Модернизация щековой дробилки

Содержание

Введение……………………………………………………………………………

1. Общая часть………………………………………………………………....
1. Описание конструкции машины………………………………….....
2. Система смазки…………………………………………………….....
3. Достатки и недостатки агрегата……………………………………..
2. Специальная часть…..………………………………………………………
1. Краткая характеристика основной дробилки………………….........
2. Определение производительности щековой дробилки…………….
3. Определение энергосиловых параметров…………………………...
4. Расчёт клиноременной передачи щековой дробилки…………........

Выводы……………………………………………………………………………...

Литература………………………………………………………………………….

Спецификация к чертежам………………………………………………………...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Непрерывный рост металлургического  производства требует ежегодного ввода  в эксплуатацию новых, более мощных металлургических агрегатов и постоянной модернизации ранее установленного оборудования с целью повышения  его производительности и уровня механизации и автоматизации.

Комплекс работ, обеспечивающих рациональную эксплуатацию действующих  и вновь устанавливаемых металлургических агрегатов, складывается из качественного  монтажа и наладки, систематического ухода и смазки, своевременного проведения планово-предупредительных ремонтов оборудования. Выполнение указанных  работ входит и в повседневные обязанности механизмов металлургических цехов и заводов, а изучения теоретических  основ и практических методов их проведения является необходимой и ответственной частью подготовки будущих механизмов металлургических предприятий.

Описание металлургических цехов высокопроизводительным оборудованием, полностью механизированным и в  значительной мере автоматизированным, ещё более повышает требования, предъявленные  к улучшению организации и  техники обслуживания и ремонтов, а также ставит широкие задачи в области изучения характера  износов и мер, способствующих повышению  надёжности и долговечности.

В проекте представлен  расчёт клиноременной передачи, определение  производительности, выбор энергосиловых  параметров щековой дробилки, приложены  чертежи устройства конструкции, с целью модернизации отдельных узлов агрегата.

 

 

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ МАШИНЫ.

Щековые дробилки разделяют  на два основных исполнения: с простым  движением щеки ЩПД и со сложным  движением щеки ЩДС (СМД-109). В свою очередь, различают дробилки ЩДС-1 с соотношением длины приёмного отверстия к его ширине более 1,6 и дробилки ЩДС-2, у которых это отношение достигает 1,6 включительно.

Щековые дробилки составляют 30% общего количества. У щековой дробилки с простым движением щеки точки  подвижной щеки движутся прямолинейно или по дуге окружности, близкой  и прямой. У щековой дробилки со сложным движение щеки, как в нашем  случае, точки подвижной щеки движутся по замкнутым кривым.

Щековые дробилки со сложным  движением щеки предназначены для  дробления гранитов, базальтов, кварцитов, песчаников, известняков, руд и других подобных горных пород с пределом прочности при сжатии до          300 МПа (3000 кг см²).

Различают дробилки: с верхним  подвесом щеки или с нижним её опорной; с шарнирно-рычажным или с кулачковым механизмом привода; с распорными плитами  или без них; с жёсткими или  упругими кинематическими звеньями; с электроприводом или гидроприводом;              с фиксированными траекториями щеки или динамическими перемещениями (инерционные дробилки); с приводом подвижной щеки от одного или двух главных валов; с одной, двумя или тремя камерами дробления.

Несмотря на разнообразие конструкций, наибольшее распространение  имеют ЩДП с верхним подвесом щеки (см. рис 1.1.,а). Эта схема шарнирно-рычажного  механизма с эксцентрико-шатунным приводом,  созданная Бленом в 1858г., при малых усилиях на головки шатуна и шейках вала благодаря небольшому отклонению распорных плит от горизонтали обеспечивает в 15-20 раз большее раздавливающее усилие между щеками. При нижнем подвесе затруднена разгрузка материала.

Рис. 1.1. а – с простым  движением щеки и верхним подвесом щеки                  в точке О₁; б – со сложным движением щеки и одной подвижной щекой;                     1 – неподвижная щека; 2 – подвижная щека; 3 – распорная плита; О – ось главного вала.

