Проведение экспериментальных исследований зависимости функции от варьируемых параметров

4. Проведение экспериментальных исследований зависимости функции от варьируемых параметров

1)         Проведём исследование влияния изменения частоты вращения вертикального вала n на производительность.

Q = S l a n 60  (м³/ч).

Постоянные параметры:

Площадь отверстия в дырчатой плите S = 0,000745 м²;

Длина глиняного прутка l = 0,03 м;

Число отверстий, перекрываемых катками за один оборот вертикального вала a = 920;

Поправочный коэффициент λ = 0,8.

Варьируемый параметр изменяется в пределах: n = 22,7±5%.

Минимальное значение: n_min = 21,565 мин^-1

Максимальное значение: n_max= 23,835 мин^-1

Шаг варьирования: p =  = 0,227 мин^-1.

Q₁ = 0,000745  0,03  920 60 0,8 21,565= 21,284 (м³/ч)

Q₂= 0,000745  0,03  920 60 0,8=21,508 (м³/ч)

Q₃ = 0,000745  0,03  920 60 0,8 22,019=21.733 (м³/ч)

Q₄ = 0,000745  0,03  920 60 0,822,246 =21,956 (м³/ч)

Q₅ = 0,000745  0,03  920 60 0,822,473=22,181 (м³/ч)

Q₆ = 0,000745  0,03  920 60 0,8 = 22,4 (м³/ч)

Q₇ = 0,000745  0,03  920 60 0,822,927 =22,629 (м³/ч)

Q₈ = 0,000745  0,03  920 60 0,8 =22,853 (м³/ч)

Q₉ = 0,000745  0,03  920 60 0,8 =23,077 (м³/ч)

Q₁₀ = 0,000745  0,03  920 60 0,8 23,301 (м³/ч)

Q₁₁ = 0,000745  0,03  920 60 0,823,835 = 23,525 (м³/ч)

Таблица 1

n, мин-1	21,565	21,792	22,019	22,246	22,473	22,7	22,927	23,154	23,381	23,608	23,835
Q, м3/ч	21,284	21,508	21.733	21,956	22,181	22,4	22,629	22,853	23,077	23,301	23,525

Q = f(n).

2)         Проведём исследование влияния изменения частоты вращения вертикального вала n на мощность двигателя.

N = k_N  (кВт)

Постоянные параметры:

Коэффициент увеличения мощности двигателя k_N = 1,1;

Сила нажатия катка G = 90000 H;

Число катков i = 2;

КПД установки η = 0,7;

Радиус качения катков r = 0,9 м;

Коэффициент трения качения f_k = 0,03;

Коэффициент трения скольжения f_ск = 0,3;

Ширина катка b = 0,8 м;

Радиус катка R = 0,9 м.

Варьируемый параметр изменяется в пределах: n = 22,7±5% мин^-1.

Минимальное значение: n_min = 21,565 об/мин

Максимальное значение: n_max= 23,835 об/мин

Шаг варьирования p = 0,227.

N₁= 1,1 =57,45 (кВт)

N₂= 1,1 =58,05 (кВт)

N₃= 1,1 =58,66 (кВт)

N₄= 1,1 =59,26 (кВт)

N₅= 1,1 =59,87 (кВт)

N₆= 1,1 =60,5 (кВт)

N₇= 1,1 =61,07 (кВт)

N₈= 1,1 =61,68 (кВт)

N₉= 1,1 =62,28 (кВт)

N₁₀= 1,1 =62,89 (кВт)

N₁₁= 1,1 =63,49 (кВт)

Таблица 2

n, мин-1	21,565	21,792	22,019	22,246	22,473	22,7	22,927	23,154	23,381	23,608	23,835
N, кВт	57,45	58,05	58,66	59,26	59,87	60,5	61,07	61,68	62,28	62,89	63,49

N = f(n).

3) Проведём исследование влияния изменения числа отверстий в решётчатых плитах, перекрываемых катками на производительность.

Q = S l a n 60  (м³/ч).

Постоянные параметры:

Площадь отверстия в дырчатой плите S = 0,000745 м²;

Длина глиняного прутка l = 0,03 м;

Частота вращения вертикального вала n = 22,7 об/мин;

Поправочный коэффициент λ = 0,8.

