Akademia Górniczo-Hutnicza

im. Stanisława Staszica

Wydział Inżynierii Mechanicznej I Robotyki

Laboratorium z przedmiotu:

Maszyny i Urządzenia Technologiczne

Temat ćwiczenia :

Wyznaczanie sprawności energetycznej maszyny mielącej

WALDEMAR BUJAK

SOKAL KAROL

POROWSKI  ARTUR

TRZECIAK MARIUSZ

KWIATEK PATRYK

KOWALCZYK KRZYSZTOF

DŹWIGAŁ MAREK

WITALA KAMIL

PAJĄK ŁUKASZ

PAJĄK TOMASZ

KONRAD KRZYWAŃSKI

Rok 4, ISW

Rok akademicki: 2011/2012

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było poznanie metody analizowania sprawności energetycznej maszyny mielącej.

2.Młyn rolkowy i zasada jego działania

Rys 1. Schemat młyna rolkowego.

Mielenie materiału wsypanego do komory młyna odbywa się poprzez rozgniatanie rolkami, aż do osiągnięcia pożądanego stopnia rozdrobnienia. Urządzenie wprowadzane jest w ruch obrotowy, przez reduktor napędzany silnikiem prądu zmiennego. Na rolki działa na siła odśrodkowa (wywoływana dużą prędkością obrotową wirnika), dzięki czemu materiał jest rozgniatany.

3. O problemie

Na sprawność maszyny mielącej największy wpływ ma energia zużyta do rozdrobnienie ziarna, która spada wraz ze wzrostem rozdrobnienia oraz energia potrzebna do prawidłowego funkcjonowania maszyny, która jest stała. Po pewnym czasie energia pobierana do mielenia spada i jest prawie równa stałej energii potrzebnej do funkcjonowania maszyny. Wtedy sprawność jest znikoma.

Wzór sprawności chwilowej:

η_{t1 − t2} = ∫_t1^t₂P(t)dt − C(t₂ − t₁)

dla t₁ = t₂

$$\eta_{t_{1}} = \frac{{P(t)}_{t_{i}} - C}{{P(t)}_{t_{i}}}$$

4. Wykonanie ćwiczenia

Pomiar mocy dokonywany był co 2 sekundy. W tab. 1 zamieszczono wyniki pomiarów oraz obliczeń.

t[s]	Moc mierzonaP(t)[W]	C (stały poziom zużycia energii)	P(t) - C	R-nie mocy	sprawność chwilowa [%]
0	2900	850	2050	2273,0000	0,6260
2	2650	850	1800	2163,5282	0,6071
4	2360	850	1510	2062,4780	0,5879
6	2000	850	1150	1969,2017	0,5684
8	1980	850	1130	1883,1012	0,5486
10	1820	850	970	1803,6244	0,5287
12	1750	850	900	1730,2617	0,5087
14	1570	850	720	1662,5429	0,4887
16	1380	850	530	1600,0337	0,4688
18	1190	850	340	1542,3334	0,4489
20	1240	850	390	1489,0720	0,4292
22	1130	850	280	1439,9080	0,4097
24	1140	850	290	1394,5262	0,3905
26	1130	850	280	1352,6356	0,3716
28	1030	850	180	1313,9677	0,3531
30	1140	850	290	1278,2745	0,3350
32	1040	850	190	1245,3272	0,3174
34	1090	850	240	1214,9146	0,3004
36	1130	850	280	1186,8416	0,2838
38	988	850	138	1160,9282	0,2678
40	1060	850	210	1137,0084	0,2524
42	1050	850	200	1114,9288	0,2376
44	974	850	124	1094,5477	0,2234
46	1040	850	190	1075,7346	0,2098
48	965	850	115	1058,3688	0,1969
50	1100	850	250	1042,3389	0,1845
52	993	850	143	1027,5422	0,1728

tab. 1

Wykres1.

Wykres2.

Wykres3.

4. Wnioski

Z powyższych wykresów można łatwo wywnioskować, że istnieje moment, w którym mielenie przestaje być opłacalne . Największy wpływ na spadek sprawności z ponad 60% do około 17% miało rozdrobnienie materiału, ale również jego sprężystość czy wzrost temperatury. W zależności od tego jaka jest przyjęta przez nas minimalna, graniczna sprawność, można ustalić opłacalny czas mielenia.