• RU
  • icon На проверке: 7
Меню

Модернизация катка бегунов мокрого измельчения СМ-21Б

  • Добавлен: 25.10.2022
  • Размер: 1016 KB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Модернизация катка бегунов мокрого измельчения СМ-21Б

Состав проекта

icon
icon rss-srsre-rrrsrrr-rr-21rrrrrrr.dwg
icon rrsrrye-rrrerrrer-rrrsrrr-rr-21rrrrrrr.dwg
icon 1558304395_3-3.jpg
icon rryirsresreryersres-rrrrr.doc
icon rrsrrresrrryer-rrrsrrr-rr-21rrrrrrr.dwg
icon rrrsrs-rr-21r-rrrsrsrsr-srssrrrrrrrr.dwg
icon 66.doc
icon rryirsresreryersres-rrrrr-rrr.doc
icon rryirsresreryersres-rrr-rrrer.doc

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon rss-srsre-rrrsrrr-rr-21rrrrrrr.dwg

rss-srsre-rrrsrrr-rr-21rrrrrrr.dwg
*-размеры для справок
КП ПМО-09 119 13 00 00 СБ
БГТУ им В.Г.Шухова гр. МОК-45
Неуказанные предельные отклонения: валов по h15 остальные ±js T2

icon rrsrrye-rrrerrrer-rrrsrrr-rr-21rrrrrrr.dwg

rrsrrye-rrrerrrer-rrrsrrr-rr-21rrrrrrr.dwg
БГТУ им. В.Г. Шухова гр. МОК-45
КП ПМО-09 119 050000 СБ
- размеры для справок

icon rryirsresreryersres-rrrrr.doc

КППМО-09119050000 СБ
Винт М12х60 ГОСТ 1491-80
Гайка М20 ГОСТ 5915-70
Подшипник 128 ГОСТ 8338-76
Шпилька М20х60 ГОСТ22032-76
БГТУ им. В.Г.Шухова гр.МОК-45

icon rrsrrresrrryer-rrrsrrr-rr-21rrrrrrr.dwg

rrsrrresrrryer-rrrsrrr-rr-21rrrrrrr.dwg
БГТУ им. В.Г. Шухова гр. 4МОК-33
КП ПМО-08 054 010000 СБ
- размеры для справок
Неуказанные предельные отклонения: валов по h15 остальные ±js T2
Неуказанные предельные отклонения: отверстий по h15 остальные ±js T2
БГТУ им. В.Г. Шухова гр. МОК-45
КП ПМО-09 119 05 00 09
КП ПМО-09 119 05 00 01
КП ПМО-09 119 13 00 01
КП ПМО-09 119 05 00 07
КП ПМО-09 119 05 00 04
КП ПМО-08 054 00 00 01
Нормальный исходный контур
Неуказанные предельные отклонения: отверстий по H15 остальные ±js T2
КП ПМО-08 054 00 00 25
Шпонка ГОСТ 10748-79
Сталь чистотянутая для шпонок ГОСТ 8787-68
КП ПМО-09 119 05 00 06
КП ПМО-08 054 05 00 08

icon rrrsrs-rr-21r-rrrsrsrsr-srssrrrrrrrr.dwg

rrrsrs-rr-21r-rrrsrsrsr-srssrrrrrrrr.dwg
Техническая характеристика
Частота вращения чаши
Мощность электродвигателя
КППМО-09119000000 СБ
БГТУ им. В.Г. Шухова гр. МОК-45
*-размер для справок

