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球磨機是繼破碎機之后,對礦石或其它物料進(jìn)行粉碎,獲得工藝所要求的更細(xì)顆粒的機械設(shè)備。球磨機的筒體是通過筒體法蘭與端蓋用螺栓連接起來的,并借助中空軸頸支撐在兩個主軸承上的。為保證球磨機可靠運轉(zhuǎn),連接螺栓的選擇不僅有強度的要求同時還有緊密性的要求。本文將對MQ3247球磨機筒體螺栓的選擇進(jìn)行驗證。
一、MQ3247球磨機主要參數(shù)
筒體有效直徑:D=3200mm;筒體有效長度:L=4700mm;介質(zhì)堆密度:γ=4.6t/m³(鑄造鐵球);球磨機填充率:φ=30%;工作轉(zhuǎn)速:n=18.32r/min;電機功率:Po=630kW。
二、緊密性及強度校核
連接螺栓的選擇對緊密性有明確的要求,即螺栓間的距離不應(yīng)超過螺栓直徑的10倍。本文所校核螺栓配置圓周半徑為1780mm,共36個螺栓。
連接螺栓要受到作用在筒體上合力Gz的作用,還受到螺栓處在圓周切線方向上的圓周力的作用。此外,接合處還受到彎曲力矩的作用。因此,處在端蓋下部的螺栓同時受到彎曲和剪切作用。為了筒化螺栓的計算,只把剪切作為作用力來考慮,把彎曲力矩的作用考慮在減低許用剪應(yīng)力以內(nèi)。合力Gz沿筒體全長均勻分布,則每邊端蓋的連接螺栓的受力是2分之1Gz。
公式中:
Gd—筒體(包括襯板和大齒輪)重量,kg;
Gm—破碎介質(zhì)和物料的重量和,kg。
公式中:
Mq—球磨機裝球量,t;物料重量為裝球量的0.14
公式中:
D—筒體有效直徑,M;
L—筒體有效長度,M;
φ—球磨機填充率;
γ—介質(zhì)堆密度。
將(3)式代入(2)式得:Gm=1.14Mq=1.14×52160=59462
將(2)式代入(1)式得:Gz=Gd+Gm=42247+59462=101709
在螺栓配置圓周半徑上的圓周力為:
公式中:
n—工作轉(zhuǎn)速,r/min;
R—螺栓配置圓周半徑,cm;
P—傳遞到大齒輪上的功率,kW。
將P代入(4)式得:
連接螺栓受到的剪切合力F:
每個螺栓的剪切應(yīng)力為:
公式中:
m—螺栓的目數(shù);
k—-螺栓鎖緊不均勻系數(shù),取0.5;
d—-螺栓剪切面的直徑,m;
[T]-螺栓的許用剪切應(yīng)力,[T]=(0.2~0.3)=73.5MPa<[T],T<[T],故滿足強度要求。