Название реферата: Использование процесса грохочения при переработке строительных материалов
Раздел: Производство и технологии
Скачано с сайта: www.refsru.com
Дата размещения: 28.10.2012

Использование процесса грохочения при переработке строительных материалов

Содержание

Введение

Раздел 1. Конструкторская часть

1.1 Основы расчета процесса грохочения и обзор конструкции грохотов

1.1.1 Основные показатели процесса грохочения

1.1.2 Основы вероятностной теории процесса грохочения

1.1.3 Конструкции грохотов и технические характеристики

1.1.3.1 Грохоты с плоскими рабочими органами

1.1.3.2 Вибрационные грохоты

1.1.2.3 Виброударных грохотов

1.1.3 Расчет размеров сита

1.2 Описание технологической схемы

1.3 Расчет и выбор основных технологических и конструктивных параметров оборудования

1.3.1 Выбор автопогрузчика

1.3.2 Выбор загрузочного бункера

1.3.3 Выбор ленточного конвейера

1.3.4 Расчет и выбор выброконвейера

1.3.5 Выбор бункера

1.3.6 Выбор вибросмесителя

1.4 Разработка виброударного грохота

1.4.1 Обоснование и выбор технических параметров грохота

1.4.2 Цель

1.4.3 Принцип работы

1.4.4 Схема конструкции

1.4.5 Выбор и расчет сита короба

1.4.6 Расчет жесткости пружин

1.4.6.1 Пружины, через которые взаимодействуют массы m1 и m2

1.4.6.2 Опорные пружины

1.4.7 Конструкция и расчет упругого ограничителя

1.4.8 Расчет мощности электродвигателя

Раздел 2. Автоматизация

2.1 Порядок работы

Раздел 3. Технологическая часть

3.1 Обоснование выбора способа изготовления заготовки

3.2 Маршрут обработки поверхностей детали

3.3 Расчет режимов резания

3.3.1 Выбор марки материала режущего инструмента и геометрических параметров режущей части резцов

3.3.2 Определение режима обработки

3.4 Выбор скорости резания

3.4.1 Оптимальная скорость резания

3.4.2 Оптимальная частота вращения шпинделя

3.5 Расчет нормируемого времени

3.5.1 Основное технологическое время

3.5.2 Вспомогательное время

3.5.3 Дополнительное время

3.5.4 Штучное время

3.5.5 Подготовительно-заключительное время

Раздел 4. Безопасность жизнедеятельности

4.1 Безопасность жизнедеятельности в производственных условиях

4.2 Классификация опасностей

4.3 Декомпозиция опасных и вредных факторов

4.4 Экологическая безопасность

4.5 Пожарная безопасность

Раздел 5. Гражданская защита в чрезвычайных ситуациях

5.1 Основные рекомендации по специальной обработке строительных машин в условиях чрезвычайной ситуации

5.2 Основные рекомендации при проектировании по пожарной безопасности

Раздел 6. Экономическая часть

6.1 Расчет эффективности использования грохота

6.2 Определение производительности машины

6.3 Определение себестоимости эксплуатации машины

6.4 Определение экономического эффекта

Список использованной литературы

Введение

Процессы классификации широко используют в промышленности строительных материалов, так как исходный материал в большинстве случаев представляет собой неоднородную по крупности смесь, содержащую различные примеси и включения.

В процессе переработки сырья материал необходимо разделять на классы по крупности, удалять из материала примеси и включения, снижающие его качество. Оборудование для этих процессов основывается на механическом, гидравлическом и воздушном принципе действия.

Наиболее распространенный способ сортирования материалов - механический. Механическое сортирование, производимое на плоских или криволинейных поверхностях с отверстиями заданного размера, называется грохочением, а машины и устройства, служащие для этого - грохотами.

Сыпучая смесь, поступающая на грохочение, называется исходным материалом. Зерна материала, размер которых превышает размер отверстий поверхности грохочения, остаются на этой поверхности и называются надрешетным (верхним) классом; зерна материала, прошедшие через отверстия, представляют собой подрешетный (нижний) класс. Надрешетный класс обозначают знаком плюс, подрешетный - знаком минус. Например, если смесь зерен различной крупности разделялась на сите с отверстиями 40 мм, то верхний класс обозначается +40, нижний - 40, т.е. одна поверхность грохочения разделяет исходный материал на два класса. Если материал, подлежащий сортированию, будет последовательно проходить п поверхности грохочения, то в результате получится п + 1 классов.