icon 66.doc

В период рыночных отношений в обществе ставится задача усиления интеграции науки и производства за счет сокращения сроков разработки и производственных освоений научных открытий и новых технических решений.
Создание новых машин - это сложный процесс включающий в себя такие составляющие как прогнозирование научные исследования проектирование подготовка и освоение производства новых машин. Важное место в этом процессе по своей значимости и объему занимает проектирование как процесс целенаправленной творческой деятельности человека включает в себя взаимосвязанный комплекс работ завершается созданием промышленной продукции максимально удовлетворяющей потребностям общества.
Разработке оптимальных решений при создании новой техники и модернизации существующей способствуют новые приемы и методы конструирования основанные на системном подходе к анализу и оценке технических и технико-экономических проблем возникающих в процессе проектирования применение методов математического моделирования и исследование процессов использование САПР. В создании новой техники важное место должно уделяться вопросам оптимизации конструкции машины и ее рабочих параметров чтобы среди многих вариантов технических решений выбрать наилучший.
Выполнить эту задачу могут только специалисты хорошо знающие основы теории и современные методы расчета научных исследований и совершенстве владеющие знаниями разработки и оформления проектно-конструкторской документации в соответствии с требованиями и нормами ЕСКД.
Цель данного курсового проекта является решение технической задачи связанной с вопросами модернизации существующей машины для производства строительной керамики.
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНОЙ КЕРАМИКИ
Стеновые керамические материалы выпускают в виде обыкновенного глиняного кирпича. Для обеспечения надлежащих теплозащитных свойств стены зданий возводят толщиной в 2—25 кирпича. Такая стена обладает избыточной прочностью. Поэтому глиняный обыкновенный кирпич уступает место более эффективным керамическим материалам — пористому и пустотелому кирпичу пустотелым камням позволяющим при меньшей толщине и весе стены достигать необходимые теплозащитные свойства и прочность.
Для производства кирпича и других керамических строительных материалов (кроме легкого кирпича) используют легкоплавкие глины средней пластичности без крупных включений известняка и других вредных примесей а для получения легкого строительного кирпича помимо глин также диатомиты и трепелы. В качестве отощающих материалов для улучшения формовочных и сушильных свойств глины применяют бракованные изделия в молотом виде кварцевый песок и реже дегидратированную глину. Для получения пористых изделий используют органические добавки — каменный уголь древесные опилки и др.
Технологические процессы производства большинства стеновых керамических материалов мало отличаются друг от друга. При изготовлении пустотелых изделий необходима более тщательная подготовка глиняной массы и применение формующих прессов с кернами для получения отверстий.
Строительный кирпич изготовляют двумя способами — пластическим (наиболее распространенным) и полусухим.
1 Производство керамических стеновых материалов пластическим способом
Производство кирпича пластическим способом осуществляют по следующей схеме (см. рис.1.1) .
Рис. 1.1. Производство кирпича пластическим способом
На кирпичных заводах средней и большой мощности удаление вскрыши и добычу глины ведут многоковшовыми экскаваторами а при мощности слоев глины более 3 м — также и одноковшовыми. Последние хуже измельчают и смешивают глины но более эффективны при разработке плотных глин а также при зимней добыче сырья.
Глину с карьеров доставляют обычно автосамосвалами или в самоопрокидывающихся и других вагонетках по рельсовому пути.
На заводах подготовка глиняной массы к формованию сводится к измельчению и перемешиванию поступающей глины в вальцах камневыделительных зубчатых дезинтеграторных или гладких с дополнительной обработкой глин в бегунах. Для повышения однородности глиняной массы особенно при производстве пустотелых изделий целесообразна установка глиноперерабатывающего оборудования с проведением промежуточного вылеживания увлажненной и подогретой глины в глинозапасниках. Увлажнение глины до влажности близкой к формовочной облегчает ее переработку и способствует более равномерному распределению в ней влаги. Предварительное увлажнение глины перед переработкой проводят в глиномялках устанавливаемых после камневыделительных вальцов или ящичного подавателя.
Кирпич и пустотелые камни формуют на ленточных прессах без вакуумирования и с вакуумированием массы на шнековых горизонтальных прессах а крупноразмерные изделия иногда на трубных прессах. Высокое качество кирпича и других изделий достигается при использовании вакуумных прессов. Качество формования изделий зависит от равномерности выхода глиняной массы по поперечному сечению из мундштука и величины сопротивления в нем что определяется постоянством формовочной влажности и степени вакуумирования массы. Излишнее сопротивление в мундштуке и резкие колебания влажности массы приводят к забиванию вакуумной камеры пресса а неравномерный выход массы и недостаточный вакуум (менее 650—700 мм рт. ст.) —к разрывам глиняного бруса.
Глиняный брус выходящий из пресса разрезают на отдельные кирпичи и камни автоматическими резательными станками с ручной или механизированной отборкой и укладкой сырца на сушильные или печные вагонетки. Эти операции являются трудоемкими в производстве кирпича и керамических камней. Поэтому применяются автоматы-укладчики для полочной и штабельной укладки сырца на сушильные вагонетки.
Для сушки наряду с полочной укладкой применяют и штабельную укладку кирпича и камней пластичного формования на вагонетки. Штабельная сушка более эффективна так как при ней отпадает необходимость в применении деревянных рамок возрастает загрузка сушилки исключается появление таких дефектов как рамочные трещины. Для укладки в штабель сырец должен иметь прочность достаточную для принятия нагрузки от вышерасположенных рядов без деформаций. При формовании сырца с повышенной формовочной влажностью (20—25%) при бесполочной сушке его укладывают на сушильные вагонетки двумя штабелями по высоте размещая верхний штабель на этажерке-поддоне.
Сырец-кирпич и камни сушат в камерных и туннельных сушилках. Сырец в камеры загружают саморазгружающимися вагонетками которыми полки с сырцом забираются с подъемника-укладчика доставляются в камеру и укладываются на выступы. Выгрузку высушенного сырца из камер производят теми же вагонетками.
