Universitatea din Bacau Facultatea de inginerie

Proiect M.I.I.A.

Indrumtor:

Sef lucrari dr. ing.Mosnegutu Emilian Student, Duhalm Aurel Grupa 851

2008

TEMA DE PROIECT

S se proiecteze o moar tubular cu bile, cu urmtoarele caracteristici:-

diametrul (nominal) al tamburului morii, D = 3,2 (m); lungimea tamburului morii (ntre flanele de fixare a capacelor), L = 11 (m); materialul supus mcinrii: - calcar ; fineea de mrunire (exprimat prin refuzul pe sita de 4900 ochiuri - cm2): R009 = 10% (pe sita cu dimensiunile ochilor de 90 m);

-

- modul de funcionare a morii: - mcinare umed; -cu functionare in circuit deschis;

2

Cuprins

1 Scurt descriere a utilajului proiectat.......................................................................3 2 Explicarea rolului functional al subansamblelor si elementelor componente ale morii...4 3 Calculul proiectului...................................................................................................7 3.1 Adoptarea dimensiunilor principalelor elemente componente ale morii............7 3.2. Compartimentare morii......................................................................................8 3.3. Stabilirea turaiei de funcionare a morii...........................................................9 3.4. Stabilirea dimensiunilor corpurilor de mcinare i a gradului de umplere a tamburului...........................................................................................................10 3.5. Cantitatea de corpuri de mcinare i de material din camerele morii...............11 3.6. Puterea necesar acionrii morii cu bile...........................................................13 3.7. Debitul morii.....................................................................................................14 3.8. Stabilirea schemei de acionare........................................................................15 3.9 Calculul angrenajului..........................................................................................16 3.10. Forele care apar n timpul funcionrii morii datorate ncrcturii (corpurilor de mcinare + material supus mcinrii)...........................................................20 3.11. Calculul de dimensionare i verificare pentru elementele componente ale morii tubulare cu bile...........................................................................................24 3.12. Calculul i obinerea diagramelor....................................................................34 3.13. Calculul capacului morii..................................................................................43 3.14. Calculul uruburilor prin care se asambleaz capacele de tamburul morii......44 4.BIBLIOGRAFIE 49

3

1.SCURTA DESCRIERE A UTILAJULUI PROIECTAT

Mrunirea materialelor solide se produce sub aciunea unor fore exterioare care pot aciona asupra materialului n diferite moduri. In momentul cnd se depete limita de plasticitate a materialului, acesta ncepe s se fisureze, crap, apoi se desface n buci. Mainile pentru mrunire se pot clasifica dup mai multe criterii: 1- Dup tipul solicitrii la care sunt supuse particulele: -maini care realizeaz mrunirea prin compresie i frecare; -maini care realizeaz mrunirea prin oc; 2- Dup modul de amplasare al mainii de mrunit n instalaia de mrunire: -maini de mrunit care lucreaz n circuit deschis; -maini de mrunit care lucreaz n circuit nchis; -maini de mrunit care lucreaz n circuit mixt. Datorita micrii de rotaie a tamburului, materialul si corpurile de mcinare sunt antrenate pana la o nlime (H < D), de unde se desprind, sub aciunea propriei greuti caznd sau alunecnd. Astfel se realizeaz o mcinare prin frecare si lovire. Frecare intre particule, blindaje si corpurile de rostogolire; lovire intre particulele materialului, intre material si corpurile de rostogolire si intre material si blindaj. Volumul ocupat de particule si corpurile de mcinare este cuprins intre anumite limite (2040 % ) din volumul total. Aceste limite sunt impuse de productivitate: -moara trebuie sa macine intr-un anumit timp o cat mai mare cantitate de material; daca umplem tamburul cu material si corpuri de mcinare, mcinarea practic nu mai exista; daca punem foarte puin material si corpuri de mcinare, timpul in care se realizeaz mcinarea creste foarte mult, datorita debitului foarte mic de material prelucrat. Acest raionament face necesara gsirea unui echilibru intre volumul total, volumul materialului si volumul corpurilor de rostogolire. Fcnd alimentarea umeda a morii (>30 % apa) avem cteva avantaje: - nu se produce praf; - zgomotul este atenuat, dar si dezavantajul unui consum mai mare de energie, pentru uscarea produsului si antrenarea tamburului.

