Разработка конструкции эксцентрикового виброгрохота

Виброгрохот ВО.dwg

КР.ДСМ.ЗСА-51.00.00.СБ
КР.ДСМ.ЗСА-51.00.00.СП
КР.ДСМ.ЗСА-51.00.00.ВО
КР.ДСМ.ЗСА-51.00.00.01
КР.ДСМ.ЗСА-51.00.00.02
КР.ДСМ.ЗСА-51.00.00.03
КР.ДСМ.ЗСА-51.00.00.04
КР.ДСМ.ЗСА-51.00.00.05
Техническая характеристика Производительность
м3ч 30 Угол наклона грахота
град 35 Амплитуда виброперемещений
Число ярусов сит 2 Электродвигатель 4А112М2У3 мощность
кВт 7.5 частота вращения вала
мин 1600 Наибольший размир загружаемых кусков

0 Введение.doc

Вибрационные машины и процессы получили широкое и разнообразное применение в строительстве производстве строительных материалов и во многих других отраслях. Вибровозбудители общего назначения и глубинные вибровозбудители выпускаются в массовом масштабе.
Вибрационные процессы формования железобетонных изделий и изделий из неармированного бетона заняли господствующее положение. Вибрационные грохоты эксплуатируются на множестве строек карьеров и предприятий. Значительное распространение получили вибрационные машины для уплотнения грунта дорожных оснований и покрытий. Уплотнение и измельчение смешение и сепарация забивка свай и бурение скважин разгрузка смерзшихся материалов из транспортных средств и разработка мерзлых грунтов погрузка насыпных материалов и отмывка песка и гравия — это далеко не полный перечень технологических пределов в которых целенаправленное применение вибрационных машин приносит большую пользу.
Существенным тормозом в развитии и расширении сфер применения вибрационной техники стала недостаточная осведомленность широкого круга инженеров о динамике вибрационных машин и процессов.

--Титульник.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА»
Кафедра «Детали машин путевые и строительные машины»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«ДОРОЖНЫЕ И СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ»
«РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ЭКСЦЕНТРИКОВОГО ВИБРОГРОХОТА»
студент группы ЗСА–51
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ
преподавательстудент группы ЗСА–51
Бочкарев Д.И.Степко С.В.