Камеры сушилки могут быть тупиковыми и проходными. В камере ниже уровня пола проходят три канала: по боковым каналам подводят в камеру теплоноситель а через средний — отводят отработанные газы. Подводящие каналы перекрывают короткими плитами образующими поперечные щели а отводящие — длинными плитами с оставлением продольных щелей. Теплоноситель подаваемый в камеру под давлением фонтанирует через поперечные щели и поднимаясь омывает поверхности сырца. Отработанный теплоноситель опускается вниз и уходит через продольные щели в отводящий канал. В качестве теплоносителя в камерных сушилках применяют смесь топочных газов с воздухом получаемую в топках при сжигании природного газа а также отходящие газы от обжиговых печей. Температура газов в подводящих каналах составляет 90— 150°С; температура отработанных газов в начале сушки — 25— 30° С возрастая к концу цикла до 50—55° С. Продолжительность сушки кирпича в камерных сушилках доходит до 2—3 сут.
Более эффективны туннельные сушилки. Для сушки кирпича применяют сушилки длиной туннелей до 25—35 м шириной 12—13 м и высотой до 17 м. Сырец размещают на вагонетках на полках или выкладывают в виде клеток (штабельная сушка). Вагонетки по туннелю перемещают толкателем; при этом одновременно с одного торца входит вагонетка с сырцом с другого — выталкивается с высушенным кирпичом.
Туннельные сушилки работают по противоточному принципу. Горячие газы с температурой 90—120° С подают в сушилку с разгрузочного ее конца распределяясь в параллельно расположенные туннели через соединительные каналы и отверстия в полу. Количество газов поступающих в туннель регулируют шибером. Отработанные газы с температурой около 30—35° С оттягивают у загрузочного конца в отверстия соединительного канала оборудованного шибером а затем направляют в коллектор. Сушилка снабжена рециркуляционным каналом соединенным с рабочей камерой отверстиями. Частичный возврат (рециркуляция) отработанных газов позволяет создавать в начальной стадии сушки более мягкий режим так как в этом случае сырец омывается влажным и менее горячим теплоносителем что исключает развитие в сырце больших напряжений а следовательно образование трещин. Когда произойдет усадка сырца (последняя интенсивно протекает в начале сушки) воздействие более сухих и нагретых свежих газов позволяет интенсифицировать сушку так как в этот период вероятность трещинообразования сырца небольшая.
Продолжительность сушки сырца в противоточных туннельных сушилках составляет 12—35 ч в зависимости от свойств сырья температуры и скорости теплоносителя в сушилке.
Высушенный кирпич и другие изделия обжигают в кольцевых или туннельных печах. Недостатком кольцевых печей является трудоемкость операций по садке и выгрузке кирпича выполняемых в тяжелых температурных условиях. Для механизации этих операций внедряют пакетную садку и выставку кирпича из кольцевых печей. Сущность ее заключается в том что вне печи (чаще у снижателя сушилки) собирают пакет из сырца который малогабаритным электропогрузчиком перемещают в обжиговый канал печи где из пакетов собирают большие штабеля садки. Выгрузку обожженного кирпича производят теми же погрузчиками.
Для обжига в туннельных печах высушенный сырец снимают с сушильных вагонеток и перегружают на обжиговые. Внедряются автоматы для перегрузки сырца с полочных сушильных вагонеток (полочная сушка наиболее распространена) и укладки его на обжиговые.
Кирпич и стеновые камни обжигают при температуре 900— 1000° С в зависимости от вида используемого сырья. Продолжительность обжига составляет в кольцевых печах 15—3 сут. в туннельных 18—24 ч. Режим обжига в кольцевых печах по зонам следующий: подсушка до 150—200° С и подогрев до 700—800° С составляет 15—17 ч; обжиг—12—16 ч выдержка при температуре обжига — 6—10 ч; охлаждение до 40—50° С—12—20 ч. Для ускорения обжигав кольцевых печах имеющих более20 камер его ведут «на два» или даже «на три огня» т. е. одновременно в печи обжигают две или три партии сырца. Применяют рациональные виды садки с минимальным аэродинамическим сопротивлением в печи запрессовывают твердое топливо (до 80%) в сырец что способствует равномерному и быстрому его обжигу. Для сокращения продолжительности обжига и улучшения качества продукции в туннельных печах осуществляют переход со штабельного обжига на однорядный обжиг изделий в щелевых печах в которых ширина рабочего канала в несколько раз больше его высоты.
Для обжига стеновой керамики применяют вагонетные печи: длиной 105 м и сечением 174X175 м; длиной 48 м и сечением 2Х17 м; длиной 102 м и сечением 2Х17.
Удельная производительность печей выражаемая съемом в штуках условного кирпича с 1 ж3 обжигового канала в месяц составляет: кольцевых печей—1800—2000 штмг туннельных — 4000— 6000 штмг (при обжиге кирпича пластического формования).
2 Подготовка глиняного сырья для формования пластическим способом
Поступающая из карьера глина обычно не пригодна для формования керамических изделий поэтому ее подвергают обработке которая заключается в разрушении природной структуры глины в удалении каменистых включений в измельчении и в приготовлении путем тщательного смешения с различными добавками или без них однородной рабочей смеси с надлежащими свойствами. Различают три способа подготовки керамических масс для формования:
пластический — приготовление из исходных материалов однородной пластичной глиняной тестообразной массы обычно с влажностью 18—23%;
сухой —переработка исходных материалов в однородную смесь порошка с влажностью 8—12% для формования из них изделий прессованием;
шликерный (мокрый) —приготовление рабочей смеси в виде глиняной суспензии (шликера) с влажностью 42—47%.
Пластический способ подготовки глиняных тестообразных масс наиболее простой но увеличивает продолжительность технологического цикла за счет длительных процессов сушки (от 1 до 3 сут). Сухой способ более сложен в осуществлении (предварительная сушка исходных материалов их тонкое измельчение) но позволяет сократить продолжительность сушки а в ряде случаев даже не проводить ее. Шликерный способ позволяет готовить однородные рабочие смеси формовать литьем крупные изделия сложной формы но отличается трудоемкостью и вызывает увеличение расхода топлива.
В производстве строительной керамики применяют главным образом пластический и сухой способы подготовки рабочей смеси. Выбор способа обработки глины определяется свойствами исходного сырья сложностью шихты формой и размерами изделий требованиями к качеству готовой продукции а также имеющимся оборудованием.
Приготовление керамических смесей осуществляют только механическим способом с применением различных глинообрабатывающих машин.