4

Morile cu tambur rotativ cu corpuri de mcinare libere realizeaz grade de mrunire mari fiind utilizate pentru obinerea de pulberi sau paste. Particulele obinute au dimensiuni mici de ordinul zecilor de micrometri. n funcie de particularitile constructive se deosebesc urmtoarele tipuri de mori: -cu funcionare discontinu; -cu funcionare continu; -cu alimentarea i evacuarea printr-o singur gur amplasat pe tamburul morii; -cu alimentarea printr-un fus i evacuarea prin cellalt fus al morii; -cu tambur cilindric (raportul dintre lungimea i diametrul tamburului L / D =1); -cu tambur tubular (L / D =3...6); -cu tambur cu seciune constant; -cu tambur cu capete tronconice; -cu o camer de mcinare desprite ntre ele prin diafragme; -cu mcinare uscat; -cu mcinare umed; -cu circuit nchis; -cu circuit deschis. ntr-un circuit deschis, spre deosebire de cel nchis, produsul final nu este trecut printr-un separator dinamic si nu se mai ntoarce la alimentarea morii, motiv pentru care este nevoie de nc o camera in tamburul morii.

2.Explicarea rolului functional al tuturor subansamblelor si elementelor componente

Fig.1

5

Moara este alcatuita din : 1. tambur 2. capace ce inchid tamburul 3. fusuri tubulare ce se sprijin pe lagre 4. lagre 5. corpuri de mcinare A-alimentarea morii cu materialul de mcinat E-evacuarea produsului Spatiul de lucru al morii este completat cu corpuri de mcinare si materialul mcinat . Materialul supus mcinari este alimentat continuu de la A la E pin fusurile tubulare ale morii. Tamburul este de forma cilindrica si se costrueste din virole cilindrice sudate,executate din table de otel cu grosimi intre 1040 mm . Tamburul este antrenat in miscare de rotaie ,iar mruntirea materilului are loc in odua etape : A-prin frecarea intre bile si material ,intre particule de material si perete. B-prin soc, realizat de caderea corpurilor de macinare pe o anumita traiectorie. Capacele- sunt de forma tronconica si prevzute cu fus tubular turnat odata cu capacele si flansa de fixare de tubul morii. Se fixeaz pe tambur prin prezoane de otel. Placile de blindaj-sunt prevzute pentru a proteja corpul morii impotriva uzuri intense dintre tambur ,corpurile de mcinare si material. Ele sunt fixate cu suruburi si se pot schimba cand se sparg sau se uzeaza peste o anumita valoare , la realizarea gaurilor de fixare esentialele erori fiind prelucrarea de joc dintre placi . Ele se construesc ,din otel manganos cu 12-14 Mh, font aliata sau fonta cu nichel . Se prevede intre blindaj si tambur o foaie de cauciuc . Pentru impidicarea rotirii surubului de fixare a placii de blindaj , corpul surubului este inecat sau de forma ovala .Asezarea placilor de blindaj in tamburul morii se face cu rosturi decalate . Pentru impedicarea cotirii placi de blindaj capul de forma ovala , patrata sau cu nas . Corpurile de macinare pot fi bile cu diametere 30100 ce se realizeaz din otel forjat , otel de rulmeni (RUL 2) fonta inatl aliata cu Cr(turnata) . Tratamentul termic trebuie aplicat astfel incat sa asigure o duritate cat mai mare . Gradul de uplere al morii cu corpuri de macinare si material este in gen de 2040% din volumul util al morii . Pereti desparitori (diafragmele)