Просеивающей поверхностью вибрационных грохотов является колосниковая решетка или сито, которые расположены в горизонтальной или наклонной плоскости и приводятся в колебательное движение. Благодаря колебательным движениям просеивающей поверхности материал, поступающий на нее, перемещается к разгрузочному концу грохота. Во время движения по просеивающей поверхности материал разделяется на подрешетный и надрешетный классы.

Просеивающие поверхности могут совершать круговые, эллиптические или прямолинейные движения. Обычно для наклонных грохотов характерны все три вида движения, а для горизонтальных - прямолинейные, направленные под углом 35-45° к просеивающей поверхности.

Скорость колебательного движения просеивающей поверхности выбирают такой, чтобы она обеспечивала периодический отрыв материала от просеивающей поверхности при его движении к разгрузочному концу.

При переработке строительных материалов, например, нерудных применяют следующие виды грохочения:

предварительное, при котором из исходной горной массы выделяется материал негабаритных размеров или материал, не требующий дробления в машинах первой стадии дробления;

промежуточное для выделения продукта, не требующего дробления в последующей стадии;

контрольное, применяемое за последней стадией дробления для контроля крупности готового продукта и выделения отходов; частицы крупнее заданного размера возвращаются на повторное дробление (замкнутый цикл);

окончательное или товарное для разделения готового продукта на товарные фракции.

Различают сухой и мокрый способы грохочения. При мокром способе исходный материал поступает на грохот в виде пульпы или в сухом виде и орошается водой из специальных брызгальных устройств. Мокрый способ применяют обычно для сортирования материалов повышенной влажности и загрязненных глиной, илом и другими примесями. В этих случаях при грохочении материал не только разделяется по крупности, но и промывается.

Процесс грохочения принято оценивать двумя показателями: производительностью, т.е. количеством поступающего на грохот исходного материала в единицу времени, и эффективностью грохочения - отношением массы материала, прошедшей сквозь отверстия сита, к массе материала данной крупности, содержащейся в исходном материале.

Эффективность грохочения отражает качественную сторону процесса грохочения. Качество получаемого продукта оценивается засоренностью (замельчением или закрупнением) которая равна процентному содержанию зерен посторонних фракций в данной фракции продукта.

Понятие фракция отличается от понятия класс тем, что пределы фракции определяются теми предельными размерами граничных зерен, которые требуется получить, а пределы класса определяются размерами отверстий сит, на которых происходит грохочение. Например, чтобы разделить гравийную породу на две фракции: гравий с размером частиц более 5 мм и песок, размер частиц которого менее 5 мм, применяют сито с отверстиями 6,5 мм в свету. Следовательно, зерна размером 5-6,5 мм относятся к верхней фракции, но к нижнему классу. Это обстоятельство не позволяет заменить показатель чистоты продукта показателем эффективности грохочения.

Раздел 1. Конструкторская часть

1.1 Основы расчета процесса грохочения и обзор конструкции грохотов

1.1.1 Основные показатели процесса грохочения

Эффективность грохочения оценивается показателем:

Е =* [С - d (100 - С)] 100/С, (%)

где С - процентное содержание массы зерен нижнего класса в общей массе поступающего на грохот исходного материала (определяется рассевом пробы исходного материала или по кривой ситового анализа этого материала);

d = (А - А') /А' - относительное содержание массы зерен нижнего класса, оставшихся после грохочения в верхнем продукте; А - масса пробы надрешетного материала; А' - масса той же пробы надрешетного материала после отсева из него на лабораторном сите с размером и формой отверстий как у исследуемого сита зерен нижнего класса.

Засоренность продукта рассчитывается по формуле:

3 = (А0-А0') 100/А0, (%)

где А о - масса пробы готового продукта;

А'0 - масса той же пробы после рассева ее на стандартном лабораторном сите с размером отверстий, соответствующих выбранной границе разделения.

грохочение грохот строительный материал

1.1.2 Основы вероятностной теории процесса грохочения

Рассмотрим теорию, поясняющую основы процесса грохочения, базирующуюся на вероятности прохождения зерна через отверстие просеивающей поверхности. Предположим, что шарообразное зерно вертикально падает на просеивающую поверхность с квадратными отверстиями. При этих условиях вероятность Р прохождения зерна через отверстие будет определяться как отношение числа случаев m прохождения зерна через отверстие к общему числу всех случаев n

Р = m/n.