В бывшем СССР выпуск щековых  дробилок регламентирован    ГОСТом 7084-80 «Дробилки щековые». Технические  условия – по три дробилки с  простым и сложным движением  щеки: ЩДП – 9х12,               ЩДП – 12х15, ЩДП – 15х21 и ЩДС – 1-2,5х9.0, ЩДС – 1-4х9, ЩДС – 2-6х9. В  этих обозначениях арабские цифры показывают ширину и длину приёмного отверстия в дециметрах, римские – исполнение. Дробилки ЩДП изготавливаются по «Волгоцеммаш». ЩДС Выксунским заводом     дробильно-размольного оборудования. Дробилка ЩДП – 15х21 имеет производительность 600 м³ / с при разгрузочной щели 180 мм, частоте вращения главного вала 140 об/мин и мощности главного привода 250 кВт. Масса – 252т.

Разработана одна из крупнейших в мире более мощная дробилка    ЩДП – 21х25 с массой 470т., производительностью 800 м³/ч при разгрузочной щели 250 мм, и при мощности привода 400 кВт. Размер наибольшего исходного куска 1700 мм.

Конструкции дробилок показаны на рис. 1.2.(а, б). Основой служит сборно-сварная  станина, воспринимающая усилия дробления. Плоскости распорных плит образуют между собой малый угол β. При рабочем ходе (подъём шатуна) угол β уменьшается, распорные плиты приходят в почти горизонтальное положение нажимая на подвижную щеку. Она приближается к неподвижной щеки, уменьшая выходную щель до минимального размера . При обратном (холостом) ходе шатуна (вниз) угол β увеличивается, щель раскрывается до размера , где S – ход щеки в нижней точке. При этом подвижная щека свершает маятниковое колебательное движение.

Номинальной шириной разгрузочной щели считается размер b – расстояние от вершины выступов одной брони до наиболее удалённой точки впадины на противоположной броне при разомкнутом положении щёк. Футеровки  щёк рифление, боковых стенок – гладкие, из стали 110 Г13Л.

По ГОСТ 13757-80 «Плиты дробящие щековых дробилок». Технические  условия рифления на плитах имеют  треугольную или трапецеидальную  форму. Направление рифлений – по ходу материала, вертикальное. Плиты  укладывают так, чтобы выступы на плите неподвижной щеки находились против впадин на плите подвижной  щеки. Это облегчает дробление  кусков, так как дробящее усилие концентрируются на лишней площади  выступов футеровочных  плит и раздавливание  частично заменяется раскалыванием, изломом, при которых пределы прочности  при растяжении, изгибе, сдвиге значительно  меньше, чем при сжатии. Плиты  выполняют симметричными для  возможности разворачивания при  неравномерном износе, что практически  удваивает срок их службы.

 

            а)                                                                         б)

Рис. 1.2. Конструкции основных дробилок

а) ЩДП; б) ЩДС;

1. Неподвижная щека; 2. Футеровка  неподвижной щеки; 3. Футеровка боковой стенки; 4. Футеровка подвижной щеки; 5. Подвижная щека; 6. Ось; 7. Маховик; 8. Крышка шатуна; 9. Роликоподшипник; 10. Главный вал;        11. Шатун; 12. Электрическая клиноременная передача; 13. Электрический вал микропривода;14. Редуктор микропривода; 15. Вал ведущего шкива;      16. Натяжное устройство главной клиноременной передачи; 17. Рама привода; 18. Главный электродвигатель; 19. Клиноременная передача микропривода; 20. Подвеска; 21. Задняя балка станины; 22. Гидравлическое устройство регулирования загрузочной щели; 23. Упор; 24. Сухарь упора; 25. Задняя распорная плита; 26. Сухари шатуна; 27. Передняя распорная плита; 28. Вкладыш подвижной щеки; 29. Замыкающее устройство;             30. Винтовое регулирующее устройство; 31. Защитный кожух.

