Колосниковый охладитель Волга 50М

Спецификация решетка колосниковая.docx

КРПСОПСМ-18239000000 ПЗ
Пояснительная записка
КРПСОПСМ-18239000000 СБ
КРПСОПСМ-18239160100
КРПСОПСМ-18239160200
КРПСОПСМ-18239160300
КРПСОПСМ-18239160400
КРПСОПСМ-18239160500
КРПСОПСМ-18239160600
КРПСОПСМ-18239160700
КРПСОПСМ-18239160800
КРПСОПСМ-18239160001
КРПСОПСМ-18239160002
КРПСОПСМ-18239160003
КРПСОПСМ-18239160004
КРПСОПСМ-18239160005
КРПСОПСМ-18239160006
КРПСОПСМ-18239160007
КРПСОПСМ-18239160008
КРПСОПСМ-18239160009
КРПСОПСМ-18239160000
Решетка колосниковая
КРПСОПСМ-18239160010
Плита бортовая левая
КРПСОПСМ-18239160011
Плита бортовая правая
КРПСОПСМ-18239160012
КРПСОПСМ-18239160013
Колосник открытый левый
КРПСОПСМ-18239160014
Колосник открытый правый
КРПСОПСМ-18239160015
КРПСОПСМ-18239160016
КРПСОПСМ-18239160017
Болт М16 ГОСТ 7798-70
Болт М24 ГОСТ 7798-70
Болт М30 ГОСТ 7798-70
Гайка М16 ГОСТ 9515-70
Гайка М24 ГОСТ 9515-70
Гайка М30 ГОСТ 9515-70

Спецификация.docx

КРПСОПСМ-18239000000 ПЗ
Пояснительная записка
КРПСОПСМ-18239000000 СБ
КРПСОПСМ-18239010000
КРПСОПСМ-18239020000
КРПСОПСМ-18239030000
КРПСОПСМ-18239040000
Привод колосниковой решетки
КРПСОПСМ-18239050000
Натяжная станция конвейера
КРПСОПСМ-18239060000
Окно для подвода воздуха
КРПСОПСМ-18239070000
КРПСОПСМ-18239080000
КРПСОПСМ-18239090000
КРПСОПСМ-18239100000
Разгрузочное устройство
КРПСОПСМ-18239110000
КРПСОПСМ-18239120000
КРПСОПСМ-18239130000
Бронефутеровка кожуха
КРПСОПСМ-18239140000
Патрубок отвода воздуха
КРПСОПСМ-18239150000
КРПСОПСМ-18239160000
Колосниковая решетка
КРПСОПСМ-18239170000
Патрубок горячего воздуха
КРПСОПСМ-18239000000
Колосниковый охладитель Волга 50М

Спецификация привод.docx

КРПСОПСМ-18239000000 ПЗ
Пояснительная записка
КРПСОПСМ-18239000000 СБ
КРПСОПСМ-18239040100
КРПСОПСМ-18239040200
КРПСОПСМ-18239040300
КРПСОПСМ-18239040400
КРПСОПСМ-18239040001
КРПСОПСМ-18239040002
КРПСОПСМ-18239040003
КРПСОПСМ-18239040004
КРПСОПСМ-18239040000
Привод колосниковой решетки

Общий вид.dwg

ПСОПСМ-18239000000 СБ
Колосниковый охладитель
К воздуховоду аспирации
Производительность охладителя
тч 50 Температура клинкера
поступающего в охладитель
°С 1350 Температура клинкера
выходящего из охладителя крупностью 0 35 мм
°С 90 Рекомендуемый гранулометрический состав клинкера кусков крупностью юоле 35 мм
должна быть не более
% 20 крупностью менее 5 мм не более
выходящего из охладителя крупностью 0 35 мм
°С 90 Рекомендуемый гранулометрический состав клинкера кусков крупностью более 35 мм
Техническая характеристика
Габариты колосниковой решетки длина
мм 2520 полезная площадь
Ход подвижных колосников
мм 150 Число двойных ходов подвижных колосников
хлдмин 6 18 Регулирование числа ходов решетки безступенч.
Высота слоя клинкера на решетке
мм 250 400 Производительность скребкового транспортера
тч 20 Производительность дробилки
тч 35 Смазка подшипников
толкающих ролики приводного вала горячей зоны воздушно-капельная Смазка подшипников редукторов кривошипного вала вентиляторов и дымососа жидкая

Решетка колосниковая.dwg

БГТУ им. В.Г. Шухова гр. МОС-45
Решетка колосниковая
ПСОПСМ-18239160000СБ
Сварочные швы по ГОСТ 5264-80 электродами Э-50А ГОСТ 9466-75
швы №1 электродами Э10х25 Н13Г2 ГОСТ 10052-75 2. Монтаж колосниковой решетки начинать с разгрузочного конца 3. Выверку секций производить регулировочными болтами стоек опорных катков с установкой прокладок под неподвижные балки 4. При установке катков обеспечить тепловой зазор 5мм 5. Ход подвижной секции должен быть не менее 180мм
по 90мм на сторону при отсоединенном приводе