Варьируемый параметр изменяется в пределах: а = 920±5%.

Минимальное значение: a_min = 875

Максимальное значение: a_max= 965

Шаг варьирования: p =  = 9 шт.

Q₁ = 0,000745  0,03 22,7 60 0,8  875 =21,262 (м³/ч)

Q₂ = 0,000745  0,03 22,7 60 0,8  =21,481 (м³/ч)

Q₃ = 0,000745  0,03 22,7 60 0,8  = 21,699 (м³/ч)

Q₄ = 0,000745  0,03 22,7 60 0,8  902 = 21,918 (м³/ч)

Q₅ = 0,000745  0,03 22,7 60 0,8  =22,137 (м³/ч)

Q₆ = 0,000745  0,03 22,7 60 0,8  920 = 22,356 (м³/ч)

Q₇ = 0,000745  0,03 22,7 60 0,8  =22,574 (м³/ч)

Q₈ = 0,000745  0,03 22,7 60 0,8  938 =22,793 (м³/ч)

Q₉ = 0,000745  0,03 22,7 60 0,8  947 = 23,012 (м³/ч)

Q₁₀ = 0,000745  0,03 22,7 60 0,8  956 = 23,23 (м³/ч)

Q₁₁ = 0,000745  0,03 22,7 60 0,8  965 = 23,449 (м³/ч)

Таблица 3

а, шт	875	884	893	902	911	920	929	938	947	956	965
Q, м3/ч	21,262	21,481	21,699	21,918	22,137	22,356	22,574	22,793	23,012	23,23	23,449

Q = f(a).

4)Проведём исследование влияния изменения силы давления катка на мощность электродвигателя установки.

N = k_N  (кВт)

Постоянные параметры:

Коэффициент увеличения мощности двигателя k_N = 1,1;

Частота вращения вертикального вала n = 22,7 мин^-1;

Число катков i = 2;

КПД установки η = 0,7;

Радиус качения катков r = 0,9 м;

Коэффициент трения качения f_k = 0,03;

Коэффициент трения скольжения f_ск = 0,3;

Ширина катка b = 0,8 м;

Радиус катка R = 0,9 м.

Варьируемый параметр изменяется в пределах:

G= 90 000±5% мин^-1.

Минимальное значение: G_min = 85500 H

Максимальное значение: G_max= 94500H

Шаг варьирования: p =  = 900 Н.

N₁ = 1,1  = 57,45 (кВт)

N₂ = 1,1  = 58,06 (кВт)

N₃ = 1,1  = 58,66 (кВт)

N₄ = 1,1  = 59,27 (кВт)

N₅ = 1,1  = 59,87 (кВт)

N₆ = 1,1  = 60,48 (кВт)

N₇ = 1,1  = 61,08 (кВт)

N₈ = 1,1  = 61,69 (кВт)

N₉ = 1,1  = 62,29 (кВт)

N₁₀ = 1,1  = 62,89 (кВт)

N₁₁ = 1,1  = 63,5 (кВт)

Таблица 2

G, H	85500	86400	87300	88200	89100	90000	90900	91800	92700	93600	94500
N, кВт	57,45	58,06	58,66	59,27	59,87	60,48	61,08	61,69	62,29	62,89	63,5

N = f(G).

По результатам вычислений строим графики.

Заключение

 

В результате проведённых вычислений были выявлены следующие зависимости:

1)         С повышением частоты вращения вертикального вала увеличивается производительность бегунов;

2)         С увеличением частоты вращения вала повышается мощность двигателя;

3)         С увеличением числа отверстий в решётчатых плитах увеличивается производительность;

4)         С увеличением силы давления катка на измельчаемый материал повышается мощность двигателя.

Список использованной литературы

1.         Сапожников В.А. и др. «Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций». М., «Высшая школа». 1971. – 382 с.

2.         Ильевич А.П. «Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров». М., «Высшая школа», 1979. – 343 с.

3.         Сапожников Н. Я. «Атлас механического оборудования»

4.         Уваров В.А., Семикопенко И.А., Чемеричко Г.И., «Процессы в производстве строительных материалов и изделий». БелГТАСМ, 2002. – 121с.