При m = О Р = 0, т.е. ни в одном случае зерно не прошло через отверстие. При m = n Р = 1, т.е. при каждом попадании зерна на просеивающую поверхность оно проходило через отверстие.

Величина n, обратная вероятности Р, будет определять вероятное число случаев прохождения зерна через отверстие. Если принять, что толщина проволок сита равна а (рис.1), то вероятность прохождения зерна через ячейку сита

Величина характеризует отношение световой поверхности сита ко всей площади сита. Отсюда видно, что вероятность прохождения зерна прямо пропорциональна световой поверхности сита и просеивание зерна зависит от соотношения размеров зерна и отверстия и не зависит от их абсолютных размеров.

При прямоугольном отверстии вероятность прохождения зерна значительно возрастает, так как препятствием для прохождения в этом случае является лишь одно направление (ширина отверстия), а не два, как при квадратном отверстии. Для сравнения вероятности прохождения зерна через квадратное и прямо - угольное отверстия В рекомендуют зависимость

где KL,KQ - вероятность прохождения зерна через прямоугольное и квадратное отверстия; с = l’/m; l'-длина прямоугольного отверстия; m - ширина отверстия; d - диаметр зерна.

Риc. 1. Схема прохождения зерна через отверстие сита

Рис 2. Зависимость вероятного прохождения зерна через отверстие сита от диаметра зерна и размера отверстия

Исходя из вероятностной теории грохочения можно сделать следующие выводы:

1. Если построить график зависимости N = 1/Р от соотношения d/ I (рис2), то будет видно, что незначительное увеличение диаметра зерна d более 0,75l вызывает необходимость существенного увеличения числа отверстий на сите для прохождения этого зерна через него. Следовательно, согласно теории вероятности зерна размером менее 0,75l будут легко грохотимые, а зерна размером более 0,75l трудно грохотимые. Это подтверждает правильность деления зерен на легкие (при d <0,75l) и трудные (при d > 0,75l), как это принято на практике.

2. Ввиду того, что вероятность просеивания не зависит от абсолютных размеров отверстий сита и зерна, можно утверждать, что при одинаковых просеивающих поверхностях и исходном материале одного и того же гранулометрического состава через каждое отверстие может проходить лишь определенное число зерен. Это число сохраняется примерно постоянным независимо от того, происходит ли грохочение крупного материала на ситах с большими отверстиями или мелкого материала на ситах с мелкими отверстиями. При одинаковой производительности число зерен в исходном материале с увеличением крупности будет уменьшаться прямо пропорционально третьей степени диаметра зерен, в то время как число отверстий на единицу поверхности сита уменьшится прямо пропорционально лишь второй степени размера отверстия сита. Следовательно, производительность грохота при прочих равных условиях с увеличением отверстий возрастает прямо пропорционально размеру этих отверстий.

Вероятностная теория процесса грохочения базируется на рассмотрении условий прохождения единичного зерна через отверстие просеивающей поверхности. В действительности процесс грохочения протекает значительно сложнее. Результаты изучения работы машин в эксплуатационных условиях, а также экспериментальные данные позволили установить закономерности этого процесса и определить параметры машины и ее технико-эксплуатационные показатели.

1.1.3 Конструкции грохотов и технические характеристики

1.1.3.1 Грохоты с плоскими рабочими органами

Рабочей частью грохота является просеивающая поверхность, которая может быть выполнена в виде сита - плетеной проволочной сетки, решета - стального листа с отверстиями или колосниковой решетки.

Показатели процесса грохочения во многом зависят от конструкции просеивающей поверхности, а именно от размеров поверхности, размера и формы отверстий. Просеивающая поверхность для грохотов обычно характеризуется соотношением ширины и длины, равным 1: 2,5. У колосниковых грохотов тяжелого типа это соотношение равно 1: 2, что объясняется более низкими требованиями к эффективности грохочения.

Производительность изменяется прямо пропорционально площади сита при соотношении его ширины и длины 1: 2,5.

К конструкции проволочных сит предъявляются следующие требования: отношение суммарной площади отверстий ко всей площади сита должно быть наибольшим; форма изгиба проволок должна обеспечивать большую точность размеров отверстий и их неизменяемость при грохочении; сито не должно коррелировать; сито должно быть износостойким. Наибольшую световую площадь имеют плетеные сита, от прочности плетения которых зависит качество грохочения и срок службы сит.