Приводной вал.dwg

ГОСТ 14806-80-ПИП 5
ГОСТ 15878-79-Кш-6х50100
ГОСТ 14806-80-Т3-РИНп- 6-50Z100
Привод колосниковой решетки

Вступление.docx

Самая качественная база чертежей проектов 3d моделей и бесплатных уроков по программам Компас-3D AutoCAD SolidWorks MasterCam
Ознакомьтесь с разделами сайта прямо сейчас:
Статьи по САПР и черчению
Бесплатные видео уроки онлайн
Инженерная графика и черчение
Архитектурные. Дома и коттеджи
Архитектурные. Высотные здания дома
Архитектурные. Общественные и административные комплексы и сооружения
Архитектурные. Промышленные здания
Библиотеки типовых элементов
Гидроприводы гидравлика и пневмоприводы
Грузоподъемные машины и механизмы (ГПМ ПТМ)
Деревянные конструкции
Железнодорожные машины
Животноводство растениеводство сельское хозяйство
Инженерная графика начертательная геометрия
Инженерные системы (вентиляция отопление водоснабжение)
Краны грузоподъемные
Лесная промышленность
Лифты и лифтовое оборудование
Машиностроительные (разное)
Метрология стандартизация расчет допусков и посадок
МНТ (конвейеры транспортеры)
Пищевое производство
Погрузочно-перегрузочные работы
Пожарная безопасность
Проектирование предприятий заводовцехов участков
Растворосмесители и бетономешалки
Строительство технология монтажа ремонт
Строительство ЖБК металлоконструкции
Технология машиностроения (ТМС)
Холодильное оборудование
Электроснабжение и освещение
На украинском. Двигатели
На украинском. Краны грузоподъемные
На украинском. Разное
На украинском. Строительная и автомобильная техника
Справочная информация

