Ich muss eine Maschine konstruieren, die Knochen zu Dünger zerkleinert.
Die Knochen bestehen hauptsächlich aus Kuhhörnern und Hufen.
Ich habe mich für das Klingenschleifen entschieden, dem ein Walzenschliff vorgeschaltet ist, um die Größe an den Klingen zu reduzieren.
Ein Getriebe wird an eine Rolle gekoppelt, dann erfolgt die Übertragung auf der anderen über eine Riemenscheibe oder ein Ritzel.
Die Schaufeln werden an einen Drehstrommotor gekoppelt.
Meine Fragen:
Da ich weiß, dass ich mich 60 T/Tag mit einer Geschwindigkeit von 8 Stunden/Tag nähern möchte, wie viel Leistung sollte ich auf meinem Motor und meinem Getriebe haben?
Ich gebe an, dass Sie auch ein Schwungrad auf Höhe der Motorwelle benötigen, um eine Verstopfung des Motors zu vermeiden.
Das Moment der Trägheit... Es wird berechnet aus P=dEc/dt (abgeleitet aus der kinetischen Energie in Bezug auf Zeit, Energie-Leistung oder kinetische Energietheorem) mit Ec=1/2*J.w², wobei J das gesuchte Trägheitsmoment ist, w die Rotationsfrequenz ist, d.h. w=n(rpm)*pi/30=x rad/s
Die Ableitung der Energie ergibt hier P=J.w.w', wobei w' die Winkelbeschleunigung entweder w'=(n-n min)/15*pi/30 oder w'=x rad/s² ist. Wir kommen bei J=P/(w.w') in kg.m² an
http://fr.wikipedia.org/wiki/Volant_d%27inertie
Ein bestehendes Beispiel für diesen speziellen Fall
C ist das erforderliche Drehmoment auf Höhe der Walzen oder Messer in Nm (= Aufwand für die Zerkleinerung x Radius)
w ist die Rotationsgeschwindigkeit in rad/s (siehe Antwort von Gérald)
Die Dauer der Nutzung hat keinen Einfluss auf die Berechnung. Auf der anderen Seite müssen Sie es dem Motorlieferanten mitteilen, damit er es in dem Modell, das er Ihnen anbietet, berücksichtigt (unter Berücksichtigung der damit verbundenen Wärmeableitung).
Bei mir fehlen sehr viele Daten und das Problem wird umgekehrt genommen.
Um 60 t/Tag zu überschreiten, müssen Sie das Volumen des Rohmaterials kennen, das es darstellt.
Ich bin der Meinung, dass das Materialvolumen dem Abstand zwischen den 2 Walzen entspricht und dass sich das Material gleichzeitig mit der Drehung der Walzen fortbewegt, also hängt es von der Drehzahl und dem Durchmesser der Walzen ab
Dann kommt es auf die Länge der Rollen an.
Angenommen, die Rolle hat einen Ø1m und einen Abstand von 0,1m zwischen den 2 Rollen.
Die Oberfläche der Materie entspricht:
S=(ft*0,55²)-(ft*0,5²)=0,165m²
Multipliziert mit der Länge der Walze ergibt sich das Materialvolumen, das in 1 Umdrehung durchläuft.
Sie können dann die Drehzahl des Getriebemotors ableiten, um die 60 t/Tag einzuhalten.
Für die Leistung können wir Ihnen nicht helfen, denn es kommt auf das Gewicht und die im leeren Zustand zu fahrenden Kräfte + die uns nicht bekannten Schleifkräfte an.
Ein Ratschlag jedoch: Zögern Sie nicht, viel Spielraum in Bezug auf die Leistung zu nehmen.
Warum nicht einen Antrieb mit variabler Drehzahl an den Motor koppeln?
Andererseits stoppt das Schwungrad im Falle einer Verstopfung des Motors den Motor nicht im Falle einer Verstopfung und der Gefahr der Zerstörung der Kupplung,
Ich denke, dass ein Drehmomentbegrenzer die beste Lösung ist, aber müssen Sie einen adäquaten finden?
Wie kann diese Schleifkraft berechnet werden, wenn man weiß, dass spongiöser Knochen einer Kompression von bis zu 30 MPa standhalten kann? Ich habe diesen Widerstand für ein Horn nicht, aber ich gehe davon aus, dass er gleich oder geringer ist. Wenn ich P=F/S verwenden müsste, wie würde diese Oberfläche aussehen? Ich kann die Grifffläche der Rolle auf dem Horn nicht bestimmen. Ich glaube nicht einmal, dass ich die Gesamtoberfläche des Horns bestimmen kann!!
Ich denke, es gibt einen Fehler in Ihrer Formel zur Berechnung der Oberfläche des zu zerkleinernden Materials für eine Umdrehung.
Für mich sollte es der Abstand zwischen den Walzen multipliziert mit dem Umfang einer Rolle sein (Weil 1 Umdrehung).
Also S = ft x 1 x 0,1 = 0,314 m2
Was das Leergewicht des zu fahrenden Systems betrifft, so kann ich es wissen, da es sich um das Gewicht der Rollen, Lager und Kettenräder handelt. Für den Mahlaufwand bin ich durch die Befürchtungsfläche des zu zerkleinernden Horns blockiert, aber ich habe vor, mich zu überschätzen.
Die zu berücksichtigende Oberfläche ist die Kontaktfläche zwischen der Walze (oder den Schaufeln) und dem Horn. Da die Rolle viel steifer ist als das Horn, ist es im Wesentlichen die Rolle, die sie definiert.
