Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине Процессы и аппараты в производстве строительных материалов и. МУ лаб. работы. Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу процессы и аппараты в технологии строительных материалов
 Скачать 0.95 Mb.
|
|
Часть 1 Исследование влияния интенсивности подачи материала в дробилку на зерновой состав выходного продукта Цель работы – углубить знания по процессам измельчения материала, изучить влияние интенсивности подачи материала в дробилку на зерновой состав выходного продукта и время измельчения, а также получить навыки в проведении экспериментальных работ и анализа полученных результатов. В результате выполнения должны быть усвоены: 1. Методика определения зернового состава сыпучего материала. 2. Методика определения модуля крупности сыпучего материала. 3. Методика определения степени измельчения материала. 4. Влияние интенсивности подачи материала в дробилку на фракционный состав выходного продукта. К практическому выполнению работы можно приступить после проработки настоящих методических указаний. Задание 1. Определить зерновой состав исходного керамзитового гравия. 2. Определить модуль крупности исходного керамзитового гравия. 3. Пропустить исходный продукт через дробилку по одному из следующих способов загрузки по указанию преподавателя: а) одноразовая подача в дробилку всего исходного продукта до полного его измельчения; б) двухразовая подача (по 50%) в дробилку исходного продукта до полного его измельчения; в) непрерывная подача материала в дробилку в один слой размера рисунков. 4. Зафиксировать время измельчения материала в дробилке. 5. Определить зерновой состав измельченного керамзитового гравия. 6. Определить модуль крупности измельченного керамзитового гравия. 7. Определить степень измельчения материала при указанном способе загрузки дробилки. 8. Выполнить сравнительный анализ зернового состава исходного и измельченного продукта по данным других бригад, выполняющих аналогичную работу, но с другими схемами загрузки дробилки. 9. Составить отчет по выполненной лабораторной работе. 1. Определение зернового состава Зерновым составом сыпучего материала называют выраженное в процентах или граммах содержание в этом материале зерен определенного размера (фракций). Зерновой состав определяют просеиванием материала через набор сит с отверстиями размером 40; 20; 10; 5; 2,5; 1,25; мм. При просеивании через такой набор сит керамзит разделяют на фракции 40-20; 20-10; 10-5; 5-1,25; 2,5-1,25; мм. Зерновой состав керамзита определяют следующим образом. Отбирают 0,5 кг сухого керамзита и просеивают через набор сит. Просеивание считается законченным, если при этом практически не наблюдается падение частичек материала. После окончания просеивания остатки керамзита на каждом сите, которые называются частными остатками, взвешивают с погрешностью не более 5 г, а затем определяют их величину в процентах по отношению к массе навески:  , (2.1)где  - масса остатка на данном сите;  - общая масса просеиваемой навески (0,5 кг).Затем вычисляют с погрешностью не более 0,% полные остатки на каждом сите. Полный остаток  - это остаток, который был на данном сите, если бы просеивание производилось только сквозь него.Полный остаток равен сумме всех частных остатков на данном сите и всех вышележащих:  (2.2)Таблица 2.1 Таблица рабочей записи зернового состава керамзита
Результаты определения зернового состава керамзита записывает в табл. 2.1 и графически изображают в виде кривой просеивания (рис. 2.1).  Рис.2.1. График кривых просеивания исходного (выходного) продукта 2. Определение модуля крутости Модуль крупности рассчитывают на основании данных его зернового состава:  , (2.3)где  - полные остатки на ситах, %.Модуль крупности определяют для исходного и намельченного продуктов. 3. Определение степени измельчения материала Степенью измельчения называется показатель уменьшения размера куска материала при его измельчении и определяется как отношение размеров кусков походного продукта к размеру кусков конечного продукта:  , (2.4)где  ; - средневзвешенные размеры кусков соответственно исходного и конечного продукта, , (2.5) - процентные содержания каждой фракции в продукте; - средние размеры кусков каждой фракции, . (2.6)Например. Для фракции 40-20 и 20-10 значения  составят соответственно 30 и 15.Описание опытной установки Опытная установка представляет собой действующую модель щековой дробилки с простым движением щеки и нижним подвесом. Габариты расчетного объема дробилки и размер выгодной щели студенты определяют самостоятельно в процессе выполнения лабораторной работы. Для выполнения лабораторной работы бригаде студентов (2-3 человека) необходимо подготовить: Керамзитовый гравий - 0,5 кг Щековую дробилку - 1 шт. Набор сит: 40; 20; 10;5; 2,5; 1,25 - 1 компл. Часы - 1 шт. 5. Весы (с точностью намерения до 5г - 1 шт. 6. Посуду для навески материала. Внимание! Включать и выключать дробилку можно только в присутствии преподавателя. Отчет о работе Содержание отчета: Краткое содержание работы. Принципиальная схема дробилки. Протокол записи показаний исследований в виде таблиц, графиков и расчетов. Анализ полученных результатов в виде конкретных выводов по проделанной работе с учетом всех способов подачи материала. Отчет защищает каждый студент индивидуально. Часть 2 Исследование влияния крупности исходного материала на зерновой состав выходного продукта Цель работы - углубить знания по процессам измельчения материала, изучить влияние крупности исходного материала на степень измельчения и зерновой состав выходного продукта. В результате выполнения работы должны быть усвоены: Методика определения зернового состава сыпучего материала. Методика определения степени измельчения материям. Влияние крупности исходного материма на степень измельчения и зерновой состав выходного продукта. К практическому выполнению работы можно приступить после проработки настоящих методических указаний. Задание Определить зерновой состав выходного продукта, Определить степень измельчения материала. Теоретические предпосылки в определениях по пп. 1,2 задания использовать согласно лабораторной работе № 2, ч. 1. Методика выполнения работы Подготовить набор сит с размером отверстий 40, 30, 20, 10 мм. Подгруппу разделить на 3 бригады по 2-3 человека. Каждая бригада отсеивает себе (согласно указанию преподавателя) по одной фракции керамзитового гравия: 1-я бригада 40-30 мм = 35 мм;2-я " 30-20 мм = 25 мм;3-я " 20-10 мм = 15 мм.