На рис.3, a-г показаны проволочные сита. Сита различают по способу переплетения (рис.3, а), по форме ячейки: квадратная и прямоугольная (рис.3, б), по сечению проволоки: круглая и специального профиля (рис.3, в), по форме проволоки: предварительно изогнутая (рис.3, в) и прямая (рис.3, г).

На рис.3, г изображено сварное сито. Такое сито часто изготовляют на месте эксплуатации из стальных прутков диаметром 7-8 мм и размером ячеек 60-100 мм.

Формы отверстий решет показаны на рис.4. Поверхности грохочения с прямоугольными отверстиями имеют значительно большее живое сечение (70-80%), чем с квадратными (около 60%) и круглыми (приблизительно 40%), а следовательно, обеспечивают и большую пропускную способность. Однако при прямоугольных отверстиях в подрешетный продукт может попасть значительное количество лещадных зерен.

Рис.3. Проволочные сита:

a - с различными видами плетений; б - с квадратными и прямоугольными ячейками; в - из круглой проволоки и специального профиля; г - сварное сито из прямой проволоки

Рис 4. Формы отверстий решет

Так как поверхности грохочения могут иметь различную форму отверстий, возникает необходимость определить эквивалентность отверстий. Равноценными считаются отверстия, при которых обеспечивается один и тот же выход материала.

ВНИИСТРОЙДОРМАШ рекомендует для решет с круглыми и прямоугольными отверстиями применять следующие переходные коэффициенты: lкр = 1,25lкв при грохочении щебня; lкр = 1,15lкв при грохочении гравия; lпр = 0,8lкв (здесь lкр - диаметр круглого отверстия; lкв - размер квадратного отверстия; lпр - ширина прямоугольного отверстия).

Качество грохочения, производительность и срок службы просеивающей поверхности во многом предопределяются конструкцией ее крепления к коробу грохота. Таким образом, долговечность сита зависит не только от материала, из которого оно изготовлено. Слабое натяжение сита приводит к его быстрому выходу из строя. Поэтому особенно при использовании плетеных сит конструкция крепления должна обеспечивать постоянное и равномерное натяжение сита, исключающее излом проволок сетки.

Одно из натяжных устройств показано на рис 5.

Рис 5. Натяжное устройство сит Рис 6. Резиновое сито

В последнее время используют резиновые штампованные или литые армированные листы-решета или сетки из резинового шнура (струнные сита). При эксплуатации таких сит установлено, что при грохочении абразивных материалов резиновые сита (рис.6) экономичнее сит с металлическими поверхностями грохочения. Кроме того, например, при грохочении материалов, склонных к налипанию, грохот, оборудованный струнной резиновой поверхностью, имеет более высокую производительность и эффективность грохочения, так как вследствие возбуждения дополнительных колебаний в резиновых струнах они почти не забиваются.

1.1.3.2 Вибрационные грохоты

В зависимости от размеров и плотности сортируемых материалов различают легкие, средние и тяжелые грохоты.

Легкие грохоты применяют в основном в угольной промышленности, средние и тяжелые грохоты - в промышленности строительных материалов.

Наибольшее распространение получили инерционные наклонные грохоты с круговыми колебаниями и инерционные горизонтальные грохоты с направленными колебаниями (рис.7).

Наиболее простую конструкцию имеет грохот с круговыми колебаниями.

На рис.8 показан общий вид грохота с круговыми колебаниями С-784 с размером просеивающей поверхности 1500Х2750 мм. Этот грохот предназначен для товарного грохочения.

Металлический короб грохота сварен из листов и труб и выполнен с расположенными внутри него в два яруса ситами, прикрепленными к нему деревянными клиньями и растяжками. В средней части короба установлен вибратор. Вал вибратора опирается на два роликоподшипника, которые прикреплены к коробу. Вал защищен от пыли и ударов трубой. На концах вала симметрично установлены дебалансы, допускающие бесступенчатое регулирование статического момента. На одном из концов вала имеется шкив, соединенный клиновыми ремнями со шкивом электродвигателя.

Рис 7. Основные кинематические схемы грохотов: a - с круговыми колебаниями; б - c направленными колебаниями

Рис 8. Грохот С-784 с круговыми колебаниями

Для уменьшения износа клиновых ремней и предотвращения передачи вибраций на вал двигателя приводной шкив насажен на вал вибратора с эксцентриситетом, примерно равным амплитуде колебаний грохота.

