Бегуны

 

 

 

 

О Г Л А В Л  Е Н И Е

 

          

         Задание к курсовому проекту                                                                                                                                        

Введение 

1. Выбор и описание  конструкции    

2. Расчетная часть  

2.1 Определение угла захвата

              2.2 Определение соотношения между  диаметром катка и размером                                                                                             куска дробимого метериала               

2.3. Определение частоты вращения

2.4. Определение  производительности 

2.5. Определение мощности привода

2.6. Кинематический расчет привода

2.7. Расчет вертикального вала

3. Охрана труда  при эксплуатации

Список использованной литературы

              Приложения. Спецификация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание к курсовому  проекту

 

     Спроектировать бегуны для мокрого измельчения с вращающимися катками (вокруг вертикальной оси) по данным:

   Диаметр катков, D=1,75 м

   Ширина катков,   В=0,82 м 

   Сила нажатия катка на дно чаши при работе,  Р=80 кН

 

      Расчетно-пояснительная записка. Обосновать выбор и описать конструкцию проектируемых бегунов. Привести все расчеты, связанные с определением угла захвата, соотношение между диаметром катка и размером куска дробимого материала. Определить производительность бегунов и мощность электродвигателя привода. Рассчитать на прочность вертикальный вал. Охрана труда при эксплуатации бегунов.

    Графическая часть.  Вычертить общий вид бегунов; вертикальный вал с катками в сборе; рабочий чертеж вертикального вала.    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Объем производства различных  строительных материалов в России возрастает из года в год. Увеличивается выпуск керамических, сборных железобетонных изделий при значительном повышении их качества.

Для производства строительных материалов машиностроительные заводы выпускают самые разнообразные  машины и оборудование, причем наряду с созданием новых происходит непрерывное изменение и совершенствование  существующих конструкций машин и общее увелечине объема их выпуска. Размерные ряды основных машин определены соответствующими ГОСТами, разработанными на основе научных исследований, изучения рыночного спроса и полного обеспечения этой потребности при наименьших размерных рядах машин, что дает большой экономический эффект, так как значительно упрощает изготовление и повышает надежность машин, а так же облегчает их эксплуатацию.

Большое внимание при  создании машин и технологических  линий отводится вопросам улучшения  условий труда обслуживающего персонала, а именно: механизации и автоматизации трудоёмких процессов, обеспечению действующих в России санитарных норм по допустимому уровню шума, вибрации и запыленности. Автоматизация производственных процессов – самый действиный и переспективный способ повышения качества готовой продукции и увеличения производительности оборудования, поэтому основные машины для производства строительных материалов могут быть использованы в автоматических линиях.

Внедрение прогрессивного оборудования для производства кирпича, черепицы и других керамических изделий позволит повысить качество выпускаемой продукции, снизить трудоемкость и капитальные затраты. Таким оборудованием являются, бегуны мокрого помола, которые и будут рассматриваться в этом курсовом проекте.

 

 

 

 

1.Описание устройства и работы машины.

  Принцип действия и область применения.    На бегунах материал дробят между цилиндрическими поверхностями катков и плоской поверхностью чаши. Так как катки катятся по кольцевым дорожкам чаши, то наряду с раздавливанием происходит и интенсивное истирание материала. Бегуны используют как для мелкого дробления, так и для грубого помола, обеспечивая крупность частиц от 0,1 до 8 мм.

      В промышленности  строительных материалов на бегунах  измельчают сухую и увлажненную до 15-18% глину,  кварцит,  полевой шпат,  доломит,  шамот, фаянсовый и фарфоровый бой. На бегунах обрабатывают и многокомпонентные смеси, так как попутно с измельчением материала происходит также интенсивное перемешивание.

    Классификация. По технологическому назначению и действию выпускают бегуны для сухого и мокрого измельчения, для измельчения с перемешиванием; периодического и непрерывного действия. По конструкции бегуны бывают  с вращающимися осями катков и неподвижной чашей, с вращающейся чашей и неподвижными осями катков, с верхним и нижним приводами вертикального вала, с предохранительным устройством в виде кривошипных полуосей и в виде полуосей, перемещающихся с концевыми ползунами в направляющих станины, с металлическими катками и подом чаши и с каменными катками и подом ( гранит, кварцит, каменное литьё ).

     Устройство.  Бегуны мокрого измельчения ( см. общий вид ) применяют для обработки глины, увлажненной до 15-18% совместно с отощающими и выгорающими добавками. Бегуны являются машиной непрерывного действия, с неподвижной чашей 5, укрепленной на станине 6. Днище  чаши  выложено

стальными  плитами, на которых материал раздавливается  и истирается двумя катками 3. На верхнем конце вертикального  вала 4 прикреплена втулка соединяющая его с осью катка 3. Благодаря такому креплению катков при вращении вертикального вала втулка увлекает за собой оси и катки.

 

 

Катки катятся по днищу  чаши, а при попадании под каток  недробимого  материала каток  поднимается и перекатывается через  него.

      Вращение вертикального вала 4 осуществляется от электродвигателя 25  через двухступенчатый  цилиндрический редуктор 8 на приводной вал 7 и конические шестерни. В станине 6 имеется разгрузочное отверстие, через которое выгружается измельченный материал.

Детали  бегунов. Каток состоит из ступицы и бандажа, соединенных клиновыми вкладышами, которые стягиваются болтами. Такое устройство обеспечивает быструю смену бандажей. Ступицы катков изготавливают из чугуна, бандажи — из стали. Для повышения срока службы бандажей их поверхность наплавляют твердыми сплавами. Кривошипные оси испытывают большие нагрузки, так как они противостоят центробежным силам, возникающим при вращении тяжелых катков вокруг оси вертикального вала; их изготавливают из стали.