4 Определение основных параметров машины.docx

4 Расчет основных параметров эксцентрикового виброгрохота.
Определение технологических параметров.
Весовое отношение количества материала прошедшего сквозь отверстия просеивающей поверхности к количеству материала данной крупности содержащегося в исходном материале называют эффективностью грохочения и определяют по формуле:
Е= [с — d (100 — с)] 100% =
где Е — эффективность грохочения %;
с = 80 — процентное содержание зерен нижнего класса в поступающем на грохот исходном материале определяемое путем рассева пробы исходного материала или по кривой ситового анализа этого материала;
d = 05 — относительное содержание зерен нижнего класса оставшихся после грохочения в надрешетном продукте;
Ожидаемое значение эффективности при оптимальных размерах отверстий сит и определенной таким образом производительности можно рассчитать по формуле
Е = e ·k'1· k'2· k'3= 87 · 088 · 103 · 1 = 788
где е = 87— эталонное значение эффективности грохочения (для средних условий)
k'1 = 088 — коэффициент учитывающий угол наклона грохота(см.табл.1);
k'2= 103 — коэффициент учитывающий процентное содержание нижнего класса в исходном материале;
k'3= 1— коэффициент учитывающий процентное содержание в нижнем классе зерен меньших 12 размера отверстий сита.
Таблица 1.-Коэффициенты зависящие от типа грохота
Для наклонного грохота начальная скорость зерна определяется по формуле:
v0 =(2 · g · h · sin α)05 =
где h = 191 м — высота траектории
g = 981 мс2— ускорение свободного падения
α — угол наклона просеивающей поверхности к горизонту α = 17°.
Т.к. на грохоте устанавливают 2 яруса сит то расчет скорости v0 произвели по ситу с наибольшим размером отверстий.
Определениепредварительных значений частоты и амплитуды колебаний грохотов. Рекомендуется для наклонных инерционных грохотов формула:
h= 265 · (La) · 12 =
Обычно значение а для наклонных грохотов принимается в пределах 0002-0005 м (выбираем а = 0003) а расчетное значение L=007 м.
Угловая частота рассчитывается по формуле:
W=v0·а=330003=001 радc
Динамические нагрузки на грохот определяются массой вибрирующего короба и массой материала находящегося на ситах грохота. Массу материала на сите грохота рекомендуется определять по формуле:
GM = 0287 · · Q·L · ((1-065 · T)v)= 0287 · 22 · 30 · 45 · (1 – 065 · 02) 33 = 1011 кг
где = 22 тм3— объемная масса материала;
Q = 30 м3ч— производительность грохота;
L= 45 м— длина грохота;
Т = 02 — содержание нижнего класса в исходном продукте;
v = 33 мc— скорость движения материала по ситу.
После всех расчетов исходя из частоты колебаний n=1100 колмин принимаем электродвигатель 4А112М2УЗ мощностью 75 кВт скорость вращения его вала 1600 обмин.Номинальная амплитуда вибрации 35 мм. Наибольший размер загружаемых кусков 0006 м.
Конструктивный расчет
Из металлических упругих элементов наибольшее практические значение имеют цилиндрические винтовые пружины. Различают витые и прорезные винтовые пружины. Первые из них навивают чаще всего из прутков или проволоки круглого сечения но иногда также квадратного прямоугольного и трапецеидального сечения. Прорезные пружины как правило имеют витки прямоугольного и в частности квадратного сечения.
Иногда в стесненных условиях применяют составные пружины состоящие из двух или нескольких пружин вставленных одна в другую. Для обеспечения устойчивости винтовых пружин при сжатии рекомендуют принимать отношение их высоты к диаметру не более 3.
Во избежание появления больших напряжений сдвига (кроме напряжений кручения) отношение среднего диаметра навивки к диаметру прутка рекомендуется брать большим 4. Пружины с прямоугольным сечением витка невыгодно применять при отношении длинной стороны сечения и короткой более 3 так как в противном случае слишком неравномерно распределяются напряжения в сечении витка.Для расчета цилиндрических винтовых пружин растяжения и сжатия применяют следующие формулы.
Коэффициент жесткости пружины находится по формуле:
Объем деформируемых витков в пружине:
Коэффициент деформации пружины:
K=(D+05d)(D-08d)=0210184=114
Сила сжимающая или растягивающая пружину один из самых важных параметров находится по следующей формуле:
Деформация пружины в осевом направлении:
Потенциальная энергия запасенная в пружине:
Где в вышеописанных формулах:
D — средний диаметр навивки пружины (D=02м);
d — диаметр прутка(d=002м);
п — число деформируемых витков(n=3)
G — модуль сдвига материала пружины модуль Юнга для Ст 65Г ;
V — объем деформируемых витков пружины.
Необходимо подсчитать собственные частоты пружины во избежание появления резонансов которые могут быть опасными с точки зрения выносливости и вызывают повышенный шум. Собственные частоты продольных колебаний цилиндрических винтовых пружин с круглым витком можно подсчитать по формуле:
где ρ - плотность материала пружины (ρ=206 1011)
i - номер собственной частоты. Наибольшую опасность представляют собственные частоты низших номеров
Коэффициент поперечной жесткости цилиндрической винтовой пружины с круглым витком определяется формулой:
здесь H-высота пружины(H=04м);
-коэффициент Пуассона(=025-035).