Центробежные силы инерции, возникающие при вращении дебалансов, вызывают круговые или близкие к ним колебательные движения короба грохота. Амплитуда этих колебаний зависит от сил инерции, характеристики амортизаторов и нагрузки на грохот.

Грохот опирается на фундамент или подвешивается при помощи пружинных амортизаторов. При увеличении нагрузки на грохот амплитуда колебаний его короба соответственно уменьшается, и нагрузка на подшипники остается практически постоянной, т.е. инерционный грохот обладает свойством "самозащиты" от перегрузок. Это свойство позволяет успешно использовать рассматриваемые грохоты для грубого грохочения крупнокускового материала, например, для отсева мелкого материала перед первичным дроблением. Для этого созданы инерционные грохоты тяжелого типа, в качестве просеивающей поверхности которых служат решета из тяжелых колосников.

Колосниковый грохот (рис.9) имеет мощный футерованный короб, внутри которого на разных уровнях размещены колосниковые решетки. Короб установлен на опорные кронштейны рамы при помощи винтовых пружин. Благодаря конструкции опорных устройств просеивающую поверхность возможно располагать под углом наклона 0-30° к горизонту.

Рис 9. Общий вид колосникового грохота

Сменные колосники из высокомарганцовистой стали можно устанавливать с просветом 70 или 200 мм. Расстояние между колосниками в направлении от загрузки материала к выгрузке увеличивается, что предотвращает забивание решетки.

Вал вибратора приводится во вращение от электродвигателя клиноременной передачей. Параметры колебаний таких грохотов назначают исходя из условий обеспечения скольжения материала по поверхности колосников.

Инерционные горизонтальные грохоты среднего типа предназначены для окончательного грохочения (см. рис 7, б), эти грохоты по конструктивному исполнению сложнее, чем грохоты с круговыми колебаниями, так как в них применены вибраторы с направленными колебаниями. Однако в этих грохотах возможно установить просеивающую поверхность грохота горизонтально и тем самым уменьшить его размеры по высоте. Устанавливают такие грохоты на передвижных дробильно-сорхировочных установках, а также в местах, где высота ограничена.

На рис.10 показан вибратор грохота с направленными колебаниями. Он состоит из корпуса 2, прикрепленного к коробу грохота. В корпусе на роликоподшипниках установлены два дебалансных вала 3. На конце одного из валов имеется шкив /, соединенный клиноременной передачей со шкивом приводного электродвигателя. Второй дебалансный вал приводится во вращение от первого дебалансного вала зубчатой передачи 4 с передаточным отношением, равным единице, что обеспечивает синхронное вращение дебалансных валов. Линия, соединяющая центры дебалансных валов, расположена под углом 55° к горизонту, вследствие чего коробу грохота сообщаются прямолинейные колебания, направленные под углом 35° к плоскости сита.

Рис.10. Вибратор грохота с направленными колебаниями

В качестве упругих опор на отечественных грохотах использовались спиральные пружины или пластинчатые рессоры. Из-за специфической работы грохотов к их упругим опорам предъявляют высокие требования: при достаточной жесткости они должны передавать как можно меньше вибраций на основание, отличаться хорошей демпфирующей способностью и большим сроком службы. Как показала эксплуатация, металлические упругие опоры не соответствуют этим требованиям. Особенно сказывается несовершенство их конструкций при переходе через резонансную область колебаний при пуске и остановке грохота. Длительное время перехода резонанса и большие амплитуды колебаний при этом вызывают быстрый выход из строя упругих опор и снижают срок службы остальных узлов грохота. Недостатком таких опор является также их многообразие и сложность унификации, так как грохоты, отличаясь один от другого массой и размерами, требуют соответственно различных по конструктивному исполнению упругих опор.

Исследованиями ВНИИстройдормаша установлено, что наиболее эффективными опорами грохотов являются пневмобаллонные амортизаторы. Они имеют по сравнению с металлическими пружинами следующие преимущества.

Техническая характеристика инерционных грохотов.

1. Пневмобаллонные опоры имеют нелинейную упругую характеристику и с возрастанием амплитуды колебаний при резонансе их жесткость увеличивается. В результате этого в 2,5-3 раза сокращается время выбега после отключения электродвигателя и на 20-25% уменьшается максимальная резонансная амплитуда.