ПЗ Колосниковый холодильник.docx

Описание технологической схемы производства цемента5
Анализ конструкции и принципа действия колосникового охладителя9
Анализ патентного поиска13
Сущность модернизации16
Расчет основных параметров20
1. Расчет производительности колосниковой решетки20
2. Определение мощности привода колосниковой решетки20
3. Расчет на прочность приводного вала26
4. Расчет опорных катков на контактную прочность31
5. Расчет дополнительной тяги на статическую прочность (при растяжении сжатии)32
6. Расчет подшипников приводного вала34
7. Расчет шпоночного соединения шатуна с валом35
Охлаждение клинкера осуществляется в специальных устройствах - охладителях (холодильниках). Кроме охлаждения клинкера они выполняют и другую задачу – возвращают часть отобранной от клинкера теплоты обратно в печь со вторичным воздухом для сжигания в ней топлива. Поэтому эффективность охладителей оценивают не только по степени охлаждения клинкера затрат электроэнергии и охлаждающего воздуха но и по степени использования в печном агрегате теплоты отобранной в процессе его охлаждения. Режим охлаждения клинкера изменяя структуру последнего влияет и на качество получаемого цемента. При медленном охлаждении клинкер почти полностью кристаллизуется при быстром – часть расплава не успевает откристаллизоваться и остается в виде стекла а образуемые кристаллы получаются меньших размеров. Быстроохлажденные клинкера легче разламываются обладают повышенной теплотой гидратации сульфатостойкостью и пониженной усадкой.
Охладители вращающихся печей классифицируются по принципу действия: барабанные планетарные (рекуператорные) и переталкивающие колосниковые.
Наиболее широкое распространение получили колосниковые охладители как наиболее экономичные и позволяющие контролировать и автоматизировать процесс охлаждения клинкера.
Производство отечественных колосниковых охладителей «Волга» было освоено в начале 60-х гг. XX в. В настоящее время такие охладители выпускают для печных агрегатов производительностью 25 150 т клинкера в час.
Все колосниковые охладители серии «Волга» аналогичны по принципу действия имеют большое число унифицированных узлов и деталей (колосники подколосниковые балки приводы транспортеры уборки просыпи и др.) и отличаются в основном размерами и конструкцией отдельных элементов.
Описание технологической схемы производства цемента
Основными вяжущими строительными материалами являются цемент известь и гипс. Сырьем в цементном производстве служат два основных компонента: известняк или мел и глина. Цемент можно также изготовлять на основе мергеля — карбонатной горной породы.
Основным сырьем в производстве гипса и извести являются гипсовый камень и известняк. Добываемое в карьерах сырье как и в производстве цемента проходит стадии дробления обжига и помола.
Технология цемента включает следующие основные стадии (переделы):
) добычу первичную обработку сырья в карьерах и доставку его на цементный завод;
) подготовку сырья на цементном заводе: измельчение и усреднение измельченной смеси (гомогенизацию смеси); в отдельных случаях — предварительную подсушку сырья (при сухом способе производства);
) теплофизическую обработку сырья в печи с получением клинкера — исходного полуфабриката для получения цемента; охлаждение клинкера в холодильнике;
) помол клинкера в мельницах с предварительным дроблением или без него; при помоле к клинкеру в зависимости от состава исходного сырья и требуемого сорта цемента добавляют некоторые минералы в том числе гипс или гипсосодержащие минералы шлаки доменного производства и т. п.;
) подачу цемента на склад хранение упаковку и отгрузку потребителю.
Получают цемент двумя способами — мокрым или сухим.
При мокром способе производства сырье измельчают с добавлением определенного количества воды до превращения его в сметанообразную массу называемую шламом. После усреднения и перемешивания шлам подают на обжиг во вращающиеся печи.
На заводах работающих по сухому способу производства добываемое природное сырье высушивают и измельчают предварительно подогревая в специальных запечных теплообменных устройствах после чего подают во вращающиеся печи. Иногда предварительно подсушенное сырье частично увлажняют с целью образования гранул и в таком виде его обжигают.
Выбор того или иного способа производства зависит от физико-химических свойств сырья. При значительном содержании влаги в природном сырье его неоднородном химическом составе а также легкости диспергирования с водой применяют мокрый способ производства. Если же сырьевые материалы имеют низкую естественную влажность относительно однородный химический состав и не содержат значительных количеств щелочей и хлоридов то применяют сухой способ производства. При выборе способа производства учитывают также вид и сорт топлива употребляемого для обжига клинкера.
Технологическая схема производства цемента сухим способом.
Рисунок Технологическая схема производства цемента сухим способом.
- бункер известняка; 2 - щековая дробилка; 3 - молотковая дробилка; 4 - бункер глины; 5 - валковая дробилка; 6 - объединенный склад сырья; 7 -мельница «Аэрофол»; 8 - циклон-осадитель; 9 - промежуточный силос; 10 - сепаратор; 11 - мельница; 12 - гомогенизационный силос; 13 - запасной силос; 14 -печь с циклонными теплообменниками; 15 - холодильник; 16 - склад клинкера и добавок; 17 - мельница; 18 – цементный силос.
