Определение окружной скорости молотков

Минимальная окружная скорость молотка, при которой разрушается зерновка в момент удара, может быть определена приближенно из закона количества движения

 

,

где т — масса измельчаемой зерновки (частицы), кг; v₁ — скорость зерновки (части­цы) до удара, м/с; v₂— средняя скорость частиц после удара, м/с; Р — средняя сила сопротивления разрушению зерновки (частицы), Н; τ— продолжительность удара, с.

Исследованиями установлено, что разрушающее усилие при сжа­тии Р(Н) для разных культур различно и составляет при влажности 13...15%:

 

 

для проса	14…16.8
для пшеницы	120…280
для кукурузы	180…220
для ячменя	120…180
для овса	100…120

 

На основании экспериментальных данных установлено, что продолжительность удара равна τ=10^-5 с.

Начальную скорость зерновки v₁в момент встречи ее с молотком принимают приблизительно равной нулю. Следовательно, средняя ско­рость частиц после удара, при которой наступает их разрушение, может быть определена по формуле

.

Разделив полученную скорость на коэффициент восстановления при неупругом ударе K, можно рассчитать окружную скорость ротора, при которой достигается эффективное измельчение продуктов

.

Если принять К=0.8, получим v_р=1.25*v₂. На практике скорость принимают .

Проверка прочности молотков. Основной рабочий орган — молоток рассчитывают из условия обеспечения прочности на растяжение, сдвиг и смятие от действующей на него центробежной силы в опасных сечени­ях. Для изготовления молотка применяют легированную сталь ЗОХГС с σ_в = 1100 МПа и σ_т=950 МПа.

Пример. Определим напряжения, возникающие в молотке при работе дро­билки. Центробежная сила, действующая на молоток, при радиусе вращения его центра тяжести R_в=0,41 м, ω = 147 рад/с и массе 0,12 кг, равна

Определим напряжения, возникающие в молотке от центробежной силы F_Б. Напряжение при одноосном растяжении, возникающее в сечении I—I (см. рис. 5,в),

 

.

Допускаемое напряжение при этом будет:

 

,

где n — запас прочности, принимаемый для молотка, равный 5. Напряжение сдвига в сечениях II—II и III—III

 

.

Известно, что допускаемое напряжение на сдвиг

.

Так как касательное напряжение τ=12 МПа меньше касательного напряжения допускаемого [τ], то прочность молотка по касательным напряжениям обеспечена.

Кроме определения напряжений растяжения, сдвига, молоток необходимо про­верить по напряжениям смятия

.

Известно, что допускаемое напряжение смятия стали 30ХГС равно [σ_см]=50МПа. Следовательно, и это напряжение удовлетворяет условию прочности.