Machineontwerp voor het slijpen van botten

Hallo

 

Ik moet een machine ontwerpen die botten vermaalt tot kunstmest.

 

De botten zullen voornamelijk bestaan uit koehoorns en hoeven.

 

Ik heb gekozen voor het slijpen van de messen, voorafgegaan door het malen van de rollen stroomopwaarts, om de grootte van de messen te verkleinen.

 

De ene versnellingsbak wordt aan de ene rol gekoppeld, waarna de overbrenging op de andere wordt gedaan door middel van een poelie of rondsel.

 

De bladen worden gekoppeld aan een draaistroommotor.

 

Mijn vragen:

 

Wetende dat ik 60T/dag wil benaderen met een snelheid van 8 uur/dag, hoeveel vermogen moet ik dan op mijn motor en mijn versnellingsbak hebben.

 

Ik geef aan dat je ook een vliegwiel ter hoogte van de motoras nodig hebt om verstopping van de motor te voorkomen.

 

Hoe meet je dit stuurwiel?

 

Ik ben in principe lid geworden van de SHCEMA.

 

Bedankt

 

 


schema.jpg

Hallo, info om aan te passen

Het moment van traagheid... Het wordt berekend op basis van P=dEc/dt (afgeleid van kinetische energie met betrekking tot tijd, energie-vermogen of kinetische energiestelling) met Ec=1/2*J.w² waarbij J het gewenste traagheidsmoment is, w de rotatiefrequentie, d.w.z. w=n(rpm)*pi/30=x rad/s

De afgeleide van de energie geeft hier P=J.w.w' waarbij w' de hoekversnelling is, ofwel w'=(n-n min)/15*pi/30 of w'=x rad/s² . We komen uit bij J=P/(w.w') in kg.m²
 

http://fr.wikipedia.org/wiki/Volant_d%27inertie

 

Een bestaand voorbeeld voor dit specifieke geval

http://www.retsch.fr/fr/produits/broyer/broyeurs-a-couteaux/sm-300/

 

 

Of dan is dat wat 

http://www.tompress.com/A-10000456-broyeur-a-os.aspx

2 likes

om @ Gerald's antwoord te voltooien

 

Een aantal indrukwekkende slijpvideo's

 https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=q8Lf0mdAQf4

 https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=V4gurWyzrck

@+ ;-)

1 like

Om het vermogen van uw motor te bepalen: P=C*w

C is het benodigde koppel ter hoogte van de rollen of messen in N.m (= benodigde inspanning voor het versnipperen x straal)

w is de rotatiesnelheid in rad/s (zie het antwoord van Gérald)

 

De duur van het gebruik heeft geen invloed op de berekening. Aan de andere kant moet u dit aan de motorleverancier opgeven, zodat hij er rekening mee houdt in het model dat hij u zal aanbieden (rekening houdend met de bijbehorende warmteafvoer).

 

 

Hallo

 

Voor mij ontbreken er veel gegevens en wordt het probleem omgekeerd aangepakt.

 

Om 60t/dag te passeren, moet u het volume van de grondstof kennen dat het vertegenwoordigt.

 

Ik ben van mening dat het materiaalvolume overeenkomt met de afstand tussen de 2 rollen en dat het materiaal tegelijkertijd vooruitgaat als de rollen draaien, dus het hangt af van de rotatiesnelheid en de diameter van de rollen

Dan hangt het af van de lengte van de rollen.

 

Stel dat de rol een Ø1m heeft en een afstand van 0,1m tussen de 2 rollen.

Het oppervlak van materie komt overeen met:

S = (ft * 0.55 ²) - (ft * 0.5 ²) = 0.165 m²

 

Vermenigvuldigd met de lengte van de rol, krijg je het volume materiaal dat in 1 omwenteling passeert.

 

U kunt dan de rotatiesnelheid van de motorreductor afleiden om de 60t/dag te respecteren.

 

Voor het vermogen kunnen we je niet helpen, omdat het afhangt van het gewicht en de krachten die moeten worden aangedreven als het leeg is + de slijpkrachten die we niet kennen.

 

Een advies echter, aarzel niet om veel marge te nemen op het gebied van vermogen.