Схема цементного завода работающего по сухому способу представлена на рис. 1.2. Предварительно грубо раздробленный доставленный из карьера на завод известняк подвергается вторичному дроблению перед помолом. При дроблении и помоле сырье подсушивают с тем чтобы влажность его не превышала 2%. Мел и мергель перед помолом также обычно дробят.
Глину обладающую обычно высокой влажностью подсушивают в специальных сушильных барабанах. Сырьевая мельница входит в состав помольной установки оборудованной воздушными сепараторами и сушилкой. Прошедшее через сепаратор готовое сырье подают в силосы сырьевой муки. В процессе помола и в силосах компоненты смеси перемешиваются и состав смеси усредняется. В последнее время практикуется механическое усреднение (гомогенизация) отдельных порций сырья.
Из сырьевых силосов гомогенизированную смесь подают в теплообменные устройства: циклонные теплообменники или конвейерные кальцинаторы. Отходящие из печи газы с температурой 1000—1100 °С поступают в циклонные теплообменники и последовательно несколькими ступенями нагревают сырьевую смесь до 700—800° С после чего ее направляют во вращающуюся печь. Температура газов выходящих из циклонных теплообменников 300 °С и выше. Во многих установках за рубежом эти газы используют или для подсушки сырья в мельницах с воздушными сепараторами или в специальных котлах-утилизаторах.
Во всех случаях из теплообменных устройств выходят сильно запыленные газы содержащие в 1 м3 до 60 г пыли. Санитарная норма содержания пыли в газах выбрасываемых в атмосферу — не более 100 мг на 1 м3. Для того чтобы достичь этой нормы применяют сложную систему пылеочистки последовательно пропуская газ через специальные пылеосадительные циклоны а затем через электрофильтры.
Конвейерные кальцинаторы — машины с подвижными цепными решетками на которых нагревают сырье отходящими из печи газами применяют в технологических линиях производительностью не свыше 800—900 т в сутки. В этих случаях перед подачей на решетку сырье гранулируют. Для образования прочных гранул содержание влаги в сырье увеличивают до 12—13%. Нагретые до 600—700°С гранулы по воронкам поступают в печь.
Процессы обжига в печах сухого способа идентичны тем которые происходят в печах мокрого способа. Дальнейшие переделы производства (охлаждение помол и т. д.) также сходны.
Анализ конструкции и принципа действия колосникового охладителя
Колосниковые переталкивающие холодильники являются наиболее прогрессивными холодильниками для цементных печей. Они устанавливаются на печах как мокрого так и сухого способа производства.
Рисунок 2.1 Схема переталкивающего колосникового холодильника:
- цементная вращающаяся печь; 2 - шахта холодильника; 3 - колосниковая решетка;4 - неподвижный колосник; 5 - подвижный колосник; 6 - клинкер из печи; 7 - клинкер на колосниковой решетке; 8 - клинкер из холодильника; 9 - острое дутье; 10 - общее дутье; 11 - вторичный воздух;12 - аспирационный воздух 13 - горячая камера 14 - холодная камера 15 - разделительная штора из цепей.
Клинкер из вращающейся печи поступает в шахту и далее на колосниковый холодильник. При своем падении клинкер обдувается воздухом подаваемым вентилятором острого дутья а при движении по колосникам — воздухом от вентилятора общего дутья. Часть подогретого воздуха возвращается в печь а остальная пройдя аспирационное устройство (электрофильтр) вентилятором направляется в трубу.
Перемещение клинкера по решетке осуществляется за счет возвратно-поступательного движения подвижных колосников имеющих различные углы наклона рабочих плоскостей: крутой — вперед и отлогий — назад. Подвижные колосники чередуются с неподвижными. Сквозь щели колосников вентилятором общего дутья подается воздух. Для прохождения охлаждающего воздуха имеются расширяющиеся книзу щели шириной 4—6 мм.
Рисунок 2.2 Схема колосников: 1 — неподвижного; 2 — подвижного
Основным несущим узлом холодильника является основание состоящее из отдельных металлических блоков связанных между собой поперечными стенками. Поперечные стенки разделяют основание на отдельные четыре камеры. Выше основания расположен сферический кожух выполненный из листовой стали и футерованный огнеупорным кирпичом.
Над колосниковое пространство холодильника разделено перегородкой с шиберами на две зоны: горячую и холодную. Эта перегородка отделяет более нагретый воздух поступающий в печь от менее нагретого отсасываемого дымососом через аспирационное устройство.
Подвижная часть колосниковой решетки состоит из шести тележек связанных продольными балками в две секции (по 3в каждой). Каждая из секций опирается на восемь опорных катков не имеющих подшипников и смазки. На тележках закреплены подвижные балки с подвижными колосниками. Неподвижные колосники смонтированы на неподвижных балках опирающихся на поперечные балки которые крепятся к блокам основания.
Каждая из секций приводится в движение от торцовых автономных приводов. Привод подвижной секции состоит из редуктора кривошипно-шатунного механизма и приводного вала (см. рис. 4в). На приводах установлены маховики и мембранные муфты. Отсюда плавный возвратно-поступательный ход движущихся частей. Привод обеспечивает 7—20 двойных ходов в минуту колосников. Величина хода колосников 150 мм. Регулирование бесступенчатое электрическое.