Каждая бригада делит свою навеску на 2 равные весовые части и измельчает в дробилке в два приема. Причем вторая часть засыпается в дробилку после того, как первая полностью измельчится и выходная щель по длине освободится от материала не менее чем на 70%. Измельченный материал просеивают в ситах № 40; 20; 10; 5; 2,5; 1,25 для определения зернового состава согласно указаниям лабораторной работы № 2,ч. 1 и отроят соответствующий график. На этот же график нужно нанести аналогичные кривые, полученные другими бригадами при дроблении навесок другой крупности. По полученным данным измельчения "своей" фракции согласно указаниям лабораторной работы № 2,ч. 1 определить степень измельчения материала. Все результаты, полученные бригадами, каждый студент должен объединить в рабочих журналах и проанализировать. В заключении записать конкретные выводы. С целью обучения самостоятельному мышлению, выводы у каждого студента должны носить индивидуальный характер. Вопросы для самостоятельной подготовки к лабораторной работе № 2 Что такое измельчение? Чем отличается дробление от помола? Как выполняется ситовой анализ сыпучего материала? Что такое частные и полные остатки на сите? Как определяется модуль крупности? Как определяется степень измельчения? Что такое средневзвешенный размер зерна материала? Как определяется средний размер куска материала фракции? Как влияет интенсивность подачи материала в дробилку на зерновой состав выходного продукта? Как влияет крупность исходного материала на зерновой состав выходного продукта? Как влияет интенсивность подачи материала в дробилку на время измельчения одинакового качества материала? Лабораторная работа № 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ УДАРНОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ Цель работы - помочь студентам в изучении процесса измельчения строительных материалов в мельницах ударного действия, понять сущность работы мельниц ударного действия и выявить зависимости изменения зернового состава от некоторых факторов и режимов работы мельниц. Приобретенные знания будут полезны студентам в их дальнейшей инженерной деятельности на производстве. 4.1. Подготовительные работы Бригада студентов должна: Получить материал и экспериментальную установку. Ознакомиться с конструкцией установки и электросхемой ее включения. Подготовить с помощью отсева примерно 0,5 кг материала необходимой фракции. Подготовить необходимые чертежи и таблицы согласно п. 4.2. Изучить порядок выполнения исследования и защитить работу перед преподавателем. После этого бригада получит допуск к экспериментальной части работы. 4.2. Методика и последовательность проведения экспериментальных исследований 1. Проверить работоспособность установки без материала; в табл. 4.1 записать начальные Показания амперметра и вольтметра при работе мельницы  = 4000 об/мин и = 8000 об/мин.Таблица 4.1 Таблица начальных измерений
Загрузить в рабочую камеру мельницы 125 г материала, отсеянного до заданной фракции. Включить в работу мельницу на 3,6,15,20 с. После каждого периода работы весь материал взвесить и просеять через необходимое сито. Взвесить также остаток на сите. Одновременно при каждом включении машины записать в табл.4.2 показания вольтметра и амперметра. Таблица 4.2 Таблица рабочих измерений
4. Показания остатков на сите в процентах количества материала до просева задавать в табл. 4.2 и нанести на график, который выполняется в осях "остаток - время измельчения" (рис. 4.1) для = 3000 об/мин и = 5000 об/мин. Рис. 4.1 6. Рассчитать по формуле  , где  , потребляемую мощность установки для каждого эксперимента, используя показания вольтметра и амперметра из табл. 4.2, и построить график в осях "время измельчения - потребляемая мощность" (рис. 4.2) для = 3000 об/мин и =5000 об/мин. Рис. 4.2 6. Сравнить полученные экспериментальные результаты с расчетными. 7 Проанализировать полученные результаты и сделать соответствующие выводы. 4.3. Теоретический раздел 1. Скорость удара (равная линейной скорости вращения ротора), м/с:  ,где  - радиус ротора до средней точки ударной части, м; - частота вращения ротора, об/мин.2. Минимально разрушаемый диаметр куска материала, м:  ,где  - предел прочности материала на растяжение, Па;  - объемная масса дробимого материала, кг/м3;  - скорость удара, м/с.Таблица 3.3 Вспомогательная таблица
3. производительность мельницы, м3/ч:  ,где  ,  - соответственно диаметр и длина ротора, м; - частота вращения ротора, об/с.4. Потребная мощность измельчения, кВт:  .4.4. Распределение обязанностей между членами бригады и трудовая дисциплина Работу выполняет бригада из четырех человек. Обязанности между членами бригады распределяются следующим образом: первый студент находится у пульта управления; второй и третий готовят материалы на измельчение и взвешивают материал после этапов измельчения; четвертый студент выполняет расчетную часть работы и ведет журнал наследований. 4.5. Оформление отчета о лабораторной работе и порядок его защиты По окончании экспериментов рабочие записи в журнал исследований сдают преподавателю для определения достоверности результатов. После их утверждения каждый студент составляет отчет, в котором должен отразить: цель работы; описание и эскиз экспериментальной установки с необходимыми размерами и электрической схемой подключения; табличное и графическое оформление полученных экспериментальных данных; необходимые теоретические расчеты; анализ полученных результатов и выводы. Каждый член бригады защищает отчет индивидуально в день выпол-нения лабораторной работы. Литература Бауман В.А., Клушанцев Б.В., Мартынов В.Д. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. - М.: Машиностроение, 1981. - 327 с. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||