5 ТБ.doc

5 Техника безопасности при работе с эксцентриковым виброгрохотом.
Перед началом работы следует внимательно изучить содержание настоящего Руководства по эксплуатации.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ перемещать грохот удерживая за плиту вибропривода или другие не предназначенные для этого элементы конструкции. Для перемещения грохота использовать только отверстия "а" в корпусе вибропривода.
При работе с грохотом также необходимо соблюдать меры безопасности изложенные в Руководстве по эксплуатации вибропривода.
Подготовка изделия к использованию.
- Грохот должен эксплуатироваться в сухом отапливаемом и вентилируемом помещении.
- Перед началом монтажа провести внешний осмотр грохота:
- на составных частях грохота не должно быть следов ударов сколов ржавчины грязи заусенцев трещин;
- клемма защитного заземления и вилка сетевого шнура должны быть исправными и чистыми.
Порядок подготовки грохота к работе:
а) установите вибропривод на место постоянной эксплуатации обеспечив предварительно горизонтальность площадки;
б) выверните три транспортных болта фиксирующих платформу вибропривода;
в) установите вместо транспортных болтов три заглушки;
г) соедините зажим заземления вибропривода с шиной заземления голым медным проводом сечением не менее 15 мм2 в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» (ПЭУ);
д) подайте на вибропривод электропитание;
е) произведите пробный пуск вибропривода. Проверьте отсутствие металлических стуков при запуске в установившемся режиме и при остановке.
Перед началом работы:
а) проведите внешний осмотр грохота;
б) установите на опору вибропривода поддон на него комплект сит и крышку;
в) закрепите на разгрузочных воронках эластичные рукава;
г) установите приемные емкости зафиксируйте в них рукава.
Примечание: рекомендуется располагать сита таким образом чтобы разгрузочные воронки были равномерно распределены по периметру вибропривода что в свою очередь ослабит влияние жёсткости эластичных рукавов на характер колебаний.
а) установите устройство крепления;
в) равномерно подавайте материал в загрузочную воронку.
г) периодически опорожняйте приемные емкости.
По окончании работы:
произведите очистку просеивающих элементов и поддона от остатков материала.

1 Назначение и краткое описание устройства.doc

1 Назначение краткое описание устройства
Грохот - это устройство или машина для механической сортировки сыпучих материалов по крупности частиц (кусков). Применяется для разделения на фракции угля руд щебня и т. д. а также для обезвоживания материалов (обогащенных углей промытых руд и т. д.). Грохот - один из основных видов технологического оборудования дробильно-сортировочных заводов и обогатительных фабрик. Например при производстве щебня песчано-гравийная горная масса может разделяется на 5 и более фракций.
Принцип работы: при грохочении материал двигаясь по ситу грохота расслаивается: чем крупнее частицы тем выше слой в котором они движутся. Частицы размер которых в поперечнике меньше размера отверстия сита (т. н. нижний класс) достигнув его поверхности проваливаются через отверстие т. е. просеиваются (в нижний подрешётный продукт) более крупные частицы (т. н. верхний класс) скатываются по ситу и образуют верхний надрешётный продукт. Ввиду ограниченности длины грохота не все частицы с размерами меньше размера отверстия сита успевают просеяться часть из них остаётся в надрешётном продукте засоряя его и уменьшая массу подрешётного.
Рисунок 1 – Вибрационный двухситный грохот.

7 Список использованной литературы.doc

Список использованной литературы
Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя т.1-3 8-е изд. перераб. и доп. – М.; Машиностроение 2001.
Кузьмин А. В. Марон. Ф.Л. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин: 2-е изд. – Минск: «Вышэйшая школа» 1983.
Курмаз Л. В. Скойбеда А. Т. Детали машин. Проектирование: Учеб. пособие. – Мн.: УП «Технопринт» 2001. – 290 с.
Бауман В. А. и др. – Механическое оборудование предприятий строительных материалов изделий и конструкций. Учебник для вузов. М. «Машиностроинеи». 1975. – 351 с. с ил.
Левенсон Л. Б. Клюев Г. М. Производство щебня: Госстройиздат. Москва – 1959.
Мартынов В. Д. Сергеев В. П. Строительные машины. Учеб. пособие для студентов специальности «Строительные машины и оборудование» высших учебных заведений. М. «Высшая школа». 1970. – 304 с.