 

S.B

Hallo

 

Waarom geen aandrijving met variabele snelheid aan de motor koppelen?

aan de andere kant zal het vliegwiel in geval van blokkering van de motor de motor niet stoppen in geval van blokkering en risico op vernietiging van de koppeling,

Ik denk dat een koppelbegrenzer de beste oplossing is, maar moet je een geschikte vinden!

Voor chamade

 

Hoe kan deze slijpkracht worden berekend, wetende dat poreus bot bestand is tegen compressie tot 30 Mpa? Ik heb deze weerstand niet voor een hoorn, maar ik ga ervan uit dat deze gelijk of minder is. Als ik P=F/S moet gebruiken, wat zou dit oppervlak dan zijn? Ik kan het gripoppervlak van de rol op de hoorn niet bepalen. Ik denk niet eens dat ik de totale oppervlakte van de hoorn kan bepalen!!

Voor S.b

 

Ik denk dat er een fout zit in uw formule voor het berekenen van de oppervlakte van het materiaal dat in één beurt moet worden verpletterd.

 

Voor mij zou het de opening tussen de rollen moeten zijn vermenigvuldigd met de omtrek van een haspel (want 1 beurt). 

 

Dus S = ft x 1 x 0.1 = 0.314 m2

 

Wat betreft het leeggewicht van het aan te drijven systeem, ik kan het weten omdat het het gewicht is van de rollen, lagers en tandwielen. Voor de maalinspanning word ik geblokkeerd door het angstoppervlak van de hoorn dat moet worden verpletterd, maar ik ben van plan te overschatten.

Voor Gerald en Dpusel

 

Ja, ik denk dat ik een variator aan de motor ga koppelen. Het is mijn baas die wil dat ik een stuur opzet. 

 

Dus ik moet het op maat maken. Hoe weet je voor de koppelbegrenzer wat de juiste is?

 

Gerald, na het bepalen van het traagheidsmoment, hoe gebruik ik het om het stuur op maat te maken?

 

 

Het in aanmerking te nemen oppervlak is het contactoppervlak tussen de rol (of bladen) en de hoorn. Omdat de rol veel stijver is dan de hoorn, is het in wezen de rol die hem definieert.

Zou het mogelijk zijn om een screenshot of een diagram van het systeem te hebben om er nauwkeuriger uit te zien?

 

Daarna moet u voor dit soort machines niet aarzelen om grote margefactoren te nemen. De bediening heeft vaak veel schokken (het vliegwiel kan ze echter verminderen) waar elektromotoren niet zo van houden.

Maak je geen zorgen, ik ga wat marge nemen.

 

Ik heb een foto van de rollen bijgevoegd. 

 

Het is mijn baas die ze zo in rechte tanden wil hebben. 

 

De tand is 490 mm lang en 25 mm hoog.

 

Voor de berekening van het volume gebroken materiaal per omwenteling, is het niet V= (pi x D) x e x L?

 

waarbij e de hartafstand is, D de diameter van de rol en L de lengte.

 

Hoe bepaal ik de maat van mijn vliegwiel?


rouleau.jpg

Omhoog

 

Hallo

 

Ik zou zeggen dat je met een pollepel rekening kunt houden met het oppervlak van 2 tanden per rol. Uit de druksterkte kun je dus een bijbehorende kracht afleiden. Door te vermenigvuldigen met de radius van de rol heb je het koppel per rol.

 

Voor het volume dat per beurt wordt verpletterd, denk ik dat je op zijn minst moet vermenigvuldigen met de "dichtheid" van de hoorns. Je formule moet correct zijn voor een "vast" materiaal, maar er zal ruimte zijn tussen je hoorns.

Aan de andere kant is het niet onmogelijk dat het versnipperen de neiging heeft om de hoorns iets te laten stijgen onder de druk van de rollen (ik heb een tuinversnipperaar en dat lijkt mij het geval). Een beetje extra marge (zoals 10%) is misschien geen slechte zaak.

 

Voor het vliegwiel ben ik niet gewend om het te gebruiken, ik moet erover nadenken. Kan het volume van de broodjes niet al genoeg zijn?

Ja, maar ik was van plan om de dichtheid te gebruiken om de massa hoorn één omwenteling te laten verpletteren om er mijn rotatiesnelheid uit te halen, nadat ik eerder de stroomsnelheid had ingesteld die ik aan het einde van de dag wil (60T/dag). Dus ik kon de dichtheid niet 2 keer gebruiken?!!