2. Одна пневмобаллонная опора при изменении внутреннего давления может быть использована для различных нагрузок при различных параметрах колебаний, т.е. для различных типоразмеров грохотов. Таким образом, применение пневмобаллонной опоры позволит устранить разнообразные металлические пружины на вибрационных грохотах и полностью унифицировать узел подвески грохота.

В связи с возросшими требованиями по повышению производительности оборудования для переработки горных пород наметилась тенденция создания грохотов с большими поверхностями просеивания.

Следует отметить, что при традиционной конструкции инерционного грохота увеличение его ширины связано с определенными конструктивными затруднениями, а именно: чем больше расстояние между опорами, тем больше прогиб приводного вала под действием собственной массы; самоустанавливающиеся роликовые подшипники не могут компенсировать прогиб в желаемых пределах; с увеличением расстояния между опорами значительно (в третьей степени) снижается жесткость вала и уменьшается частота собственных колебаний.

При этом возможно совпадение частот собственных колебаний вала и колебаний грохота под действием возбуждающей силы и наступление резонанса, что может привести к разрушению узла вибратора.

На грохотах с большими просеивающими поверхностями рекомендуется применять так называемые виброблоки, каждый из которых состоит из короткого вала, установленного в двух цилиндрических подшипниках и с закрепленными на его концах дебалансами.

Такое решение дает возможность выпускать грохоты с большими площадями просеивания с круговыми и направленными колебаниями, используя в различных комбинациях всего несколько размеров унифицированных виброблоков.

На рис 11 показан виброблок и различные схемы расположения виброблоков на грохотах с круговыми и направленными колебаниями.

Рис.11. Виброблок и различные схемы расположения виброблоков на грохоте

На рис.12 показан горизонтальный инерционный грохот с направленными колебаниями одной из зарубежных фирм. На этом грохоте направленные колебания создаются отдельными системами виброблоков и электродвигателей, т.е. по принципу самосинхронизации.

Рис 12. Инерционный грохот с направленными колебаниями

В грохотах с направленными колебаниями других зарубежных фирм применяют двухвальные виброблоки с передачей движения от приводного вала ко второму при помощи шестеренчатой пары (рис 13).

Рис 13. Двухвальные виброблоки:

а - схема; б - общий вид; 1 - ведомый вал с дебалансами; 2 - приводной шкив; 3 - ведущий вал с дебалансами; 4 - шестеренчатая передача; 5 - подшипники; 6 - масляная ванна

На рис 15 показан двухъярусный грохот с большой поверхностью просеивания с направленными колебаниями американской фирмы Аллис-Чалмерс.

Рис 14. Грохот фирмы Дллис-Чалмерс:

1 - короб; 2 - виброблоки; 3 - верхний ярус сит; 4 - нижний ярус сит; 5 - амортизационные пружины

Короб грохота приводится в движение сдвоенными виброблоками, установленными на мощную поперечную траверсу. Такое конструктивное исполнение привода грохота используют некоторые западногерманские фирмы, например, Крупп и Зибтехник.

Основные преимущества виброблока следующие:

больший срок службы подшипников благодаря центральной и равномерной нагрузке;

высокая собственная частота колебаний вала, что обеспечивается благоприятными соотношениями диаметра и длины вала;

возможность регулирования возбуждающей силы как внутри блока (регулировкой дебалансов), так и установкой различного числа блоков на грохот;

возможность равномерного распределения нагрузки на короб грохота и создания грохотов с большими поверхностями просеивания;

легкая замена, практически без простоя грохота.

Другим направлением в создании привода виброгрохотов является применение специальных мотор-вибраторов, устанавливаемых непосредственно на коробе грохота.

Мотор-вибраторы имеют те же преимущества, что и виброблоки. Кроме того, привод не имеет внешних вращающихся частей и при компоновке из нескольких мотор-вибраторов они почти не зависят друг от друга, как виброблоки. Их не обязательно располагать по одной прямой, а можно, например, один закрепить на верхней части грохота, а другой на нижней части.

На рис 15, а, б показаны схемы крепления мотор-вибратора к коробу грохота, а также конструкция мотор-вибратора. В зависимости от способа крепления мотор-вибраторов к коробу грохота можно сообщать его просеивающей поверхности различные виды колебания: круговые, эллиптические, прямолинейные (рис 15, в-д).