2 Анализ уровня техники в области машин заданного типа.doc

2 Анализ уровня техники в области машин заданного типа.
Виброгрохот позволяет рассеивать песок или щебень на фракции. Также можно использовать виброгрохот для просеивания больших объемов песка или щебня и получения конечного материала нужной фракции. За счет использования дисбалансов с низкой частотой и высокой амплитудой вибрации возможно просеивать влажный песок с высокой производительностью.
Современный виброгрохот позволяет рассеивать песок или щебень на несколько фракции одновременно. Также можно использовать его для просеивания больших объемов песка или щебня и получения конечного материала нужной фракции.
Виброгрохот компании Shanghai Zenith серии YK отличается простотой смены сеток и монтажа продуманной конструкцией обеспечивающей удобный выход материала и его подачу. На одном таком виброгрохоте можно получать до 4 фракций материала. А для сортировки пыльных материалов виброгрохот можно герметизировать.
Рисунок 2 – Современный виброгрохот серии YK.
1 Исследовательская часть проекта.
ВИБРАЦИОННЫЙ ГРОХОТ И СПОСОБ ГРОХОЧЕНИЯ НА НЕМ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА.
Использование: для разделения сыпучих материалов в горнорудддной строительной металлургической сельскохозяйственной и других отраслях народного хозяйства. Сущность изобретения: вибрационный грохот содержит короб с размещенным в его днище выпуклым вниз ситом при этом центральная содержащая сито часть днища короба выполнена в виде круглой хлопающей мембраны с известным значением усилия срабатывания. Способ грохочения сыпучего материала путем его периодического подбрасывания на просеивающей поверхности содержит сообщение просеивающей поверхности вынужденных колебаний с заданными значениями амплитуды и частоты и одновременно дополнительное сообщение просеивающей поверхности скачкообразных периодических перемещений в направлении совпадающем с направлением вынужденных колебаний для чего амплитуду и частоту вынужденных колебаний выбирают в соответствии с заданной аналитической зависимостью.
ВИБРАЦИОННЫЙ ГРОХОТ.
Изобретение относится к технике разделения кусковых абразивных материалов по классам крупности и может быть использовано в горнорудной строительной промышленности и других отраслях промышленности. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности разделения потока высокоабразивного дробленого материала и повышение производительности грохота. Вибрационный грохот содержит раму установленный на раме посредством виброизоляторов корпус в виде короба с размещенной в нем по крайней мере одной просеивающей поверхностью из эластичного материала и вибровозбудитель. Каждая просеивающая поверхность выполнена из двух и более прямоугольных секций расположенных по ломанной линии условно вписанной по дуге образующей в виде фрагмента правильного или неправильного многогранника.
Формула изобретения.
Вибрационный грохот содержащий раму установленный на раме посредством виброизоляторов корпус в виде короба с размещенной в нем по крайней мере одной просеивающей поверхностью в виде фрагмента боковой поверхности многогранника из двух и более прямоугольных секций расположенных по ломанной линии условно вписанной по дуге образующей с углом наклона разгрузочной секции кратным 5.
Вибрационный грохот по п. 1 отличающийся тем что грохот выполнен из нескольких просеивающих поверхностей установленных друг над другом.
Вибрационный грохот по п. 1 отличающийся тем что прямоугольные секции армированы упругими вставками и выполнены из резины или полиуретана с квадратными круглыми или прямоугольными ячейками.
Вибрационный грохот по п. 1 отличающийся тем что на раме установлены гидравлические амортизаторы по крайней мере со стороны загрузочной зоны.
Вибрационный грохот по п. 1 отличающийся тем что вектор колебаний (вибрации) просеивающей поверхности в зоне загрузки направлен в сторону движения твердого материала а в зоне разгрузки - в противоположную.
Использование: для разделения с высокой точностью сыпучих материалов по крупности в горнорудной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: виброгрохот содержит корпус с виброприводом в котором закреплены друг под другом просеивающие поверхности. Нижняя просеивающая поверхность выполнена длиной равной 033 - 025 длины верхней просеивающей поверхности расположена с разгрузочной стороны последней на расстоянии от нее не менее пяти линейных размеров одного просеивающего отверстия.
Виброгрохот включающий корпус с виброприводом закрепленные в корпусе друг под другом верхнюю и нижнюю просеивающие поверхности с одинаковым размером и формой просеивающих отверстий сборник подрешетной и сборник надрешетной фракций отличающийся тем что нижняя просеивающая поверхность выполнена длиной l равной 033 - 025 длины L верхней просеивающей поверхности расположена с разгрузочной стороны последней на расстоянии от нее не менее пяти линейных размеров одного отверстия просеивающей поверхности.
За прототип выбираем вибрационный грохот С-388.
Рисунок 2.2.1 – вибрационный грохот С-388.
Технические характеристики:
Площадь рабочая:1200x3700 мм
Размер отверстий сит грохота:4..50 мм
Размер кусков поступающих на грохот:до 400 мм
Производительность: 10..80 тчас
Частота колебаний:960 обмин

