Przedmiot:
Maszyny I Urządzenia Technologiczne
Ćwiczenie laboratoryjne jest wykonywane
w
KATEDRze systemów wytwarzania
LABORATORIUM
Autor opracowania i prowadzący ćwiczenie: dr inż. Bogdan Kosturkiewicz
Kraków, 2011
1. Charakterystyka obiektu badań - wybór zmiennych niezależnych i zależnych
Badania realizowane są w laboratoryjnej prasie walcowej LPW 450 wyposażonej w zasilacz grawitacyjny. Schemat jakościowego modelu obiektu badań przedstawiono na rys.1.
Rys.1. Schemat jakościowego modelu obiektu badań
Jako zmienną niezależną sterowalną wytypowano:
nw - prędkość obrotową walców prasy.
Jako zmienne zależne wybrano:
d - szczelinę między walcami,
Mw - moment skręcający na wale prasy,
pn - nacisk jednostkowy we wgłębieniu formującym.
2. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z :
A) metodami pomiaru momentu skręcającego, szczeliny i nacisku jednostkowego,
B) procedurą obliczania wydajności oraz jednostkowego zapotrzebowania energii na realizację procesu scalania,
C) procedurą modelowania obciążeń wału prasy walcowej.
3. Wymagany zakres wiadomości
2. Model matematyczny procesu zagęszczania materiałów ziarnistych w prasie walcowej.
3. Podstawy tensometrii oporowej.
4. Zadania do wykonania
W czasie ćwiczeń należy wykonać następujące czynności:
A. Ustawić prędkość obwodową prasy walcowej vw i szczelinę między walcami d - wykonuje prowadzący ćwiczenie.
B. Przygotować próbkę materiału drobnoziarnistego
C. Włączyć aparaturę pomiarową - wykonuje prowadzący ćwiczenie.
D. Wsypać przygotowany materiał drobnoziarnisty do zasobnika.
E. Uruchomić prasę walcową - wykonuje prowadzący ćwiczenie.
F. Włączyć aparaturę pomiarową.
G. Przegrać na nośniki danych wyniki pomiarów.
5. Opracowanie wyników pomiarów:
A. Strona tytułowa.
B. Cel ćwiczenia.
C. Schemat stanowiska badawczego.
D. Opis przebiegu przeprowadzonego eksperymentu
E. Zestawienie wyników pomiarów (w tym wykresy charakterystyk czasowych mierzonych wielkości)
F. Wnioski
Załącznik nr 1
Wykaz procedur obliczeniowych
1. Obliczenie mocy pobieranej w czasie realizacji procesu brykietowania Nc
[kW]
gdzie:
Mw - moment na wale prasy walcowej [kNm],
nw - prędkość obrotowa walców prasy [obr/min].
2. Obliczenie wydajności objętościowej prasy walcowej wyposażonej w pierścienie formujące o „siodłowym” kształcie wgłębień Wo
[m3/h],
Vb - objętość brykietu [m3],
ib - ilość wgłębień formujących [-], i=90,
nw - prędkość obrotowa prasy walcowej [obr/min].
3. Obliczenie wartości jednostkowego zapotrzebowania energii w czasie realizacji procesu brykietowania Zc
[kWh/m3]
4. Modelowanie obciążeń wału
Rys.2. Schemat ideowy wału
Dane:
Średnica walca formującego: Dw = 0,45 [m]
Wymiary: a = 0,13 [m]
b = 0,062 [m]
c = 0,099 [m]
e = 0,25 [m]
Rys.3. Schemat obciążenia wału
1. Wyznaczenie obciążenia ciągłego pochodzącego od siły obwodowej Po
[kN/m]
b - szerokość walca [m].
1.1. Obliczenie maksymalnej siły obwodowej Po
[kN]
2. Wyznaczenie obciążenia ciągłego pochodzącego od siły promieniowej Pr
2.1. Obliczenie siły promieniowej obciążającej walec Pr
2.1.1. Obliczenie pola powierzchni obciążenia walców A
A = t ×b [m2]
2.1.1.1. Obliczenie długości łuku t
t = ((a+b)/360°) × p × Dw [m]
3. Obliczenie wartości składowych reakcji w podporach
Płaszczyzna X0Z
Płaszczyzna Y0Z
9.2.7. Obliczenie reakcji całkowitych w podporach
Tabela 1. Wyniki badań i obliczeń
L.p.
Wielkość
Jednostka
Wartość
1
solobagdur