Для уборки мелких кусков клинкера провалившихся через щели в под колосниковое пространство служат три скребковых конвейера установленных параллельно друг другу. Герметизация над колосникового и под колосникового пространств достигается двумя параллельными затворами.
Охлажденный клинкер с колосниковой решетки поступает в разгрузочное устройство — на решетку где сортируется на две фракции. Мелкая диаметром до 40 мм просыпается в разгрузочный бункер а крупная дробится двумя параллельно установленными молотковыми дробилками. Пройдя через затворы клинкер поступает на конвейеры и далее на склад.
Толщина слоя клинкера на решетке для холодильника «Волга-125 СУ» 150—350 мм. Смазка механизмов холодильника густая централизованная в сочетании с ручной. Холодильник имеет необходимую контрольно-измерительную аппаратуру и систему автоматического регулирования технологического процесса.
При двойном прососе тепловой к. п. д. холодильника выше чем при одинарном так как воздух дважды прошедший через охлаждаемый слой клинкера и поступивший в печь имеет более высокую температуру.
Сокращение расхода воздуха на охлаждение в колосниковых холодильниках с двойным прососом приводит к увеличению теплосодержания воздуха поступающего из холодильника в печь. Холодильники с двойным прососом воздуха целесообразно устанавливать к печным агрегатам работающим с циклонными теплообменниками.
Преимущества колосниковых охладителей:
высокие скорость и степень охлаждения (до 40 – 600С);
малый удельный расход электроэнергии (9–11 МДжт клинкера ).
Основные недостатки:
невыгодный с точки зрения рекуперации принцип теплообмена так как воздух движется не противотоком к материалу а перпендикулярно ему;
большое количество теплоты теряется при выбросе избыточного воздуха в атмосферу;
сложность эксплуатации и ремонта;
меньшая надежность работы;
большие капиталовложения.
Анализ патентного поиска
В ходе патентного поиска мной были рассмотрены множество патентов отобрано 4 патента:
Привод колосникового холодильника содержащий редуктор с кривошипно-шатунным механизмом на оси которого закреплены толкающие ролики расположенные между рабочими поверхностями буферных роликов тележек колосниковой решетки и контактирующие с ними в месте касания отличающийся тем что с целью повышения - долговечности привода толкающие и буферные ролики выполнены полыми и свободно подвешены на осях
Способ закрепления вала заключающийся в том что корпусы его подшипников прижимают к стенкам основания посредством крепежных элементов отличающийся тем что в качестве крепежных элементов используют пальцы которые устанавливают в отверстия корпуса соответствующего подшипника и стенки основания.
Способ по п.1 отличающийся тем что каждый палец выполнен с двумя рабочими поверхностями при этом на коническую рабочую поверхность устанавливают корпус подшипника а на цилиндрическую шайбу по плотной посадке.
Способ по п.1 отличающийся тем что каждый палец выполнен с дополнительной рабочей цилиндрической поверхностью на которую устанавливают пластину по плотной посадке.
Способ по пп.1 3 отличающийся тем что на стенках основания устанавливают регулирующие устройства.
Способ по пп.1 3 отличающийся тем что в отверстие корпуса подшипника на коническую поверхность пальца устанавливают разрезную втулку.
Способ по пп.1 и 2 отличающийся тем что на одном пальце выполняют конические лыски на которые устанавливают конический паз корпуса подшипника.
Устройство для перемещения тележек колосниковой решетки содержащее кривошипно-шатунный механизм на приводном валу которого жестко установлены рычаги взаимодействующие через толкатели с тележками отличающееся тем что каждый рычаг выполнен двуплечим противоположные плечи которого соединены шарнирно через штоки с шарнирами тележек.
Устройство по п.1 отличающееся тем что каждый шарнир тележек выполнен в виде двух параллельных проушинмежду которыми свободно установлен шток имеющий в месте соединения с проушинами прямоугольное отверстие с вставленными в него буферами между которыми размещен толкатель закрепленный на оси проходящей через проушины.
Устройство по п.2 отличающееся тем что проушины снабжены эксцентриковыми втулками сквозь которые проходит ось толкателя.
Устройство по п.2 отличающееся тем что шток снабжен упором взаимодействующим с нижней проушинои
Колосниковая решетка установки для охлаждения клинкера содержащая неподвижные и подвижные ряды колосников закрепленных на балках с тележками на катках и с приводом возвратно-поступательного движения отличающаяся тем что с целью повышения надежности привода и снижения энергоемкости одна из подвижных тележек снабжена демпфером расположенным в плоскости движения колосника.
Установка по п.1 отличающаяся тем что одна из тележек выполнена с установленным на ней рычагом первого рода обеспечивающим синхронно противофазные движения рядом расположенных тележек.