Технологическая схема приготовления пластичной глиняной тестообразной массы представлена на рис.1.2.
Рис.1.2. Технологическая схема приготовления пластичной глиняной тестообразной массы
Структуру глины разрушают подвергая ее последовательно грубому дроблению и тонкому измельчению. Для этого глину подают ящичным питателем в котором билами осуществляется первичное дробление ее. Иногда над ящичным подавателем для равномерного рыхления глины устанавливают глинорыхлитель с вращающимися фрезами. Дробление глины до кусков размером 10—15 мм осуществляют в дробилках. Сухие хрупкие и мерзлые глины не засоренные каменистыми включениями обычно дробят в машинах режущего типа — на стругачах и в валковозубчатых дробилках а вязкие пластичные глины — на гладких дифференциальных вальцах измельчающих материал за счет раздавливания и разрыва.
При засорении глин крупными каменистыми включениями их перед дроблением пропускают через ребристые или винтовые камневыделительные вальцы.
Добавки дозируют питателями (при необходимости дробят) в двухвальный смеситель для .перемешивания с глиной. При недостаточной влажности глины в смеситель в необходимых количествах подают воду.
Окончательное тонкое измельчение глиняных тестообразных масс осуществляют перетиранием в гладких и дырчатых вальцах на бегунах и других механизмах. Растирание глин обеспечивает разрушение прочных водных оболочек на поверхности частиц глинистого вещества и тем улучшает формовочные и сушильные свойства приготовляемой массы. Эффективность обработки глин в гладких вальцах возрастает с уменьшением зазора между валками (недопустимо работать с зазором более 2—3 мм) и увеличением влажности обрабатываемого материала. Целесообразно перерабатывать массу с влажностью близкой к той при которой формуют изделия.
Лучшее измельчение достигается в бегунах мокрого помола (конструкция и принцип действия этого типа машин рассмотрен ниже) в которых глина и добавки подвергаются многократному раздавливающему и истирающему воздействию тяжелых катков. Сырец из глиняной тестообразной массы обработанной на бегунах имеет в 15—2 раза более высокую прочность.
Из машин тонкого измельчения глиняная смесь обычно выходит в виде отдельных не связанных между собой кусочков — лепешек жгутиков и т. п. Для формования изделий необходимо образовать однородную массу глиняного теста и придать ей влажность при которой можно формовать изделия. Для этого глиняную массу обрабатывают в открытых глиномялках с водяным или паровым увлажнением. При увлажнении происходит набухание глины. Чем длительнее идет этот процесс тем больше повышаются пластические и формовочные свойства массы. Однократное увлажнение глиняной массы не обеспечивает получения однородной влажности так как при этом происходит лишь поверхностное орошение отдельных комочков глины. Поэтому при водяном орошении целесообразно применять двухступенчатое увлажнение: первый раз увлажнять глину перед поступлением ее в глинообрабатывающие машины во второй раз —в глиномялках. Иногда при производстве тонкостенных изделий (черепиц дренажных труб фасадной керамики) для большего набухания глиняную тестообразную массу подвергают вылеживанию в течение нескольких суток.
Водяное увлажнение часто заменяют увлажнением паром в сочетании с вакуумированием массы. При таком увлажнении пар проникая в мельчайшие поры глины и конденсируясь в них обеспечивает более равномерное увлажнение глиняной массы и быстрое набухание ее. Особенно эффективно пароувлажнение глины в двухвальных смесителях. При этом увеличивается продолжительность процесса набухания глины и он совмещается с последующей машинной обработкой массы.
Количество влаги которое можно ввести в глину зависит от разности формовочной и карьерной влажности. При равенстве их исключается возможность дополнительного увлажнения. В этом случае для улучшения формовочных свойств глиняной массы ее обычно подогревают а при карьерной влажности выше формовочной сушат в сушильных барабанах.
НАЗНАЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ БЕГУНОВ
Бегуны широко используются в различных отраслях промышленности строительных материалов (керамической огнеупорной стекольной асбестоцементной и др.). Они предназначены для мелкого дробления (до (3 8)*I0-3 м) и грубого помола (до (02 05)*10-3 м) сырьевых материалов. В бегунах измельчают такие материалы как доломит известняк влажную и сухую глину кварц бой керамической продукции шамот и др. В асбестоцементной промышленности бегуны широко используют для первой стадии распушки асбеста. Применение бегунов имеющих меньшую эффективность процесса измельчения (по сравнению например с валковыми дробилками) обусловлено удовлетворением специальных технологических требований когда наряду с измельчением необходимо обеспечить уплотнение растирание обезвоздушивание масс.
Измельчение в бегунах осуществляется в результате раздавливания с одновременным истиранием между цилиндрической поверхностью катков и плоской поверхностью чаши (пода) бегунов по которой перекатываются катки.
Существующие типы бегунов могут быть классифицированы по конструкции технологическому назначению и способу действия.
По конструкции различаю бегуны с неподвижной чашей; с вращающейся чашей; с верхним и нижним приводом. Катки бегунов изготовляют из металла или камня (гранита кварца каменного литья и др.). Иногда катки и чашу бегунов выполняют каменными. Это обусловлено технологическими требованиями производства лимитирующими содержание железных примесей в измельчаемом материале. Размеры и масса катков являются техническими характеристиками бегунов.
На рис. 2.1 изображены кинематические схемы основных типов бегунов выпускаемых промышленностью. У бегунов с неподвижной чашей (рис. 2.1 а) к верхней части вертикального вала 1 шарнирно прикреплены кривошипы осей 2 катков 3 и 4. Катки при вращении вала катятся по неподвижной чаше 5 вращаясь при этом вокруг своих горизонтальных осей 2. Шарнирное крепление осей к валу при помощи кривошипа обеспечивает свободное поднятие катков при попадании в чашу больших кусков материала или недробимых предметов. Для увеличения рабочей поверхности измельчения чаши катки устанавливают на различном расстоянии от вертикального валаl1l2. Вертикальный вал получает вращение от двигателя и редуктора через коническую пару 6.