6

separa camerale morii , impiedicand amestecarea corpurilor de macinare intre camere si joc rolul de organ de clasare , materialul supus mcinri vor putea trece pri orificiile peretelui doar dupa atingerea unui anumit grad de finite . Diafragmele- sufera cele mai dese avarii , de aceea s-a recurs la realizarea ei din elemente ale caror dimensiuni permit trecerea lor prin fus,pentru efectuarea inlocuirii si in acelasi timp sa fie manevrabile fara dispozitiv de ridicare . Lagarele de alunecare-la inceputul funcionari morii, ele funcioneaza in regim hidrostatic , apoi trecand in regim de ungere hidrodinamic . Dispozitivul de alunecare-materilul e introdus in alimentator pintro conducta de alimentare legat la un buncar . Materilul este introdus in moar de ctre o nervura spiral care lucreaz la un transportor melc . Dispozitiv de descrcare-la morile cu funcionare continua , evacuarea se face prin unul din fusurile unde poate exista sau nu o diafragma .

Justificarea soluiilor constructive si a materialelor adoptateFunionarea morilor cu tambur rotativ in conditii optime , depinde de alegerea corespunzatoare a turaiei tamburului (n) . La turaie mica , fora centrifuga care apasa incrcatura morii pe blindaj este mica . La turaie mare , incaratur este apasat mai puternic pe blindaj , este ridicat la o inalime mai mare , de unde se desprinde si cade dupa o traiectorie parabolica . La turaie critica materilul nu se mai desprinde de tambur , rotindu-se impreuna cu aceasta . Tamburul se executa din OL37 STAS 500-80 , placile de blindaj din Ti30MoMn135 STAS 3718-79 , capacele din OT500 STAS 600-80 , corpul lagrului OT500 STAS 600-80 , cuzinei din YSn90 , coroana dinata din T35MoCrNi28 STAS 791-80 cu TT pentru durificarea dinilor, pinion 34 MoCrNi15 STAS 791-80 .

7

3. Calculul proiectului3.1. Adoptarea dimensiunilor principalelor elemente componente ale morii

Dimensiunile tamburului morii i ale capacului se stabilesc cu relaiile: 1. R raza medie a fusului tubului R = 0,22D R = 0,22 3,2 [m] [m]

2.

R = 0,704 [m] S1 - grosimea capacului tronconic n zona de racordare cu fusul; S1 = (15+0,52LD2)10-3 S1 = (15+0,52 11 3,22)10-3 S1 = 0,073 [m] [m] [m]

3.

S2 grosimea capacului tronconic n zona de racordare cu flana de fixare pe tambur; S2 = 0,01D S2 = 0,01 3,2 S2 = 0,032 [m] [m] [m]

8

4.

S3 grosimea peretelui tamburului; S3 = (16+0,12LD2)10-3 S3 = (16+0,12 11 3,22)10-3 S3 = 0,03 S4 grosimea blindajelor morii; S4 = 0,018D S4 = 0,018 3,2 S4 = 0,058 [m] [m] [m]

5.

[m] [m] [m]

6.

Du-diametrul util tamburului moriiDu = D 2 S 4

Du = 3,2 2 0,058 Du= 3,085 L i D n [m]3.2. Compartimentare morii

[m] [m]

Deoarece moara lucreaz n circuit deschis aleg compartimentarea sa in 2 camere. Grosimea diafragmelor: - ntre camera I si camera II (diafragm dubl): g12 = 0,3 [m] Lungimea compartimentelor morii: 1. Lungimea util a tamburului: Lu = 11 - 0,3 Lu = 10,7 2. Lungimile camerelor: Camera I: L1 =0,4Lu L1 = 0,410,7 [m] [m] [m] [m]

9

L1 = 4,28 Camera II: L2 =0,6Lu L2 = 0,610,7 L2 = 6,42 [m]

[m] [m] [m]

Lungimile camerelor sunt conform Tabelului 2, pag. 28, din ,,ndrumar de proiectare.3.3. Stabilirea turaiei de funcionare a morii

Turaia critic care nu poate fi depit i la care corpurile de mcinare se rotesc solidar cu tamburul fr s se desprind este dat de relaia: ncr = ncr =42 ,3 Du42 ,3 3,086

[rot. / min.] [rot. / min.] [rot. / min.]

ncr = 24,171

Dar nf