Из отобранных мной патентов я выбрал второй. Сущность способа: корпусы подшипников вала прижимают к стенкам оснований посредством крепежных элементов. В качестве крепежных элементов используют пальцы которые устанавливают в отверстия корпуса соответствующего подшипника и стенки основания. Каждый палец выполнен с двумя рабочими поверхностями. На коническую рабочую поверхность устанавливают корпус подшипника а на цилиндрическую - шайбу по плотной посадке. Каждый палец может быть выполнен с дополнительной рабочей цилиндрической поверхностью на которую устанавливают пластину по плотной посадке. На стенках основания устанавливают регулирующие устройства. На коническую поверхность пальца может быть установлена разрезная втулка. Таким образом использование изобретения позволяет значительно повысить надежность закрепления вала так как элементы его крепления работают на срез и не подвержены растяжению.
Сущность модернизации
Цель изобретения – повышение надежности закрепления корпусов подшипников вала.
Корпусы подшипников 2 вала 1 прижимают при сборке к соответствующим стенкам основания 3 и посредством регулирующего устройства 12 вал выставляют строго горизонтально. После этого сквозь корпусы подшипников 2 и стенки основания 3 пропускаются пальцы 4. На их цилиндрические поверхности 8 надевают по плотной посадке шайбы 9 и на пальцы 4 навинчивают гайки 5.
При затягивании гаек коническая поверхность 6 пальца 4 плотно обжимается коническим отверстием 7 корпуса подшипника 2. В результате возникающих усилий корпус подшипника 2 плотно прижимается к стенке основания 3 к которой после затяжки гаек 5 приваривают шайбы 9. Втулки 18 обеспечивают перемещение пальца 4 вверх и вниз при регулировке вала и одновременно усиливают жесткость стенок основания 3.
Однако при таком закреплении вала в процессе работы на пальцы 4 будет воздействовать знакопеременный изгибающий момент т.е. палец будет работать на срез и изгиб что снижает его долговечность.
Для исключения изгибающего момента между стенками основания 3 и корпусами подшипников 2 установлены пластины 10 в которые по тугой посадке входят цилиндрические поверхности 11 пальцев 4. После окончательной выверки вала 1 пластины 10 привариваются к стенкам основания 3. В этом случае пальцы 4 работают на чистый срез что повышает срок их службы.
Еще больше продлить срок службы пальцев 4 а также повысить надежность закрепления корпусов подшипников 2 можно применением разрезных втулок 13 вставленных в отверстия пластин 10 и корпусов подшипников 2 (фиг.4). В этом случае при затягивании гаек 5 коническая поверхность 6 пальца 4 разжимает втулку 13 благодаря ее сквозному пазу 14 и она плотно охватывается отверстиями в планке 10 и корпусе подшипника 2 обеспечивая надежную фиксацию последнего. В этом случае все нагрузки будут восприниматься втулкой 13.
Однако при описанном способе исключена взаимозаменяемость корпусов подшипников так как отверстия в пластине 10 необходимо выполнять совместно с отверстиями в корпусе подшипника 2. В противном случае не будет собираемости элементов.
Поэтому в корпусе подшипника 2 с одной стороны выполнено круглое отверстие и элементы установлены как описано выше а с другой стороны в корпусе подшипника 2 выполнен паз 15 (фиг.5).
Тогда на поверхности 6 (фиг.6 и 7) выполненной цилиндрической выполнены лыски на клин которые взаимодействуя с конусным пазом 15 выполняют функцию конусной поверхности 6 пальца 4. Процесс закрепления корпуса подшипника 2 повторяется как описано выше с той разницей что паз 15 позволяет устанавливать на ранее подогнанные элементы корпуса подшипников 2 с иным в пределах допуска на изготовление межцентровым расстоянием между отверстиями под пальцы 4.
Наличие паза 15 не исключает использование разрезных втулок 13 (фиг.8 и 9) но при этом на участке поверхности взаимодействующей с пазом 15 корпуса подшипника 2 имеются лыски. В остальном принцип закрепления сохраняется.
Регулировка вала 1 в горизонтальной плоскости осуществляется следующим образом. В Г-образную пластину 16 (фиг.3) ввинчивают или вывинчивают болт 17 поднимая или опуская корпус подшипника 2. Тем самым поднимается или опускается соответствующий конец вала что приводит к установке его строго горизонтально.
Таким образом использование изобретения позволяет значительно повысить надежность закрепления вала так как элементы его крепления работают на срез и не подвержены растяжению.
Рисунки. 1-9 Схема крепления
– вал; 2 – корпус подшипника; 3 – стенки основания; 4 – палец; 5 – гайка; 6 – коническая поверхность; 7 – коническое отверстие; 8 – цилиндрическая поверхность; 9 – шайба; 10 - пластина; 11 – цилиндрическая поверхность; 12 – регулирующие устройства; 13 – разрезная втулка; 14 – сквозной паз; 15 – паз; 16 – Г – образная пластина; 17 – болт; 18 – втулка
Расчет основных параметров
1.Расчет производительности колосниковой решетки
Производительность колосникового охладителя
Q = 50 · B · h · a · · k · n(2.1)
где: B – ширина колосниковой решетки м B=2515 м;
h – высота слоя материала на решетке м h=02м;
а – ход подвижных колосников м а=015 м;
– объемная масса клинкера тм3 =16тм3;
k – коэффициент транспортирования k=04;
n – число двойных ходов тележки ходмин.
Для колосникового переталкивающего охладителя производительность соответствует производительности вращающейся печи то есть является величиной известной следовательно:
Q = 60 · 2515· 02 · 015 · 16 · 04 · 863 = 4988 тч
