основные рабочие параметры машины: направление и скорости вращения роторов

Для составления технической характеристики необходимо определить основные рабочие параметры машины: направление и скорости вращения роторов, величины единовременной загрузки материалом, продолжительность цикла, температурный режим смешения и провести параметрические расчёты (определить мощность привода смесителя, давление в рабочей камере, производительность), используя приведенные ниже зависимости и методы, изложенные в литературе и лекционном курсе.

Смесители с z -образными лопастями периодического действия общего назначения нормализованы.

Их мощность определяется с учётом геометрических размеров лопасти:

здесь N – мощность, кг/см/с; n – частота вращения лопаcти, об/мин;
z – число лопастей; b – ширина лопасти; – плотность материала, кг/м³; – угол наклона лопасти, град; f – коэффициент трения материала о металл; R – радиус лопасти, м; r – радиус вала лопасти, м.

Производительность таких смесителей (кг/мин) рассчитывается по формуле:

,

где q – масса смеси, кг; – время загрузки исходных компонентов, мин; – время перемешивания, мин; – время выгрузки готовой смеси, мин.

Для определения некоторых геометрических параметров лопасти можно пользоваться следующими эмпирическими формулами (м).

Радиус лопасти можно определить из соотношения

,

где – плотность смеси, кг/м³; – коэффициент наполнения, длина корыта , ширина , высота . Расстояние между смежными парами лопастей (шаг) .

Смесители, лопасти которых занимают около 60% общего объёма закрытой смесительной камеры, называют закрытыми роторными смесительными машинами. Затраты мощности для двухроторного закрытого смесителя с овальными гребнями можно определить по следующей формуле:

(1)

где – средняя частота вращения переднего и заднего ротора, об/мин; – длины проекций длинной и короткой лопастей ротора, см; – диаметр гребня ротора по кромке, см; – зазор между кромкой гребня ротора и камеры, см; – ширина кромки, см.

Величина F определяется по соотношению

где i – число элементов, на которое разбивается серповидный зазор; – внутренний диаметр камеры смесителя, см; – зазор между гребнем ротора и камеры для элемента, см; – площадь сечения i -го элемента, см².

Реологические константы уравнения (1) для наполненных и ненаполненных каучуков ; уменьшается с возрастанием температуры и заметно увеличивается при повышении содержания наполнителя более 40 массовых частей.

В условиях, близких к реальным режимам смешения (температура до 373 К, , содержание наполнителя до 40 – 60 массовых частей), индекс течения смесей на основе цис-бутадиенового каучука составляет 0,10…0,15, на основе изопренового каучука Среднее значение k для цис-бутадиенового и изопренового каучука в этих условиях составляет 5…6 и 1…3 соответственно.

Производительность закрытых смесителей определяется массой загружаемой смеси, которая, в свою очередь, зависит от ёмкости смесительной камеры. Для расчёта производительности смесителя Q (кг/ч) можно пользоваться формулой

,

где V – объём загружаемой смеси (составляет 0,8 – 0,89 объёма камеры), м³; – плотность перерабатываемого материала или смеси, кг/см³; – коэффициент использования машинного времени (для обычных условий ); – продолжительность цикла смешения.

,

где – время загрузки смешиваемых материалов; – время закрытия и открытия затвора верхней загрузочной воронки; – время смешения; – время закрытия и открытия откидной стенки; – время загрузки смесителя.

Составление технической характеристики

1. Тип и назначение смесителя. 2. Рабочий объём. 3. Производительность. 4. Рабочее давление. 5. Рабочая температура. 6. Количество рабочих органов. 7. Размер рабочих органов: диаметр, длина. 8. Тип и характеристика привода: а) тип электродвигателя, его мощность, скорость вращения выходного вала; б) тип и характеристика передач.
9. Вид теплоносителя. 10. Температура теплоносителя. 11. Габаритные размеры. 12. Вес.

Содержание отчёта

1. Краткие сведения по типам и конструкциям смесителей, их конструктивные особенности, назначение, методика параметрических расчётов (схемы, эскизы, расчётные формулы).

2. Кинематические схемы лабораторных смесителей, их назначение, конструктивные особенности, общая характеристика.

3. Эскизы основных узлов и деталей с описанием принципа действия, назначение, преимущества и недостатки.

4. Измерение и расчёт основных параметров смесителей.

5. Составление технической характеристики.

6. Дефектная ведомость, эскиз с указанием вида ремонта.

Контрольные вопросы

1. Классификация и назначение смесителей.

2. Особенности конструкций смесителей, связь их с видами перерабатываемых материалов.

3. Применение смесителей, работающих под давлением.

4. Как изготавливают роторы смесителей?

5. Какие детали смесителей подвержены наибольшему износу? Методы повышения износостойкости, виды ремонта деталей.

6. Конструкция опор, уплотнений и методы смазки опор.

7. Методы выгрузки вязких материалов из смесителей периодического действия.

8. Параметры, определяющие мощность процесса смешения.

9. Типы конструкций выгрузных устройств.

10. Материалы, применяемые для наплавки роторов.

Дата добавления: 2015-04-24