泥浆搅拌机与灰浆搅拌机有何区别( 六 )


n——轴的转速(r/min);
B——与扭转变形的扭转角有关的系数 。对于剪切弹性模数G0=8.1×105kgf/㎝2,钢的B值见表4-8 。
表4-8 B系数(G0=8.1×105kgf/cm2时)
为了使用方便以G0=8.1×105kgf/cm2、φ=1/2°为条件,根据公式,把各种不同的转速、传递功率、直径的关系列于表4-9 。
对于空心轴,表4-7或4-9要结合4-10进行选取 。
必须指出,在选取轴径时应同时满足刚度和强度计算两个条件 。一般按刚度条件计算的轴径较之强度条件计算者为大,所以通常对搅拌轴来说,主要以刚度条件确定轴径 。如果刚度条件计算的结果较之强度条件计算结果相差较大时,可考虑改变轴的材质,即选用强度较差的材料 。但仍然要满足强度条件要求 。当转速较低功率又较大时,对强度条件是不可忽视的 。
确定轴的直径时,还必须考虑轴上开有键槽或孔会引起轴的局部削弱,直径因而应适当增大,按照一般经验,轴上开有一个键槽或浅孔时,直径应增大4%~5% 。如果在同一横截面位置开有两个键槽或浅孔,则直径应增大7%~10% 。此外,轴的直径还应增加2~4mm作为腐蚀富裕度 。
表4-9 选取φ=1/2°,G0=810×105kgf/cm2时轴的直径、转速、功率关系表
注:在粗线以下范围,建议选用表4-7更为合适 。若φ≠1/2°时,需根据换算系数计算后取两表的较大值 。
表4-10 空心轴换算值b0
注:空心轴查表时,须将实际传动功率除以b0得N换,再查表4-7或4-9 。
立轴是悬伸到搅拌池中进行搅拌操作的,支承条件较差,常常由于侧向外力的作用而造成弯曲,弯曲的结果使离心力增大,从而又进一步增加弯曲的程度,最后使轴和轴承完全破坏 。为了防止这种情况发生,在设计中应尽可能增大立轴轴承之间的距离和缩短悬臂的长度,并应对螺旋桨的静平衡精度提出一定的要求 。
在一般情况下,立轴轴承之间的距离B和悬臂长度L可用下面的公式验算 。
L/B≠4~5 (4-11)
L/ds≤40~50 (4-12)
立轴的不直度允许差一般取为0.1/1000 。
螺旋搅拌机结构简单,操作容易,搅拌作用强烈,效果较好;但磨损较快 。使用时要注意不要让搅拌机空转,即搅拌池中没有料浆时不要开动搅拌机 。
图4-11 搅拌轴的支承
五、主要参数的确定
1.转速n
螺旋桨的转速太低时,操作强度下降,搅拌效果不好;转速太高时,功率消耗和作用在桨叶上的力都急剧增大 。桨叶不能做得过分笨重 。根据实际使用的数据,螺旋桨的转速
非金属矿产加工机械设备
式中 n——螺旋桨的转速(r/min);
d——螺旋桨的直径(m) 。
实际上用上式计算的螺旋桨转速往往是偏高的,且供设计和使用时参考 。选定螺旋桨转速时,应根据使用要求确定,例如用于松解泥料以制备均质泥浆时,需要有比较强烈的冲刷和碰击作用,应当采用较高的转速;如用于搅拌泥浆使之保持均匀,则可使用较低的转速 。
2.功率N
搅拌桨所消耗功率,主要是克服桨叶在运动过程中所遇到流体阻力,因此,所需功率不但和搅拌机的结构尺寸等有关,还和料浆性质、桨叶转速和安装位置等有关,搅拌过程是一个复杂的操作,从理论上可推得:
非金属矿产加工机械设备
式中 ρ——浆料密度(kg/m3);
n——桨叶转速(r/min);
d——桨叶直径(m);
ζ——功率系数,由实际测定得出 。
对于三叶单层螺旋桨搅拌机,可用下式估算:
非金属矿产加工机械设备
式中 ρ——浆料密度(kg/m3);
n、d——同上 。
上述计算功率只考虑搅拌机本身克服料浆阻力的因素,没有包括机械运转部分和传动装置等功率消耗 。因此,确定电动机功率时,还必须考虑搅拌机和传动装置的机械效率,同时还应乘上功率储备系数,功率储备系数可取1.5左右 。
表4-11列出了螺旋桨式搅拌机的规格和主要技术性能 。
表4-11 螺桨搅拌机的规格和主要技术性能