Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий
Расчет мощности, потребляемой машиной ВВС
Примем для расчета, что на машине ВВС-3000 изготовляется оконное одинарное нормальное стекло толщиной 2 мм. Скорость вытягивания ленты шириной 3000 мм примем равной 120 пог. м/час.
Общая длина вытягиваемой ленты стекла равна расстоянию между осями нижней и верхней пар асбестовых валиков (4750 мм) плюс расстояние
от зеркала стекломассы до первой пары валиков (1000 мм), плюс высота листа, отрезаемого от ленты (принимаем 1500 мм). Таким образом, асбестовые валики должны поднять ленту стекла общей высотой 7250 мм. Принимая удельный вес стекла у = 2,5 г! см3, получаем вес вытягиваемой ленты:
725-300-0,2-2,5 |
(568) |
109 кг. |
Q = |
1000 |
Для вытягивания стекломассы через щель лодочки необходимо прило- усилие должно составлять Поднятие ленты стекла Для обеспечения надеж- валиков должна дать подъемную силу 7 - 22,9 кг. При вращении асбес- сила F = 22,9 кг, давление валиков Р, направленное перпендикулярно к поверхности стекла, и касательные силы Pf (силы трения). Для работы машины необходимо соблюдение условия Pf + Pf> F; (569) |
Фиг. 203. Схема к расчету машины ВВС. |
QL I |
Р = |
где Q — вес груза. Из формулы (569) получаем |
(570) |
2/ • |
Принимая коэффициент трения / между стеклом и асбестовыми валиками равным 0,3, получаем 0.6 ' |
38,2 кг. |
Крутящий момент для одного асбестового валика при диаметре его D = 18 см |
D |
MKD = Pf -0- = 103 кгсм. |
(571) |
Для преодоления сопротивлений, возникающих при обкатывании валиков по стеклу и в цапфе, потребуется дополнительный момент
Мв = ixP + м гг I > f G (572)
где (х — коэффициент трения качения (0,05 см);
/"—радиус цапфы (2,25 см);
G — вес валика (240 кг);
щ — приведенный коэффициент трения для роликоподшипников (0,01). Следовательно,
Мв = 0,05-38,2 + 0,01 -2,25 ]/38,22 + 2403" =5,45 кгсм. Суммарный момент для 20 валиков
(573) |
Мсум — (Мкр + MJ 20 = 2170 кгсм.
В данной формуле не учитывается момент, потребный для холостого хода трех пар валиков, вследствие незначительной его величины Мощность, необходимая для вращения валиков,
(574) |
N = Mc-w1 л с в 71 620 •
Число оборотов валика при скорости вытягивания 120 м/час и диаметре валика 0,18 ж
60о nD ■ 3600 |
(575) |
3,52 об! мин.
Таким образом,
д; 2170-3,52 п |Г1_ 6 = “7Гб2іГ” = °’107
Потребная мощность электродвигателя определяется по формуле
(576) |
К Ч ’
в которой г] — общий к. п. д машины, вычисляемый как произведение частных коэффициентов:
г] = тит]3т|.,т|4т1ат|в (577)
где г)! — коэффициент, учитвающий потери на трение в шарнирной передаче (0,96);
г|„ — то же в цилиндрической передаче (передается половина мощности) между шарнирными валами (0,98);
% — то же для конических пар: вертикальный вал—валики (0,96); г]4 — то же в подшипниках вертикального вала (0,90);
116 — то же в конической зубчатой паре: редуктор — вертикальный вал (0,96);
Пе — к. п. д. редуктора (0,85).
Общий к. п д. г) = 0,621.
Отедовательно,
Nd = ^ = 0,173 л. с. = 0,127 кет.
Если вытягивать ленту стекла толщиной, например, 20 мм, то скорость вытягивания должна быть снижена до 8 м/час, т. е. в 15 раз В таком случае,
выполнив расчеты аналогично изложенному выше, получим мощность электродвигателя
Ng = 0,115 л. с. = 0,085 кет.
На машине рассматриваемого типа установлен электродвигатель постоянного тока (N = 1,5 кет, п = 2200—900—150 об/мин). При скорости вытягивания ленты 120 пог. м/час число оборотов электродвигателя должно быть равно 2200 в минуту; при скорости вытягивания 8 пог. м/час оно должно быть снижено в 15 раз, до 145—150 об/мин. Изменение числа оборотов двигателя в машинах ВВС осуществляется при помощи реостатов. Из курса электротехники известно, что при снижении числа оборотов электродвигателя выходная мощность на его валу уменьшается приблизительно пропорционально величине этого снижения. Таким образом, при снижении числа оборотов электродвигателя с 2200 до 150 в минуту, выходная мощность двигателя в рассматриваемом случае снизится с 1,5 до 0,1 кет. Следовательно, при установке электродвигателя с переменным числом оборотов необходимо, для обеспечения возможности работать со скоростями вытягивания в пределах 8—120 пог. м/час, принять мощность электродвигателя равной 1,3—-
1,5 кет.
Производительность машины ВВС зависит от ширины вытягиваемой ленты стекла и скорости вытягивания. Производительность машины определяется по формуле
Q — kyk^vB м2!час, (578)
где kі — коэффициент использования машины с учетом простоев и боя Р стекла (0,92—0,95);
/е2 — коэффициент, учитывающий пробуксовку асбестовых валиков Р (0,98—0,99); v — скорость вытягивания в м/час;
В — ширина ленты стекла в м.
§ 3. МАШИНЫ ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ВЫТЯГИВАНИЯ СТЕКЛА (ГВС)
Работа машины горизонтального вытягивания стекла (ГВС) основана на вытягивании ленты со свободной поверхности стекломассы с последующим перегибом из вертикального положения в горизонтальное.
Машина ГВС состоит из четырех основных узлов: 1) бортоформующего устройства, 2) устройства для перегиба ленты стекла, 3) транспортирующих валиков, 4) приводного устройства.
Бортоформующее устройство предназначается для формования бортов вытягиваемой ленты стекла. Формование осуществляется парными роликами 1 (фиг. 204 и 205), охлаждаемыми водой. Ролики на рабочей поверхности имеют накатку. Окружная скорость роликов ниже скорости оттягивания ленты, чем создается необходимое натяжение ее. Для охлаждения ленты предусматривается установка с обеих сторон ленты холодильников.
Бортоформующие ролики 1 с их трубчатыми валами и приводной частью монтируются на салазках 2, которые при помощи винтового устройства 3 могут передвигаться. Салазки с их опорой закрепляются на кронштейнах 4. При необходимости смены роликов их вначале выдвигают из окна камеры, а затем, поворачивая кронштейны 4 на 180°, выводят все устройство.
Привод бортоформующих роликов предусматривается от вала 5 через коническую зубчатую передачу 6, при этом вращение получает один вал бортоформующего устройства; второй вал приводится во вращение от первого через зубчатую передачу 7. Вал 5, в свою очередь, приводится от главного вала 8 машины (фиг. 205) через коническую зубчатую передачу 9, карданный вал 10 и коробку скоростей 11. Передача на другую сторону
Фиг. 205 Машина ГВС. План |
машины осуществляется от коробки скоростей при помощи горизонтального вала 12.
Требуемое положение бортоформующих роликов устанавливается путем перемещения их в горизонтальном направлении при помощи винтового устройства 3, в вертикальном — винтовым устройством 13 и путем некоторого поворота кронштейна 4.