2.Определение мощности привода колосниковой решетки
Мощность электродвигателя колосниковой решетки затрачивается на преодоление сопротивления перемещения клинкера по решетке сопротивления движению тележки с колосниками по роликам сопротивлений сил трения клинкера о боковые стенки холодильника и сил инерции движущихся масс.
Мощность привода для одной тележки:
где T – крутящий момент на выходном валу редуктора Н·м;
– угловая скорость выходного вала редуктора радс;
Рисунок 2.1 Схема привода колосникового холодильника “Волга-50”
– электродвигатель; 2 – редуктор; 3 – кривошипно-шатунный механизм; 4 – приводной вал.
где F – общее усилие необходимое для перемещения тележки с клинкером Н;
r – радиус кривошипа r=0223м;
U – передаточное число рычага U=315;
F= F1 + F2 + F3 + F4(2.5)
где F1 – усилие необходимое на преодоление силы трения клинкера по решетке Н;
F2 – усилие сопротивления движения тележки по роликам Н;
F3 – усилие необходимое для преодоления сопротивления сил трения о боковые стенки холодильника Н;
F4 – сила инерции движущихся масс (тележки с колосниками и клинкером) Н;
F1 = Fтр1 + Fтр2(2.6)
где Fтр1 – сила трения клинкера о колосники на горизонтальном участке Н;
Fтр2 – сила трения клинкера о колосники на наклонном участке к горизонтальному участку Н.
Fтр1 = B · l · h · j · z · f(2.7)
где b – ширина тележки b=2515 м;
h – высота слоя клинкера на решетке h=02 м;
j – объемный насыпной вес клинкера j=16000 Нм3;
z – количество соответствующих участков на одной тележке z=4;
f – коэффициент трения клинкера о колосники f=033.
Fтр1 = 2515· 0075 · 02 · 16000 · 4 · 033 = 79675 Н
Рисунок 2.2 Схема к расчету
где Gk – вес клинкера находящийся на наклонной части колосников α=200;
Gk = j · B · l1· h · z(2.9)
где l1 – длина наклонной части колосника l1=050 м
Gk = 16000 · 2515· 05· 02 · 4 = 16090 Н
Fтр2 = 16090 ·4 (0364 + 033) = 44656 Н
Тогда F1 = 79675 + 44656= 4545275 Н
где GТ – вес тележки Н GТ=149254 Н;
GК1 – вес клинкера на тележке Н;
f1 – приведенный коэффициент трения f1=008;
f – коэффициент трения качения f=001;
d – диаметр цапф d=012 м;
D – диаметр катка D=025 м;
– коэффициент учитывающий сопротивление трения реборд =15;
Gk1 = j · B · h · l2 (2.11)
где l2 – длина тележки l2=4м.
Gk1 = 16000 · 2515· 02 · 4 = 32500 Н
где fc – коэффициент трения клинкера о боковые стенки холодильника fc=07;
Fд – сила давления на стенки холодильника;
φ – естественный угол откоса клинкера φ=350.
Угловые скорости: m max=11 радс.
а – ускорение движения тележки мс2;
где r – радиус кривошипа r=0223м;
l3 – длина шатуна l3=13 м.
Определяем F4 при min для привода холодной решетки:
F4.х - сила инерции ma
Определяем общее усилие для переталкивания одной тележки при нормальном условии работы (max=11 радс) для привода холодной решетки:
Fx = 4545275 + 32145+ 2227+ 1858 = 7967845 Н
Определяем окружное усилие на кривошипе Fокр:
Крутящий момент на выходном валу редуктора:
T = 2529475· 0223 = 564073 Н·м
Мощность на выходном валу редуктора для одной тележки:
P = 564073 · 11 = 62048 Вт
Так как приводной вал колосникового холодильника приводит в действие две тележки и учитывая КПД привода получили удвоенную мощность которая будет равна мощности устанавливаемого электродвигателя Pэ:
По ГОСТ 19523-81 выбираем двигатель АИР180М4 Pэ=15 кВт с частотой вращения nДВ.=1500 обмин для привода холодной решетки.
3.Расчет на прочность приводного вала
Рисунок 2.3 Эскиз вала
Действующие усилия и крутящие моменты на валу определяются в зависимости от наибольшего усилия на толкающих роликах F1.
С учетом полного статического сопротивления на перемещение колосниковой решетки сил инерции а также веса вала веса роликов и веса шатуна.
Расчет вала производится на прочность по максимально возможным допускаемым напряжениям: для стали 45 (ГОСТ 1050 - 88) []=125 МПа при максимально возможной высоте слоя клинкера 05 м.
Сосредоточенные нагрузки приложенные к осям роликов равны половине максимального усилия на переталкивание решеток с учетом сил инерции:
Исходные данные для расчета.
Усилие переталкивания тележек на одном ролике составляет F1=3337 кН;
Вес рычага и тяг с роликом Q4=Q2=3 кН;
Определим крутящие и изгибающие моменты и построим эпюры:
Рисунок 2.3 Расчетная схема приводного вала
Определим погонную нагрузку от веса вала по формуле:
где Q1 – вес вала кН;
l – длина вала l=673м.
Определяем моменты от силы F1 по формуле:
M1 = F1 · M2 = М1(2.22)
где l1 – расстояние от оси вала до оси действия силы F1:
M1 = 3337·035 = 116 кН·м
Определим опорные реакции:
Участок 1 (0≤Х1≤09 м):
M1 = Raz · x1 – (q · x12)2
при х1=0м M1 = 0 кН·м;
при х1=09м M1 = 2269 · 09 – (594 · 092)2 =1802 кН·м
Участок 2 (09≤Х2≤422 м):
M2 = Raz · х2 – (q · x22)2 +M1
при х2=09 м M2 = 2269 · 09 - (594 · 092)2+116=2962 кН·м;
при х2=422м M2 = 2269 · 422 - (594 · 4222)2 +116=5446 кН·м
Участок 3 (422≤Х3≤602м):
M3 = Raz · x3 - (q · x32)2 +М1+М2
При х3=422 м M3 = 2269 · 422 - (594 · 4222)2 +116+116=6606 кН·м;
При х3=602 м M3 = 2269 · 602 - (594 · 6022)2 +116+116=5216 кН·м
Участок 4 (602≤Х3≤639 м):
M4 = Raz · x4 - (q · x42)2 +М1+М2
при х4=602 м M4 = 2269 · 602 - (594 · 6022)2 +116+116=5216 кН·м;
при х4=639 м M4 = 2269 · 639 - (594 · 6392)2 +116+116=4691 кН·м
Определяем крутящий момент:
TКР=9550 Pn=9550 251500160 кН м (2.23)