Измельчаемый материал вначале поступает на внутреннюю дорожку 7 где раздавливается и истирается катком 4 расположенным ближе к центру чаши а затем направляется скребками на верхнюю периферийную дорожку 8 из дырчатых плит с овальными отверстиями размером от (6 х 30) x 10-3 м до (12 х 40) x 10-3 м в зависимости от требуемой крупности готового продукта. Чтобы отверстия не забивались их выполняют к низу расширенными. Каток 3 продавливает материал сквозь отверстие в дырчатых плитах на вращающуюся с валом тарелку 9 с которой удаляется неподвижно укрепленным скребком.удаленного катка меньше чем масса катка расположенного ближе к оси машины что уравновешивает центробежные силы обоих катков. К вертикальному валу бегунов прикреплены поводки со скребками которые очищают борта и дно чаши от налипшего материала и равномерно подают его под катки.
Бегуны с вращающейся чашей имеют верхний привод (рис. 2.1 б). Катки 3 и 4 бегунов расположены на горизонтальной оси 2 и вращаются на ней увлекаемые силами трения при вращении чаши 5. Концы горизонтальной оси катков находятся в направляющих 7 по которым ось с катками может перемещаться вверх или вниз в зависимости от слоя материала вчаше или при попадании под каток недробимого предмета. В верхней части вертикального вала 1 расположена коническая зубчатая пара 6 получающая вращение от привода. В нижней части вала 1 жестко закреплена ступица чаши. Дно чаши у центра и под катками выполнено из сплошных плит а по периферии чаши расположено кольцевое сито 8.
Скребковые устройства равномерно подают поступающий сверху из загрузочной воронки исходный материал под катки а измельченный - на кольцевое сито. Не прошедшие сквозь отверстия сита куски материала снова подаются скребками под катки. Просеянный материал поступает на неподвижный поддон с которого подается скребком в сборный лоток. Производительность бегунов (рис. 2.1 а б) лимитируется частотой вращения вертикального вала nв ( nв ≤ 03 ÷ 06 с-1). Превышение указанного предела требует в бегунах с неподвижной чашей (рис. 2.1 а) создания более сложной конструкции крепления бандажей и ступиц бегунов к осям а также более тщательной балансировки вращающихся масс. При превышении допустимой частоты вращения вертикального вала в бегунах с вращающейся чашей (рис. 2.1 б) измельчаемый материал будет отбрасываться к бортам чаши.
Повышенная частота вращения вертикального вала nв допускается в
бегунах специальной конструкции (рис. 2.1 в). Измельчаемый материал выгружается под действием центробежных сил в зазор между дном 9 и бортом 10 чаши. Ширина зазора регулируется. Частицы размер которых больше чем зазор подаются скребками под катки. Оси 11 катков 3 4 соединены тягами 12 с поперечиной 13 которая через пружину опирается на раму. Пружина рассчитана таким образом что если в чаше нет измельчаемого материала то зазор между катком и дном чаши составляет (8 10) x 10-3 м. При работе машины катки поднимаются освобождая пружину а следовательно и раму от нагрузки (увеличивая нагрузку на чашу). Данная конструкция подвески катков облегчает пуск бегунов и снижает нагрузку на оси катков. Привод бегунов может иметь нижнее и верхнее исполнение.
Для снижения массы катков и обеспечения необходимой для измельчения материала силы их нажатия в бегунах устанавливают дополнительные пружины гидравлические или пневматические устройства.
По технологическому назначению различают бегуны мокрого способа измельчения материалов (влажностью 15-18 % и выше) бегуны сухого и полусухого измельчения сыпучих материалов (влажностью не выше 10-12 %) смесительные бегуны для смешивания уплотнения и измельчения различных компонентов смеси влажностью не выше 10-12 %. Бегуны с неподвижной чашей и нижним приводом (рис. 2.1 а) применяют для мокрого измельчения материалов (глин).
Смесительные бегуны применяют преимущественно для измельчения с одновременным перемешиванием и растиранием обрабатываемых материалов (например слабоувлажненной массы в производстве огнеупорных изделий). Бегуны имеют глубокую чашу со сплошным дном куда порционно загружается материал (до 10-3 кг). Периодически опускаемые в чашу специальные скребки обеспечивают выгрузку массы через борт в вагонетку или транспортер.
Рис.2.1 Кинематические схемы бегунов
Бегуны для растираний асбеста имеют два чугунных катка массой 3x10-3 кг каждый оси которых связаны с вертикальным валом вращающимся с частотой 027 с-1 .асбеста влажностью 32 37 % загружаемая в чашу со сплошным дном составляет до 150 кг.
По способу действия бегуны бывают непрерывного или периодического действия. Смесительные бегуны работают периодически время обработки массы составляет 12-25 минут.
1 Бегуны мокрого измельчения
Бегуны мокрого измельчения (рис. 2.2) относятся к типу машин непрерывного действия с неподвижной и врашающейся чашей и нижним приводом и предназначены для измельчения глин влажностью более 15—16%. На массивных стойках 1 крепится чаша 2. В нижней части стоек укреплены поперечины 3 на
Рис. 2.2 Бегуны мокрого измельчения
которых устанавливается стакан 4 пяты вертикального вала 5. На вертикальном валу несколько выше поперечины насажено коническое зубчатое колесо 6 верхняя части которого изготовлена в виде тарелки. Зубчатое колесо 6 получает вращение от электродвигателя 7 через редуктор 8 и коническую шестерню 9. В верхней части вертикального вала укреплен хомут с осями кривошипов 10. Катки11 бегунов подвешены на этих кривошипах и могут подниматься или опускаться при увеличении или уменьшении толщины слоя массы под катками или при попадании под катки кусков особо твердых пород. Такое крепление катков исключает возможность поломки деталей бегунов и предохраняет вертикальный вал от изгиба. Дно чаши облицовывается плитами с отверстиями.
Бегуны снабжены скребковыми устройствами которые предназначены для равномерной подачи материала под катки а также для очистки катков и бортов чаши от налипшей глиняной массы. Глина измельченная катками продавливается через отверстия в плитах чаши и затем поступает на тарелку. Чтобы отверстия в плитах не забивались их делают коническими расширяющимися книзу. Отверстия в большинстве случаев бывают овальные размером вверху от 6x30 до 12x40 мм в зависимости от требуемой степени измельчения материала. С тарелки глина при помощи ножа 12 направляется в выходное отверстие и далее в спускной лоток.
Катки бегунов обычно устанавливаются на различном расстоянии от вертикального вала чтобы перекрыть возможно большую площадь чаши.
На рис. 2.3 представлена конструкция бегунов модели СМ-21Б с регулируемым пружинным нажатием на катки. Эти бегуны по своей конструктивной схеме отличаются от рассмотренных выше бегунов мокрого измельчения только тем что имеют специальное устройство для дополнительного пружинного нажатия на катки. Конструкция и принцип действия устройства следующие. В верхней части вертикального вала 1 крепится поперечина 2 на швеллерах 3 которой закреплены оси 4. На осях 4 свободно насажены кривошипы 5 на которых в свою очередь смонтированы катки 6. При такой подвеске катков они при встрече с недробимым материалом или при увеличении слоя обрабатываемой глины могут свободно подниматься. Сила нажатия катков на глину регулируется путем увеличения или уменьшения затяжки рессор 7 посредством пружин 8. Для ограничения опускания катков служат упоры 9.
