Усовершенствование технологического процесса раздачи кормов (стр. 9 из 12)

Тогда

м.

т/ч.

Объём бункера находим по формуле:

, м³,(3.4)

где

– плотность укладки корма в бункере, кг/м³; 450 кг/м³ [13];

_зап – коэффициент заполнения бункера, _зап =0,8…0,9 [13].

м³.

Определяем размеры бункера по формуле:

, м, (3.5)

где

– диаметр бункера, м; =4 м;

h_б – высота бункера, м.

м.

Принимаем

м.

Технологический расчет проектируемого кормораздатчика сводится к расчету лопастного кормовыгружного механизма и шнекового конвейера, предусматривающие определение подачи и мощности необходимой для его привода, а также и частоту вращения шнека.

Производительность лопастного кормовыгрузного механизма определяется по формуле [17]:

, кг/ч,(3.6)

где

- диаметр лопастного колеса, м;

- число лопаток на колесе;

- объемная масса корма, кг/м³;

- высота лопатки, м;

- окружная скорость материала, м/с;

- коэффициент влияния угла наклона лопатки и физико-механические свойства материала; = 2,2…2,8;

- коэффициент неравномерности загрузки лопаток, зависящий от радиуса у крупности частиц корма; = 1,35…2,25.

кг/ч.

Для вертикального шнека непрерывного действия теоретическая подача определяется по формуле [17]:

, кг/с, (3.7)

где D и d – диаметр шнека и его вала, м

S – шаг винта, м

n_c – частота вращения , с-1

с – объемная масса материала, кг/м

ц_н – коэффициент заполнения сечения шнека транспортируемой массой (для горизонтальных шнеков ц_н=0,3…0,4)

Исходя из конструктивных особенностей кормораздатчика, принимаем диаметр шнека D=250 мм, а диаметр его вала d=100 мм. Шаг шнека выбираем исходя из транспортируемого материала, принимаем S=1,0 · 250=250 мм. [17] Частоту вращения шнека для предварительного расчета принимаем исходя из условия n_в=n_{в max} Наибольшую частоту вращения шнека определяем по формуле:

, (3.8)

где А – расчетный коэффициент [17];

D – диаметр шнека, м.

Принимаем А=65[17], тогда

Плотность транспортируемого материала принимаем исходя из средней плотности раздаваемых кормов с=600 кг/м3[18].

Для заданных условий производительности шнекового транспортера:

т/ч.

3.5.2 Энергетический расчет кормораздатчика

Мощность потребляемая приводом для горизонтального шнека определяется по формуле:

, кВт, (3.9)

где k – приведенный коэффициент сопротивления движению корма по кожуху шнека k=8 [18]

L – длинна шнека, м.

кВт

Мощность потребляемая приводом для лопастного кормоотделителя определяется по формуле:

, кВт(3.10)

где

- коэффициент, учитывающий сопротивление в механизмах; ;

- коэффициент полезного действии привода; .

кВт.

3.5.3 Прочностные расчеты

3.5.3.1 Расчет вала шнека

Крутящий момент шнека вала определяем по формуле:

, (3.11)

где N – мощность на валу шнека, Вт

щ – угловая скорость вращения вала

с-1

Подставив в формулу (3.11) значение щ получим конечную формулу для определения крутящего момента на валу:

, (3.12)

Подставив значения получим:

Н·м.

Определим толщину стенки вала из условия прочности при кручении. Условие прочности при кручении:

, (3.13)

где W_Р – момент сопротивления при кручении, который для тонкостенного вала равен:

, (3.14)

где d – диаметр вала, м (см. рис.3.1.)

t – толщина стенок полого вала,

[ф] – допустимое напряжение при кручении (для стали Ст 3):

[ф]=0,6·[у]=96 МПа,

Отсюда толщина стенок равна:

, (3.15)

Подставив значения получим:

мм.

Принимаем толщину стенок вала 3 мм. Для принятой толщины проведем проверку по формуле:

Следовательно данная толщина полого вала удовлетворяет условию прочности при кручении.

3.5.3.2 Расчет приводной цапфы

Проведем предварительный расчет вала по допускаемым напряжениям. Диаметр выходного конца вала при допускаемом напряжении [фК]=0,6[уВ]=0,6·570=342 МПа для Ст 45[18].

, (3.16)

где Т – крутящий момент на валу шнека, Н·мм;

мм

Принимаем диаметр вала под приводную шестерню: d_B=38 мм, под подшипник d_П=40 мм, принимаем подшипники радиально-упорные однорядные 36208 [17]. Проведем компоновку конструкции вала с составлением компоновочной схемы.

3.5.3.3 Расчет болтового соединения

Проведем расчет на срез болтового соединения цапфы со шнеком. Примем, что для крепления цапфы со шнеком применяем три болта М 12. Проведем проверку болтового крепления из условия прочности на срез:

,

где n – количество болтов;

А – площадь сечения одного болта, м

с – диаметр на котором расположено болтовое соединение, м

[ф] – допустимое напряжение на срез (для стали С 3) [ф]=0,6·[у]=96 МПа.

Следовательно три болта М12 вполне удовлетворяют требованиям прочности.

3.6 Эксплуатации и техническое обслуживание кормораздатчика

При помощи загрузочного устройства в бункер загружают корм, количество которого не должно превышать 3м

. Лопасти, находящиеся внутри бункера, выполняют выгрузку корма. При работе машины на раздачу открывают выгрузные окна и корм вращением лопастей подается по периферии бункера, где при помощи шнеков движется по лоткам в кормушку.

Перед запуском машины нужно провести работы, предусмотренные правилами ежедневного технического обслуживания. При соединении карданного вала с ВОМ трактора вилки шлицевого и круглого валов должны быть в одной плоскости. Подъехав к кормушкам, тракторист устанавливает лотки в рабочее положение, открывает заслонки и включает ВОМ. После окончания раздачи выключает ВОМ, закрывает заслонки и устанавливает лотки в транспорное положение. В процессе эксплуатации необходимо постоянно следить за натяжением приводных цепей, регулировать зацепление конической пары редуктора, предохранительной муфты, зазор в конических роликовых подшипниках колес, в конических роликовых подшипниках приводных звездочек.