6 Заключение.doc

В ходе выполнения данной контрольной работы я получил теоретические знания в области машин грохочения а именно эксцентриковых грохотов. Произвел патентный анализ и расчеты основных параметров эксцентрикового виброгрохота.

- Содержание.doc

Назначение краткое описание устройства и работы машины
Анализ уровня техники в области машин заданного типа. Исследовательская часть проекта. Выбор прототипа
Описание конструкции и кинематической схемы эксцентрикового виброгрохота
Расчет основных параметров эксцентрикового виброгрохота ..
Разработка мероприятий по технике безопасности при работе с эксцентриковым виброгрохотом ..
Список использованной литературы

3 Описание конструкции кинематической и гидравлической схем.doc

3 Описание конструкции и кинематической схемы винтового конвейера.
Эксцентриковый (гирационный) грохот состоит из сварной рамы опирающейся на фундамент с помощью амортизаторов короба с двумя ситами и эксцентрикового вала вращающегося в шарикоподшипниках корпуса которых установлены на неподвижной раме. Эксцентриковой частью вал поддерживает короб. Привод к эксцентриковому валу от электродвигателя осуществляется посредством клиноременной передачи. Короб опирается на раму через пружинные амортизаторы. При вращении эксцентрикового вала каждая точка подвижного короба с ситами описывает траекторию в виде окружности. Маховики с противовесами уравновешивают массу эксцентриковой части вала.
Эксцентриковые грохоты изготовляют с двумя ярусами сит (решет) шириной 1500 1750 мм и длиной 3750 4500 мм. Угол наклона в зависимости от его конструкции находится в пределах 0 30”. Производительность грохотов до 300 м3ч. Применяют грохоты для среднего и крупного грохочения с размером кусков до 400 мм.
Рисунок 3.1 – Эксцентриковый виброгрохот:
— амортизатор; 2 — короб; 3 — подшипник; 4 — эксцентриковый вал; 5 — клииоременная передача; 6 — электродвигатель; 7 — рама; 8 — пружина; 9 10 — сита; 11 — маховик; 12 — противовес.
1 Описание кинематической схемы эксцентрикового виброгрохота.
Вибрационные грохоты могут иметь привод от электродвигателя или приводиться в колебательное движение электромагнитным вибровозбудителем. Приводимые от электродвигателя грохоты делятся на гирационные (эксцентриковые) наклонные инерционные наклонные и инерционные горизонтальные.
Гирационный грохот (рис. 3 а) имеет приводной четырехподшипниковый механизм. Концевые подшипники насажены на концентричные шейки вала и опираются на неподвижную раму грохота. Корпусы двух средних подшипников укреплены в боковых стенках короба их внутренние кольца посажены на эксцентричные заточки вала. На валу насажены два шкива со смещенным центром массы с целью уравновешивания центробежных сил инерции колеблющегося короба грохота. Приводной механизм обеспечивает постоянную амплитуду колебаний короба грохота. к которому прикреплены просеивающие поверхности.
Рисунок 3.2 - Кинематические схемы виброгрохота.