Рис.2.3 Бегуны мокрого измельчения СМ-21Б
Достоинство данного типа машины следующее данная конструкция подвески катков облегчает пуск бегунов и снижает нагрузку на оси катков.
Недостаток машины - в малой эффективности процесса измельчения высокий износ бандажа катков.
ПАТЕНТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
В соответствии с приведенными выше недостатками были проведены патентные исследования на глубину 20 лет. Бегуны относятся к классу В 02 С 1514 . По данному классу просмотрены следующие заявки.
Авторское свидетельство № 1159631
Каток бегунов содержащий преимущественно каменный бандаж и ступицу скрепленные между собой с помощью торцовых дисков и винтовых стяжек отличающийся тем что с целью упрощения конструкции повышения надежности крепления бандажа и точности его центрирования на ступице он снабжен установленной концентрично расточке бандажа втулкой с лепестками на ее концах а торцовые диски выполнены с клиновыми элементами в виде полого усеченного конуса.
Изобретение относится к оборудованию для производства строительных материалов в частности к бегунам для предварительной обработки (обминания) асбеста.
Известен каток бегунов состоящий из. ступицы и бандажа соединенных элементами крепления в виде клиньев вводимых в зазор между ступицей и бандажом.
Такая конструкция успешно используемая в катках с чугунным бандажом не обеспечивает сохранности бандажа изготовленного из каменного материала (например гранита) так как силовая затяжка клиньев вызывает разрушение каменного бандажа.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является каток содержащий каменный бандаж ступицу и узел крепления бандажа к ступице включающий торцовые диски и винтовые стяжки Б известном катке винтовые стяжки и торцовые диски осуществляют осевую фиксацию бандажа на ступице а. фиксация бандажа в радиальном направлении осуществляется установкой расточек бандажа на соответствующие поверхности ступицы .
Недостатками известно катка являются усложнение изготовления бандажа вследствие большого количества обрабатываемых поверхностей недостаточная надежность крепления бандажа из-за разбивания и разбалтывания сопряжений металла с камнем в процессе работы невозможность точного центрирования бандажа вследствие наличия зазоров в сопряжении.
Целью изобретения является упрощение конструкции повышение надежности крепления бандажа и точности его центрирования на ступице.
Поставленная цель достигается тем что каток бегунов содержащий преимущественно каменный бандаж и ступицу скрепленные между собой с помощью торцовых дисков и винтовых стяжек снабжен установленной концентрично расточке бандажа втулкой с лепестками на ее концах а торцовые диски выполнены с клиновыми элементами в виде полого усеченного конуса.
На рисунке (Рис. 3.1) представлен каток бегунов продольный разрез.
Рис. 3.1. Каток бегунов
Каток состоит из каменного (например гранитного) бандажа 1 ступицы 2 с подшипниковым узлом 3 втулки 4 с отгибными по торцам лепестками 5 торцовых дисков 6 с клиновыми элементами 7 шпилек (винтовых стяжек) 8 оси 9. Ступица 2 с подшипниковым узлом 3 установлена на оси 9 с возможностью свободного вращения а бандаж 1 неподвижно закреплен на ступице 2 с помощью втулки 4 торцовых дисков 6 и шпилек 8. Втулкой 4 осуществляется центрирование и радиальная фиксация бандажа на ступице. Отгибные лепестки 5 взаимодействуя с клиновыми элементами 7 распирают изнутри поверхность расточки бандажа выполняя роль цанговой оправки. От осевого смещения бандаж удерживают диски 6 притянутые шпильками 8 к торцовым поверхностям ступицы и бандажа. Повороту бандажа на ступице препятствуют силы трения втулки и лепестков о клиновые элементы и расточку бандажа а также силы трения торцовых дисков о соответствующие торцовые поверхности ступицы и бандажа.
Соотношение между размерами расточки бандажа 1 втулки 4 лепестков 5 и клиновых элементов 7 подбирают таким образом чтобы при затяжке изгиб лепестков происходил с пластической стадией деформации материала лепестков. За счет упругой стадии достигается примерное постоянство усилий прижатия каждого лепестка по всему периметру втулки а также центрирование бандажа на ступице. Условие пластической . деформации лепестков достигается при отношении наружного диаметра втулки к диаметру расточки в пределах 09-099 (в зависимости от величины диаметра расточки и толщины лепестков) что легко определяется расчетом как изгиб консольной балки (лепестка).
Сборка катка производится следующим образом. Втулка 4 вкладывается в зазор между ступицей и расточкой бандажа торцовые диски 6 с клиновым элементом 7 стягиваются шпильками 8 до упора в торцы бандажа и ступицы. При этом поскольку меньший диаметр клинового элемента 7 меньше внутреннего диаметра втулки 4 а больший диаметр клинового элемента больше внутреннего диаметра втулки лепестки отгибаются до упора в поверхность расточки бандажа. При затяжке шпилек лепестки деформируясь плотно прилегают к клиновому элементу 7 и поверхности расточки.
Использование предлагаемого изобретения при изготовлении катка бегунов для обминания асбеста позволит упростить конструкцию гранитного бандажа сведя до минимума количество обрабатываемых поверхностей. Повысится надежность крепления и точность центрирования бандажа на ступице что значительно увеличит срок его службы.
Авторское свидетельство № 1037951
Бегуны для измельчения керамических масс содержащие чашу днище которой образуют плита и решетка катки с бандажами и приводом отличающиеся тем что с целью повышения производительности и улучшения качества готового продукта отверстия в решетке расположены вдоль логарифмических спиралей полюса которых совпадают с центром чаши а угол спирали определяют из соотношения:
α = arctg*100*φ-1*D-0.5
где α - - угол логарифмической спирали град; φ - угол наклона конической поверхности бандажа к оси катка град; D - диаметр катка мм.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов
Известны бегуны для измельчения керамических масс содержащие чашу катки с бандажами и приводом .
Недостатками данных бегунов для измельчения являются небольшой срок службы вследствие неравномерного и быстрого износа чаши и бандажей по наружной и торцовой поверхностям а также низкая производительность .Наиболее близкими: к предлагаемым по техническому решению являются бегуны для измельчения керамических масс- содержащие чашу днище которой образуют плита и решетка катки с бандажами и приводом .