 

По сравнению с прежними конструкциями для увеличения степени  дробления в настоящее время щековые дробилки изготовляют с увеличенной высотой камеры дробления (пространства, ограниченного щеками и боковыми стенками). Эта высота, примерно в 2 – 2,3 раза больше ширины приёмного отверстия. Кроме того, футеровку неподвижной щеки в нижней части скашивают, создавая в месте разгрузки параллельную калибрующую зону. Ось подвеса подвижной щеки обычно располагается выше верхнего уровня камеры дробления примерно на половине ширины приёмного отверстия. Этим достигается увеличение хода подвижной щеки на уровне приёмного отверстия. Ход щеки на этом уровне принимают равным 0,01 ширины приёмного отверстия.

2. СИСТЕМА СМАЗКИ.

Подшипники оси подвижной  щеки и вала ведущего шкива, сухари и вкладыши подключены к автоматической системы подачи пластичного смазочного материала, подшипники главного вала –  к циркуляционной маслосистеме.

В прежних конструкциях применяли  баббитовые подшипники скольжения главного вала, в последних – роликовые  подшипники.

3. ДОСТАТКИ И НЕДОСТАТКИ АГРЕГАТА.

Для предохранения машины от поломок при попадании не дробимых тел в их конструкции предусматривают  разрушаемый предохранительный  элемент. В старых конструкциях таким  элементом служили распорные  плиты; сейчас на главном валу устанавливают  фрикционные предохранительные  муфты.

Вспомогательный микро привод с обгонной муфтой облегчает запуск дробилки и позволяет производить его «под завалом», т.е. с материалом. Мощность микро привода составляет 10 – 17% мощности главного двигателя.

Гидравлические или электрические  винтовые устройства позволяют изменять ширину разгрузочной щели механизировано, быстро, дистанционно.

Угол  обеспечивает работу крупных щековых дробилок, в частности нашей, в самых тяжёлых условиях (дробление прочных материалов окатой формы). Увеличение угла захвата может привести к снижению производительности, уменьшения угла вызывает неоправданное увеличение габаритов и массы и массы дробилок.

Таким образом на данном дипломном проекте ставится задача выполнить энергосиловые расчёты  дробления, определить производительность дробилки и подобрать предохранительную  муфту для главного вала.

2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКО ОСНОВНОЙ ДРОБИЛКИ.

Устройство и технические  данные щековой дробилки ЩДС (СМД  – 109).

Общий вид дробилки изображён  на рис. 2.1.

Таблица 2.1.

Наименование основных параметров и размеров	Нормы для типовых размеров СМД - 109
Размеры для приёмного  отверстия, мм: Ширина Длинна	400 20 900 45
Наибольший размер пуска  исходного мателиала, мм	340
Ширина выходной щели, мм; Номинальная Диапазон регулирования, не менее	60 +30 20
Производительность (при  номинальной ширине выходной щели), не менее	30
Установленная мощность электродвигателя главного привода, кВт, не более	55
Габаритные размеры, мм, не более Длинна Ширина Высота Масса * дробилки т., не более	2500 2400 2200 13

 

*Масса дробилки  указана без электродвигателя, салазок,  клиновых ремней, приспособлений, инструмента  и запасных частей.

Дробилка СМД – 109 предназначена  для дробления материала с  пределом прочности при сжатии до 300 МПа, размер пуска дробления    D=340 мм, степень дробления .

Размер пуска после  дробления

2.2. ОПРЕДЕЛИМ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ЩЕКОВОЙ ДРОБИЛКИ.

Расчётная схема на рис. 2.2.

                                  

Рис. 2.2. К расчёту производительности.

Оптимальную скорость эксцентрикового  вала устанавливаем из условия, что  путь, который проходит призма материала  при свободном падении:

где ускорение свободного падения.

Из последней формулы, время падения материала

При одном обороте эксцентрикового  вала подвижная щека делает одно полное качение и время отхода щеки

где - угловая скорость вращения вала.