 

Verder heb ik wat onderzoek gedaan, maar ik kon niets vinden over de dichtheid van een hoorn.

Hoe zou ik het ervaringsgericht kunnen hebben?

 

Voor je laatste vraag geef ik toe dat ik niet begrijp wat je bedoelt.

Wat bedoel je met het volume van de broodjes is niet genoeg??

Ik denk dat we elkaar verkeerd begrepen hebben over de geschiedenis van de dichtheid, die ik bewust tussen aanhalingstekens had gezet. Ik denk dat je het hebt over dichtheid als een dichtheid waarmee je massa kunt krijgen van het verpletterde volume.

Wat ik bedoelde is dat de hoorns niet het hele volume in beslag gaan nemen (net zoals 1 stere hout geen 1 m3 hout bevat). Dus in het theoretische volume dat de rol over 1 slag kan dragen, zal een deel ervan alleen lucht zijn waar geen rekening mee wordt gehouden in uw stroom. Het zal daarom nodig zijn om de snelheid met dezelfde hoeveelheid te verhogen.

Er zijn dus 2 coëfficiënten die moeten worden toegepast om de massa gemalen hoorn in 1 draai te verkrijgen.

 

Om experimenteel een dichtheid te bepalen, een tank met water om het volume te krijgen en een weegschaal om het gewicht te krijgen.

 

Voor het vliegwiel kan de term "volume" een verkeerde benaming zijn. Wat ik wilde zeggen is dat de rollen gezien hun afmetingen al een aanzienlijke massa hebben. Als gevolg hiervan zullen ze al wat traagheid hebben als ze eenmaal in rotatie zijn. De rollen hebben dus al een rol als vliegwiel. Je kunt het op zijn minst altijd afleiden uit de nodige traagheid.

Ok ik snap het.

 

Dat is wat ik mezelf ook vertelde, dat ik 2 coëfficiënten zal hebben om te integreren om de massa hoorn te verpletteren.

 

Voor de berekening van de slijpkracht heb ik p=F/S toegepast.

 

Voor een druk van 30Mpa (co-drukweerstand van een bot) en het oppervlak van een tand heb ik 320 kN.

 

Het is volledig disproportioneel, want het geeft me uiteindelijk een vermogen van 111850 Kw

 

Hoe moet ik te werk gaan om deze inspanning te berekenen??

Hallo

 

Je weet zeker dat je geen fout hebt gemaakt in het apparaat of iets anders, omdat het onmogelijk lijkt om te doen. Kunt u de details van uw berekening posten (een gescand ontwerp is voldoende) om de hypothesen te controleren, ...

 

Door de rekensom te maken voor 1 tand met een rol van 100 mm radius en een snelheid van 60 rpm kom ik uit op 240 kW. Oké, het is nog steeds overdreven. Maar het is al veel minder pessimistisch.

Ik heb het Excel-bestand aan u bijgevoegd, 

 

Ik heb er geen scanner naast staan.

 

Wat mij betreft, ik heb een vermogen van 876 kw! Maar het is te veel

 

Ik denk dat ik geen eenheidsfout heb gemaakt, maar het moet worden gecontroleerd


calcul_puissance_moteur.xlsx

In Excel is perfect. Op die manier kon ik het bestand direct corrigeren.

 

Voor mij zaten er 3 fouten in de formules. Ik heb het bestand gecorrigeerd en geannoteerd (vakken in geel). Hierdoor kom ik uit op 22 kW! Het is nog steeds redelijker.

 

Laat het me weten als er onduidelijkheden zijn


calcul_puissance_moteur_v2.xlsx

Heel duidelijk!!  

 

Dank u voor uw correcties.

 

Maar lijken de resultaten u plausibel?? Is 5 toeren per minuut niet klein? Het koppel is te groot, eerlijk gezegd heb ik een twijfel over de berekening van de slijpkracht.

 

Want als ik dit koppel gebruik om de tangentiële kracht op het rondsel te bepalen, en dan de modulus bereken met behulp van de formule m=2,34 wortel( F/(k.Rpe)),

Ik heb een module van 27!!

 

Mijn originele diameter is gelijk aan de hartafstand en is 324 mm omdat ik dezelfde snelheid wil op de 2 rollen

 

Het materiaal is s235 staal

 

 

 

Heel erg bedankt voor je hulp, ik kom er wel!