Wäre es möglich, einen Screenshot oder ein Diagramm des Systems zu haben, um genauer zu schauen?
Danach sollten Sie für diese Art von Maschine nicht zögern, große Margenfaktoren zu berücksichtigen. Der Betrieb hat oft viele Rucke (das Schwungrad kann diese jedoch reduzieren), was Elektromotoren nicht allzu sehr mag.
Ich würde sagen, dass Sie mit einer Pfanne die Oberfläche von 2 Zähnen pro Rolle berücksichtigen können. Aus der Druckfestigkeit kann man also eine zugehörige Kraft ableiten. Durch Multiplikation mit dem Radius der Rolle erhält man das Drehmoment pro Rolle.
Für das Volumen, das pro Umdrehung zerquetscht wird, muss man meiner Meinung nach mindestens mit der "Dichte" der Hörner multiplizieren. Deine Formel muss für ein "festes" Material korrekt sein, aber zwischen deinen Hörnern wird Platz sein.
Auf der anderen Seite ist es nicht unmöglich, dass das Häckseln dazu neigt, dass sich die Hörner unter dem Druck der Walzen leicht heben (ich habe einen Gartenhäcksler und das scheint mir der Fall zu sein). Eine kleine zusätzliche Marge (z. B. 10 %) ist vielleicht keine schlechte Sache.
Für das Schwungrad bin ich es nicht gewohnt, es zu benutzen, ich muss darüber nachdenken. Kann das Volumen der Rollen nicht schon ausreichen?
Ja, aber ich hatte vor, die Dichte zu nutzen, um die Hornmasse für eine Umdrehung zerkleinern zu lassen, um meine Rotationsgeschwindigkeit daraus zu erhalten, nachdem ich zuvor die Durchflussrate eingestellt hatte, die ich am Ende des Tages (60 T/Tag) haben möchte. Also konnte ich die Dichte nicht 2 Mal verwenden?!!
Ansonsten habe ich etwas recherchiert, aber ich konnte nichts über die Dichte eines Horns finden.
Wie könnte ich es erleben?
Was Ihre letzte Frage betrifft, so gebe ich zu, dass ich nicht verstehe, was Sie meinen.
Was meinst du damit, dass das Volumen der Rollen nicht ausreicht??
Ich glaube, dass wir uns über die Geschichte der Dichte, die ich absichtlich in Anführungszeichen gesetzt hatte, missverstanden haben. Ich denke, Sie sprechen von Dichte als einer Dichte, die es Ihnen ermöglicht, Masse aus dem zerkleinerten Volumen zu erhalten.
Was ich meinte, ist, dass die Hörner nicht das gesamte Volumen einnehmen werden (so wie 1 Ster Holz nicht 1 m3 Holz enthält). In dem theoretischen Volumen, das die Walze über 1 Umdrehung tragen kann, wird ein Teil davon nur Luft sein, die in Ihrem Durchfluss nicht berücksichtigt wird. Es ist daher notwendig, die Geschwindigkeit um den gleichen Betrag zu erhöhen.
Es sind also 2 Koeffs anzuwenden, um die Masse des geschliffenen Horns in 1 Umdrehung zu erhalten.
Um eine Dichte experimentell zu bestimmen, wird ein Tank mit Wasser verwendet, um das Volumen zu ermitteln, und eine Waage, um das Gewicht zu ermitteln.
Für das Schwungrad mag der Begriff "Volumen" eine falsche Bezeichnung sein. Was ich damit sagen wollte, ist, dass die Rollen angesichts ihrer Abmessungen bereits eine erhebliche Masse haben. Das hat zur Folge, dass sie bereits einmal in der Rotation eine gewisse Trägheit haben. Die Rollen haben also bereits eine Rolle als Schwungräder. Zumindest kann man es immer aus der notwendigen Trägheit ableiten.
Sie sind sicher, dass Sie keinen Fehler in der Einheit oder irgendetwas anderes gemacht haben, weil es unmöglich erscheint, es zu tun. Könnten Sie die Details Ihrer Berechnung posten (ein gescannter Entwurf reicht aus), um die Hypothesen zu überprüfen, ...
Wenn ich für 1 Zahn mit einer Rolle von 100 mm Radius und einer Drehzahl von 60 U/min rechne, komme ich auf 240 kW. Okay, es ist immer noch übertrieben. Aber sie ist schon viel weniger pessimistisch.
In Excel ist perfekt. Auf diese Weise konnte ich die Datei direkt korrigieren.
Bei mir gab es 3 Fehler in den Formeln. Ich habe die Datei korrigiert und mit Anmerkungen versehen (Kästchen in gelb). Als Ergebnis komme ich auf 22 kW! Es ist immer noch vernünftiger.
Aber erscheinen Ihnen die Ergebnisse plausibel? Sind 5 U/min nicht klein? Das Drehmoment ist zu groß, ehrlich gesagt habe ich Zweifel an der Berechnung des Schleifaufwands.
Denn wenn ich dieses Drehmoment verwende, um die Tangentialkraft auf das Ritzel zu bestimmen, und dann den Modul mit der Formel m=2.34 root( F/(k.Rpe)) berechne,
Ich habe ein 27er Modul!!
Mein ursprünglicher Durchmesser entspricht dem Achsabstand und beträgt 324 mm, weil ich die gleiche Geschwindigkeit auf den 2 Rollen haben möchte
Das Material ist S235-Stahl
Vielen Dank für Ihre Hilfe, ich bin auf dem Weg dorthin!