Однако выполнение прорезей в решетке бегунов приводит к тому что при работе бегунов угол между направлением суммарной силы воздействия катка на керамическую массу и продольной осью каждой прорези непостоянен и отличен от прямого. Это приводит к увеличению пути контакта массы со стенками прорезей т.е. к повышенному неравномерному износу решетки и следовательно к уменьшению срока службы. Кроме того непостоянство угла обусловливает появление составляющей суммарной силы. Эта составляющая действуя вдоль прорезей отжимает посторонние твердые включения вместе с массой к краю прорезей что увеличивает вероятность застревания таких включений у края прорезей как участка наибольшей площади контакта включений с неподвижной стенкой. Процесс забивания прорезей а также движение массы под углом отличным от прямого в конечном итоге снижает производительность бегунов.
Различный путь прохождения массы через каждую прорезь обусловливает различную степень массы по выходе из контакта с днищем и как следствие получение раз непрочных изделий-
В пределах секции днища прорези расположены относительно например оси симметрии секции под постоянным углом т.е. проекция продольной оси каждой прорези на радиус днища проходящий через центр прорези является величиной непостоянной зависящей от углового расположения радиуса. Это приводит к неупорядоченному расположению отверстий на секции и в частности к образованию участков на которых могут поместиться только укороченные прорези Керамическая масса особенно жесткая или содержащая посторонние включения забивает прорези полностью или частично что снижает производительность бегунов и ухудшает качество переработки керамической массы .
Цель изобретения - повышение производительности и улучшение качества готового продукта.
Поставленная цель достигается тем что в бегунах для измельчения керамических масс содержащих чашу днище которой образуют плита и решетка катки с бандажами и приводом отверстия в решетке расположены вдоль логарифмических спиралей полюса которых совпадают с центром чаши а угол каждой спирали определяют из соотношения
где α - угол логарифмической спирали град ; φ - угол наклона конической поверхности бандажа к оси катка град; D - диаметр катка мм .
На рис. 3.2 а) дано схематическое изображение бегунов вид спереди; на рис. 3.2 б) – бегуны вид А .
Бегуны содержат чашу 1 днище которой образуют плита 2 и решетка 3 с прорезями 4 выполненными вдоль логарифмических спиралей т.е.. проекция продольной оси каждой прорези на радиус днища преходящий через центр прорези является величиной постоянной над днищем на оси 5 установлены приводные катки б с бандажами 7 наружные поверхности которых выполнены коническими и обращены основаниями конусов друг к другу причем угол наклона конической поверхности бандажа к оси катка находится в пределах 2-12°.
Бегуны работают следующим образом. При движении катков 5 с коническими бандажами 7 по днищу подаваемая на него керамическая масса сначала перерабатывается на плите 2. затем продавливается через овальной формы прорези 4 решетки 3 выполненные вдоль логарифмических спиралей полюса которых совпадают с центром днища а угол каждой спирали постоянен для данных бегунов и обеспечивает при работе бегунов перпендикулярность продольной оси каждой прорези к направлению движения масс. Это приводит к постоянству луки контакта массы со стенками всех прорезей к увеличению срока службы днища вследствие уменьшения его износа. Ввиду отсутствия действующей вдоль прорези составляющей суммарной силы уменьшается вероятность застревания посторонних твердых включений в прорезях.движется перпендикулярно продольной сек прорези. чек обеспечивается повышение производительности. Одинаковый путь прохождения массы через каждую прорезь обусловливает одинаковую степень обработки массы .по выходе из контакта с решеткой и следовательно получение одинаковых по прочности изделий. Обеспечивается также упорядоченное расположение прорезей а также наличие всех прорезей с одинаковыми геометрическими размерами. Отсутствие прорезей уменьшенных геометрических размеров стабилизирует работу бегунов по производительности так как вероятность забивания прорезей керамической массой в этом случае минимальна.
Авторское свидетельство № 9446444
Изобретение относится к промышленности строительных материалов.
Известны бегуны для измельчения керамических материалов содержащие привод валки или катки с бандажами цилиндрической формы по наружной поверхности взаимодействующие с неподвижной или подвижной чашей днище которой образуют плиты и решетка .
Недостатком этих бегунов является увеличенный износ валков что уменьшает срок их службы.
Наиболее близкими к предложенному изобретению являются бегуны для измельчения керамических масс содержащие чашу днище которой выполнено в виде плиты с решеткой катки с бандажами и привод .
Однако такие конструкции валков не обеспечивают высокого качества измельчения керамических масс.
Цель изобретения - повышение эффективности измельчения.
Формула изобретения. Бегуны для измельчения керамических масс содержащие чашу днище которой выполнено в виде плиты с решеткой катки с бандажами и привод отличающиеся тем что с целью повышения эффективности измельчения рабочая поверхность-каждого бандажа выполнена цилиндро-конической формы причем цилиндрическая часть поверхности бандажа расположена над сплошной частью плиты чаши а коническая - над решеткой.
СУЩНОСТЬ МОДЕРНИЗАЦИИ
Проведя патентные исследования для модернизации бегунов используем авторское свидетельство № 9446444 .Целью модернизации является повышение эффективности измельчения керамических масс снижения металлоемкости и износа рабочей поверхности бандажей катков. Для этого предлагается выполнить рабочую поверхность каждого бандажа катка цилиндро-конической формы причем цилиндрическая часть поверхности бандажа должна быть расположена над сплошной частью плиты чаши а коническая - над решеткой.
Рис. 4.1. Каток и чаша бегунов
На рис. 4.1 изображены каток и чаша бегунов общий вид.
Бегуны содержат бандажи 1 которые крепятся на катках 2. Валки перекатываются по днищу чаши 3 которое состоит из сплошной плиты 4 и решеток 5.
При движении валков с бандажами 1 по плите к керамическая масса измельчается между ними а затем конической поверхностью бандажа 1 продавливается через решетку 5.
На рисунке 4.2 представлены основные геометрические параметры бандаж цилиндроконической формы.