где: P – мощность приводного вала P=25 кВт;
n – частота вращения вала n=1500 обмин.
Строим эпюры изгибающих Мизг крутящих моментов Ткр. (рис. 2.4):
Рисунок 2.4 Эпюры изгибающих и крутящих моментов
Наиболее опасным считается сечение где изгибающий момент
Мизг=6606 кН·м а диаметр вала dв=025 м.
Момент сопротивления сечения определяем по формуле:
Определение нормального напряжения по формуле:
где W – момент сопротивления м3;
Мэ – эквивалентный момент Н·м.
Условие выполняется.
4.Расчет опорных катков на контактную прочность
При линейном контакте цилиндрической поверхности катка с простыми направляющими контактное напряжение определяется по формуле:
где Fк – расчетная нагрузка на каток Н;
Е – модуль упругости при t=3000С для стали 45 Е=194·105 Па;
b – ширина опорного катка b=01м;
Rк – радиус опорной поверхности катка Rк=011м;
[q] – допускаемое контактное напряжение для стали 45 при НВ=300 400 в случае линейного контакта [q] = 660МПа.
где Р – давление на катке от колосниковой решетки и клинкера Р=1382кН при слое клинкера h=05м;
Кк – коэффициент неравномерного нагружения катков при установке тележки на восемь катков Кк=12.
Контактное напряжение:
Следовательно прочность поверхности катков достаточна.
5.Расчет дополнительной тяги на статическую прочность (при растяжении сжатии)
Расчет на прочность при изгибе производить не будем так как нагрузки в вертикальной плоскости малы.
Расчет на прочность будем производить для сечения балки с min площадью сечения [А-А] (рис. 2.15):
Рисунок 2.5 Эскиз тяги с роликом
Балка выполнена из стали Ст. 3(ГОСТ 380-88) с пределом тягучести при t=3000С [Т]=160 МПа.
Расчет производим следующим образом: для случая завала решетки клинкером при слое h=05 м сила F=668 кН F=P.
Определяем нормальное напряжение:
где А – площадь сечения м2 А=0015 м2 (рис.2.5).
Следовательно условие прочности выполняется.
Определение удлинения балки:
Е – модуль упругости Е=2·105 МПа.
6.Расчет подшипников приводного вала
Реакции в опорах (рис. 2.4):
RАY = 3131 кН; RAZ = 2269 кН
RBY = 6878 кН; RBZ = 2831 кН
Радиальные нагрузки на валу воспринимаются двумя роликоподшипниками типа 3544 (ГОСТ 5721-75). Определим суммарную реакцию в опоре В как наиболее нагруженное от вертикальных и горизонтальных сил.
Определим приведенную нагрузку на подшипник:
Q = R · Kк · Kб · Kв (2.32)
где Кк – кинематический коэффициент Кк=1;
Кб – коэффициент динамичности Кб=21;
Кв – температурный коэффициент Кв=1.
Q = 7437 · 1 · 21 · 1 = 15617 кН
Коэффициент работоспособности подшипника:
с = Q · (n · h)03 (2.33)
где n – число оборотов вала принимаем n=5 мин-1;
h – продолжительность работы подшипника час
Для подшипника 3544 коэффициент работоспособности с=2575.
Определяем продолжительность работы подшипника:
h = 22271 час 6 мес.
Долговечность подшипника достаточна замену производить во время текущего осмотра холодильника через шесть месяцев.
7.Расчет шпоночного соединения шатуна с валом
Шпонка 4525225 ГОСТ 8790-79. Принимая что нагрузка со стороны шатуна на шпонку равномерно распределена как по высоте так и по длине шпонки (рис. 2.6).
Шпонка выполнена из стали 45 (ГОСТ 1050-88) с достаточным напряжением смятия [см]=600 МПа [ср]=185МПа.
Рисунок 2.6 Расчетная схема шпоночного соединения
Рабочие грани шпонки проверяем на смятие а толщину шпонки на срез. Условие прочности на смятие:
где Tкр – максимальный крутящий момент на валу Tкр=160 кН·м;
z – число шпонок z=1;
d – диаметр вала d=210 мм =021м;
k – выступ шпонки от шпоночного паза k=14 мм =0014м.
Условие прочности на срез:
где: b – ширина шпонки b=0045м
Следовательно прочность шпонки достаточна.
При производстве цементного клинкера для охлаждения его после обжига большое распространение получил колосниковый холодильник серии “Волга”. У данного холодильника существуют некоторые недостатки одним из которых является слабая надежность закрепления корпусов подшипников вала. При проведении патентных исследований выбрано техническое решение описанное в патенте. Таким образом использование изобретения позволяет значительно повысить надежность закрепления вала так как элементы его крепления работают на срез и не подвержены растяжению.
В ходе выполнения курсовой работы были проведены необходимые расчеты.
Богданов В.С. Семикопенко И.А. Шарапов Р.Р. Фадин Ю.М. Несмеянов Н.П. Герасименко В.Б. Основы расчёта машин и оборудования предприятий строительных материалов и изделий 2013г. 679с.
Сапожников М.Я. Механическое оборудование предприятий строительных материалов изделий и конструкций. –М.: Высшая школа 1971. –382с.
Бауман В.А. Механическое оборудование предприятий строительных материалов изделий и конструкций. –М.: Машиностроение 1981. –324с.
Сапожников М.Я. Дроздов Н.Е. Справочник по оборудованию заводов строительных материалов. –М.: Изд-во литературы по строительству 1970. –356с.
Герасименко В.Б. Семикопенко И.А. Боровской А.Е. Технические основы создания машин: учебное пособие для выполнения курсовых работ. –Белгород: БелГТАСМ 2002. –90с.
Богданович Л.Б. Бурьян В.А. Раутман Ф.И. Художественное конструирование в машиностроении. Изд-во «Техника» 1976. –184с.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Т.1. – 5-е изд. перераб. и дополн. М.: Машиностроение 1978.
Гузенков П.Г. Детали машин. Высшая школа 1982.