Разработка конструктивно-технологической схемы кормораздатчика КСП-0,8

      φ – коэффициент заполнения бункеров: φ = 0,85.

      t_Ц - время цикла:

,

где t_ЗАГР, t_ДВ, t_РАЗД, t_МАНЕВР, t_ХХ – соответственно время загрузки, движения, раздачи кормов, маневрирования и на холостом ходу.

,

где П_ЗАГР – производительность загрузчика; в качестве загрузчика выберем транспортер ТС-40, производительность которого 40 м³/ч.

Тогда получаем:

.

,

где D – расстояние от кормоцеха до помещения: D = 6 м,

      V_ГР – скорость груженого раздатчика: V_ГР = 0,3 м/с

.

,

где V_ХХ – скорость нагруженного раздатчика: V_ХХ = 0,45 м/с, тогда:

.

 

,

где П_ДУ – производительность дозирующего устройства:

,

где q_М – количество корма, приходящееся на погонный метр длины кормушки:

,

где q_i – количество корма за одну раздачу,

      L_М – длина кормушки: L_М = 0,3 м, тогда получаем:

.

Тогда производительность дозирующего устройства:

;

время раздачи:

;

время цикла:

Производительность  мобильного кормораздатчика:

 

 

2. Конструкторская часть

2.1.Разработка  конструктивно-технологической схемы  кормораздатчика КСП-0,8.

      Кормораздатчик  ограниченной мобильности для свиноматок и поросят-сосунов КСП-0,8 предназначен для приготовления и дифференцированной дозированной раздачи в индивидуальные кормушки влажных кормовых смесей свиноматкам  и обезжиренного молока, комбикорма и других сухих подкормок поросятам-сосунам. Корма в кормушки дозируют и выдают в автоматическом и ручном режиме.

      Агрегат состоит из ходовой тележки, установленной  на четырех колесах, два из них  – приводные, трех бункеров 1 (рис. 2.1.), два из которых (по бокам) предназначены для накопления сухих кормов и один (центральный) служит для приготовления кормовых смесей.

      Бункер-смеситель  содержит мешалку 2 винтового типа и два наклонно установленных выгрузных шнека, закрепленных на дне бункера. Корм из бункера-смесителя поступает в выгрузные шнеки через окна с шиберными заслонками 6. С помощью последних перекрываются окна во время загрузки кормов в бункере.

      Внутри  бункеров сухих кормов размещены  шнеки-питатели 3, расположенные соосно с валом мешалки 2. Они приводятся в движение от этого вала путем включения кулачковых муфт. Для раздачи обезжиренного молока на кормораздатчике предусмотрены две фляги, снабженные сливными устройствами.

      Внутри  помещения кормораздатчик передвигается  по рельсовому пути, по обе стороны  которого расположены станки для  свиноматок и поросят с индивидуальными  и групповыми кормушками.

 

  Техническая характеристика кормораздатчика КСП-0,8.

     Тип – мобильный.

     Производительность, т/ч – до 8,0.

     Емкость бункера, м³:

     - для сухих смесей – 0,8;

     - для сухих кормов – 0,17х2.

     Влажность кормовых смесей, % - 65…75.

     Установленная мощность, кВт – 4,5.

     Скорость  движения (равн.), м/с – 0,3.

     Габаритные  размеры, мм:

     - высота – 2000;

     - ширина – 1850;

     - длина – 2850.

     Масса, кг – 790.

     Обслуживаемый персонал, чел. – 1.  

     

     1 – бункера; 2 – мешалка; 3 – шнек-питатель; 4 – выгрузные (раздающие) шнеки; 5 – рукав; 6 – заслонки. 

     Рисунок 2.1. Схема кормораздатчика КСП-0,8.

 

     2.2.Расчет  конструктивных параметров шнека.

     Расчет  производим, опираясь на методику, изложенную в (2). Так как производительность дозирующего устройства равна 7,81 т/ч, то для нашего кормораздатчика, имеющего 2 шнека, производительность будет равна:

     

.

     2.2.1. Выбор характеристик материала  и параметров винтового транспортера.

     По  данным [2, стр. 187] зададимся следующими параметрами шнека:

     - отношение шага к диаметру:

     

 принимаем φ =1;

     - число оборотов винта в минуту:

     

 принимаем: n_ШН =150 об/мин;

     - диаметр вала винта:

     

принимаем: d = 50 мм;

     - радиальный зазор винта:

     

 принимаем: λ = 4 мм;

     - толщина винта:

     

 принимаем: δ = 2 мм;

     - коэффициент заполнения:

     

 принимаем: ψ = 1.

     Определим диаметр винта шнека:

     

,

     где  ξ – коэффициент, учитывающий наклон шнека: ξ = 0,7, тогда:

     

 

Рис.2.2. Схема для расчета шнекового транспортера.

     По  ГОСТ 2705-64 принимаем D = 100мм.

      Шаг винта:

,

      Определяем  вес материала на 1 м транспортера:

,

     Полный  вес винта: .

     Осевое  усилие, действующее на винт:

     

,

     где β - угол наклона шнека: β = 15^o ;

           L – длина шнека: L=0,8 м;

           М – коэффициент трения кормовой смеси о сталь: М = 0,6.

 

     Крутящий  момент на валу винта от сопротивления  передвижного материала по желобу и  трения о винт:

     

,

     где D_СР – средний диаметр винта: ;

           α – угол подъема витка на средний диаметр:

;

            ρ – угол трения материала о винт:

, тогда:

      Окружная  сила на винте:

,

.

      Радиальная  нагрузка на подшипники (от веса винта  и окружной силы):

,

      где G_В – вес винта: ;

      Суммарная осевая нагрузка на опоры:

      Момент  на валу винта от сопротивления в  опорах:

,

      где

 

            f – коэффициент трения в опорах: f = 0,1;

      Полный  крутящий момент: ,

где k – коэффициент, учитывающий сопротивление от перемешивания материала; примем k =1,2.

      Мощность, затрачиваемая на перемешивание  кормовой смеси:

      Мощность  на валу двигателя:

,

где η – КПД привода (η = 0,85)

      Определим размер заготовки витка шнека:

-ширина  витка: ;

-длина  винтовой линии по наружному  диаметру вала: ;

-длина  винтовой линии по диаметру  вала:

;

-внутренний  радиус заготовки: ;

-наружный  радиус: ;

-угол  выреза: .

 

2.2.2.Кинематический  расчет привода шнекового транспортера.

      Для привода шнека можно предложить следующую схему, как наиболее простую  при сборке и надежную при использовании.

     1-электродвигатель; 2-звездочка; 3-цепная передача; 4-звездочка  на валу; 5-шнек. 

     Рис.2.3. Кинематическая схема привода шнека.

     Требуемая мощность электродвигателя с учетом КПД кинематических звеньев: , где , где

     η_ПК – КПД подшипников качения: η_ПК = 0,98;

     η_ЦП – КПД закрытой цепной передачи: η_ЦП = 0,97.

     Тогда ,

     

      По  табл. 38, стр. 511(8) выбираем мотор-редуктор со следующими параметрами:

      -типоразмер  2МРЦЧ-31,5 М;

      -номинальная  частота вращения выходного вала: n_НОМ = 176 об/мин;

      -масса:  m = 11,5 кг;

 

      -электродвигатель: N_ДВ = 0,37 кВт;

                          n_ДВ = 1500 об/мин.