Выполнение бандажей бегунов цилиндроконическими способствует лучшему измельчению и равномерному распределению керамической массы в рабочей зоне за счет разности окружных скоростей и под действием центробежных сил т.е. обеспечивает высокое качество измельчения керамических масс.
РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ БЕГУНОВ
1 Определение мощности и производительности
Необходимое условие нормальной работы бегунов состоит в том что угол захвата не должен превышать двойного угла трения φ т.е. α ≤ 2φ (рис. 5). Значения коэффициента трения находятся в пределах f = tgφ = 03 05 что соответствует углу захвата α 30 05°. Коэффициент трении и угол захвата для более твердых пород меньше чем для более мягких.
Рис. 5.1 Схема к расчету бегунов
Соотношение между диаметром d поступающего куска материала и диаметром D катка можно определить из выражения
Угловую скорость или частоту вращения n вертикального вала бегунов можно определить из условия что материал не должен выбрасываться из чаши центробежной силой возникающей при вращении чаши с материалом (за исключением бегунов с центробежной разгрузкой материала):
Полагая =2n можно определить
Для влажных пород при f = 05
Производительность бегунов зависит от совокупного влияния множества факторов (физико-механических характеристик измельчаемого материала его влажности конструктивных особенностей режима работы агрегата и т. д.) и ввиду сложности теоретического обоснования определяется по эмпирической зависимости.
Для бегунов мокрого измельчения .материалов
где S - площадь одного отверстия в плите м2; α - число отверстий перекрываемых наружным катком за один оборот вертикального вала; b - число отверстий перекрываемых внутренним катком за один оборот вертикального вала; γ -плотность глиняных прутков кгм3 n - частота вращения вертикального
вала с-1; - поправочный коэффициент = 08 09.
Q=000048*0025*05*09*(1602)=00087 м3сек
Мощность двигателя привода бегунов может быть определена по формуле
где P1 - мощность затрачиваемая на преодоление сил трения качения катков по материалу Вт; P2 - мощность затрачиваемая на преодоление сил трения скольжения катков по материалу Вт; P3 — мощность затрачиваемая на преодоление сил трения скребков о чашу и катки Вт; kД- коэффициент динамичности определяющий долю общей мощности двигателя необходимую для преодоления пускового момента и сил инерции возникающих при ускорении вращающихся масс до приобретения ими постоянных рабочих угловых скоростей (kД =12 14 а при пуске машины без загрузки ее материалом kД =10); - КПД привода бегунов = 07÷08;
где F - сила тяги Н; - средняя окружная скорость катков мс; z -количество катков; G — сила нажатия катка на дно чаши G=mg =19620 H; 1 - коэффициент тяги 1=005÷010; R - средний радиус качения м; nk- частота вращения катков с-1
nk =0.5*(2*0.6975)1.2=0.58
P1=19620*0.05*2*3.14*0.6975*0.58*2=4985 Вт .
где В – ширина катка м;
P2 = 1.57*19620*0.5*0.35*058*2=6253 Bm
где F1 - сила нажатия скребков на чашу F1 = 1000 Н; скр-скорость относительного движения скребков мс ; f1 - коэффициент трения скребков о чашу f1 02.
P3 = 1000*2*2.19*0.2 = 876 Bm
P=( (4985+6253+876)0.8)*1.2=18 k Bт.
2 Расчет основных деталей
Более нагруженным является кривошип катка расположенного дальше от оси вертикального вала. Кривошип изготовляется составным (рис. 5.2) однако части его затягивают конусом достаточно прочно поэтому мы можем считать его как одну целую деталь.
Мощность N потребляемая наружным катком складывается из мощности N1 затрачиваемой на перекатывание катка и мощности N2 затрачиваемой на
преодоление трения скольжения катка:
P1 и P2 подсчитываются по формулам (1) и (2) принимая в них z=1. Зная величину N можно определить величину крутящего момента потребного для вращения наружного катка:
Окружное усилие катка будет равно
где R — расстояние от центра катка до центра крепления кривошипа R=0.0263 м.
Окружное усилие Fк создает изгибающий момент в горизонтальной плоскости
Mг =58600х00314=1.8 кНм.
В момент перекоса когда каток своей внешней гранью опирается на твердый кусок породы вертикальная нагрузка на внутреннюю втулку определяется из равенства
Изгибающий момент кривошипа в вертикальной плоскости в сечении Б — Б (см. рис. 5.2) будет
MB =13080(00314-00087)=297 Нм
Результирующий изгибающий момент
Определим диаметр кривошипа в сечении Б-Б
Произведем проверочный расчет вала исходя из расчетного диаметра вала
адм следовательно принимаем больший диаметр d=70 мм.
адм > что удовлетворят условию.
3 Кинематический расчет привода
2.1 Подбор электродвигателя
По расходуемой мощности выбираем электродвигатель типа 4А200М8У3 : Nдв = 185 кВт ; nдв = 750 обмин.
2.2 Подбор редуктора
Подбираем редуктор обеспечивающий заданное число оборотов вертикального вала.
Общее передаточное число привода бегунов:
гдеnдв – число оборотов двигателя;
nчаш. – число оборотов чаши.
Передаточное число конической пары 287.
Передаточное число редуктора должно быть:
По следующим условиям работы:
n = 750 обмин – частота вращения двигателя;
Uр = 10 – передаточное число редуктора.
По этим данным подбираем редуктор РЧУ-100 с i= 10.
2.3 Расчет цилиндрической передачи
По исходным параметрам зубчатых колес определим передаточное число цилиндрической передачи
где z1 и z2 – число зубьев шестерни и колеса .
где d – делительный диаметр колеса; m – окружной модуль m= h – высота зуба h=30.
Из стандартного ряда модулей (ГОСТ 9563-80) принимаем m1=14.
В данной работе рассмотрены назначение конструкция и принцип действия бегунов мокрого измельчения произведены расчеты и на основании патентных исследований предложена модернизация катка бегунов направленная на повышение эффективности измельчения керамических масс снижения металлоемкости и износа рабочей поверхности бандажей катков.
Для повышении прибыли предприятия и эффективного использования машин необходимо проводить исследовательские работы и научные разработки направленные на повышение эффективность процесса измельчения и увеличении производительности бегунов так как применение бегунов обусловлено удовлетворением специальных технологических требований когда наряду с измельчением необходимо обеспечить уплотнение растирание обезвоздушивание масс.
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.

icon rryirsresreryersres-rrrrr-rrr.doc

КППМО-09119000000 ПЗ
Пояснительная записка
КППМО-09119000000 СБ
Устройство амортизирующее
БГТУ им. В.Г.Шухова гр.МОК-45
Болт 2.1.М20х400.ВСт3пс2
Винт 2 М16х60 ГОСТ 50383-92
Гайка М20 ГОСТ 5915-70
Гайка М30 ГОСТ 5915-70
Шпонка 36х32х163 ГОСТ 10748-79

icon rryirsresreryersres-rrr-rrrer.doc

КППМО-09119130000 СБ
Кольцо уплотнительное
БГТУ им. В.Г.Шухова гр.МОК-45

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 12 часов 40 минут
up Наверх