Плиты чаши бегунов мокрого измельчения укладывают на опорные поверхности неподвижной чаши так, что 10 плит образуют кольцевой под, по которому катятся катки. Каждая плита имеет около 150 продолговатых отверстий шириной до 16 мм. Вследствие большой массы катков и возникающих в процессе работы динамических нагрузок (коэффициент динамичности k_д = 3) плиты для большей прочности выполняют в виде массивной стальной отливки с ребрами жесткости высотой 100 и толщиной у основания 20 мм. Ребра жесткости располагают как по периметру каждой плиты, так и внутри ее.

Рабочая часть плиты  имеет толщину 30 мм и в процессе работы быстро изнашивается, так как на ней тяжелые катки раздавливают и истирают абразивный материал. Несмотря на высокое качество материала (сталь Ст. Л65) и закалку плит, они требуют замены после 2—3 месяцев работы при износе до 15% от первоначальной массы (каждая плита весит 106 кг). Сложная форма плит затрудняет их изготовление и требует много металла.

 

 

Скребки 12 также относятся к быстроизнашивающимся деталям и являются сменными. Крепят скребки к приспособлению, обеспечивающему точную установку и возможность подъема скребка для предотвращения поломки.

Преимуществом бегунов  по сравнению с валковыми дробилками является то, что они лучше захватывают и дробят большие куски материала, обеспечивая большую степень измельчения, неоднократно воздействуя на материал и растирая его, улучшают пластические свойства глинистых материалов, а также позволяют легко регулировать тонкость измельчения.

К недостаткам бегунов относится сложность конструкции и более высокий удельный расход энергии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Расчетная  часть

2.1 Определение  угла захвата

Угол захвата                                           

f – коэффицент трения глины

карьерной влажности  о каток;

f = 0,215

 

 

2.2 Определение соотношения между диаметром катка и размером                                                                                             куска дробимого метериала

 

Cоотношения между диаметром и максимально допустимым размером измельчаемого куска глин карьерной влажности D/d = 5

D – диаметр катка; D=1,75 м;

d – диаметр куска   

       

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Определение  частоты вращения

 

  , где R – радиус катания катков; f – коэффициент трения материала о дно чаши ( для вязких увлажненных глин f = 0,45)

 

2.4. Определение  производительности 

 

Теоритичиская производительность бегунов Q

L – длина отверстия; L=0,0225 м;

B - ширина катка; В=0,82 м

- удвоенные расстояния от оси вращения вертикального вала бегунов до середины катка. R=0,91

n – частота вращения вертикального вала; n=0,345

 

2.5. Определение  мощности привода 

 

- мощность затрачиваемая на перекатывание катков;

 Вт;

- мощность затрачиваемая на перодоление трения скольжения катков;

 Вт;

- мощность затрачиваемая скребками;

 

 Вт;

Где:

G – давление катка на дно чаши; G=80000 H;

- коэффициент тяги; =0,08;

- угловая скорость; =2,16 рад/с;

К – число катков; К=2;

f – коэффициент трения катков о материал; f=0,45;

Р – сила нажатия скребков на тарелку; Р=1000Н;

i – число скребков; i=2;

 - коэффициент трения скребка о тарелку; =0,2

 

2.6. Кинематический  расчет привода

 

Из расчета основных параметров бегунов известно, что  потребная мощность двигателя  =72438 Вт;

Частота вращения вертикального вала: n = 0,345об/с или n = 20,7об/мин;

Определяем ориентировочную  частоту вращения двигателя:

Передаточный механизм бегунов состоит из конической зубчатой передачи = 3 и двухступенчатого цилиндрического редуктора =12

 об/мин.

Выбираем электродвигатель :

4А280М8У3; = 75 кВт; = 750 об/мин;

Определяем передаточное отношение привода:

Мощность на вертикальном валу бегунов:

 Вт

Крутящий момент на вертикальном валу:

 Нм;

 

2.7. Расчет вертикального  вала

 

Ориентировочный расчет вала:

Для определения сил действующих  на вал необходимо знать силы в зацеплении конической зубчатой передачи.

Т.к. прототипом для этого проекта  являются бегуны мокрого помола СМ-365, с мощностью двигателя 80 кВт. и  частотой вращения вертикального вала 22,7 об/мин , то принимаем средние  делительные диаметры колеса и шестерни приблизительно такими де как и в СМ-365.

Средний делительный диаметр конической шестерни мм

Средний делительный диаметр конического  колеса мм

Углы делительных конусов:

Окружная скорость:

 м/с

Окружная сила:

 Н

и считаем как для прямозубой передачи, т.к. n мало

Радиальная сила на колесе:

 Н

Осевая сила на колесе:

 Н

 

 

 

        

 

Реакции от сил действующих  в горизонтальной плоскости 

Услвоие  

 Н

Условие

 Н

Проверка

 

Изгибающие моменты  от сил действующих в горизонтальной плоскости:

 Нм

 Нм

 Нм

 Нм

 Нм

 Нм

 Нм

 Нм

 Нм

 

 

 

Реакции от сил действующихв вертикальной плоскости

Условие  

 

 Н

Условие  

 Н

Проверка

 

Изгнибающие моменты от сил действующих в вертикальной плоскости:

 Нм

 Нм

 Нм

 Нм

 Нм

 Нм

 Нм

 Нм

 

 

 

 

 

 

 

Суммарные изгибающие моменты.

Значение изгибающего  момента, Нм	Сечение
	а	б	в	г	д	е	ж	з
	1135	1294,9	6602,4	6762,3	7561	7971,8	8482,2	8947
	1925,4	2196,6	11200	11471,2	12827	9029,7	4303,9	-
	2235	2549,8	13001	13315,8	14889,6	12045	9511,6	8947