Рис.15. Мотор-вибратор и схема его крепления на грохоте:

а - общий вид мотор-вибратора; б - разрез мотор-вибратора; о - схема крепления на грохоте с круговыми колебаниями; г - то же, с эллиптическими колебаниями; д - то же, с прямолинейными колебаниями

Необходимо отметить, что мотор-вибраторы сложнее и тяжелее виброблоков, а создание их с большими статическими моментами при сравнительно низких частотах связано с трудностями. Поэтому мотор-вибраторы применяют преимущественно на вибро-грохотах малых типоразмеров и для грохочения мелких фракций материала, а также для привода тяжелых колосниковых грохотов, где требуется лишь обеспечить скольжение кусков материала по поверхности колосников и не предъявляются жесткие требования к параметрам колебаний.

Мотор-вибраторы высокой надежности имеют виброустойчивую обмотку, снабжены двухрядными сферическими подшипниками с принудительным воздушным охлаждением. Вал мотор-вибратора выполнен из высоколегированной хромоникелевой стали.

Следует отметить, что мотор-вибраторы так же, как и виброблоки, имеют свои области рационального применения. Они как виды привода грохотов не исключают, а дополняют друг друга.

В некоторых случаях, в основном при грохочении мелких материалов, применяют грохоты, у которых колебания просеивающей поверхности создаются электромагнитным вибратором (рис 16).

Рис 16. Электромагнитный грохот

При пропускании тока через катушку электромагнит 1 притягивает якорь 2, соединенный тягой 3 с планками, между которыми зажато сито 4. При движении вверх якорь ударяется об упоры, что вызывает резкий толчок, при этом подача тока в катушку прекращается и якорь пружиной 5 отжимается. При помощи маховичка 6 можно изменять зазор между якорем и упорами, а следовательно, и амплитуду колебания сита.

Электромагнитный вибратор закрепляют над средней частью просеивающей поверхности, поэтому амплитуда колебаний последней неравномерная: наибольшая в средней части и минимальная по краям, что является недостатком грохота с электромагнитным вибратором. К преимуществам таких грохотов можно отнести отсутствие вращающихся и трущихся частей, а также то, что колебания сообщаются только просеивающей поверхности, а короб (рама) остается неподвижным. Электромагнитный вибратор сообщает просеивающей поверхности 3000 колебаний в минуту и амплитуду, равную, примерно, 0,3 мм.

1.1.2.3 Виброударных грохотов

При классификации материала на классы менее 5 мм, значительно (в разы) снижается производительность грохотов. Особенно это наблюдается при классификации влажных материалов (карьерных песков), с наличием примесей глинистых и илистых частиц.

При классификации строительных песков по граничному зерну 3 мм и ниже эффективный процесс возможен только на высушенном материале, но и в этом случае просеивающая способность остается низкой.

Главными признаками снижения просеивающей способностью грохотов при рассеве мелкодисперсных сред (карьерных песков со средним диаметром частиц менее 0,5 мм) являются две причины: забивка сит и снижение сопротивлению движению частиц в воздушной среде. В частности, превалирующее действие аэродинамических сил над инерционными наблюдается при вибрировании на сетке слоя массой 50-100 мм кварцевого песка с частицами 0,25 мм. При вибрировании основного слоя наблюдается насосный эффект так называемого виброкипящего слоя, т.е. воздух начинает двигаться снизу вверх через сетку и слой вибрируемого материала и при этом воздух выносит мелкие частицы в верхнюю часть слоя, препятствую их выпадению вниз через слой и сетку грохота.

1.1.3 Расчет размеров сита

Расчеты производится по источнику [23]

Для сита, с размерами ячейки 5 мм

Из формулы расчета производительности стр.44 [23]

, (1.1)

F - площадь сита, м2

Q = 20 - производительность, м3/ч

c = 1 - коэф, учитывающий использование поверхности сита (1 для первого сита, 0,85 для второго сита)

q = 11 - удельная производительность сита, зависящая от его отверстий, м3/ (ч·м2)

l =0.91 (при 5)

k = 1,6 (при 70)

m = 0,9 (при 92)

n = 1,25

o =0,75

p = 1 - поправочные коэф.

Коэффициенты приведены в табл.6 на стр.45 [23]

м2

Для сита, с размерами ячейки 2,5 мм

Из расчета производительности грохотов находим площадь сита

F - площадь сита, м2

Q = 20 - производительность, м2/ч

c = 0,85 - коэф, учитывающий использование поверхности сита (1 для первого сита, 0,85 для второго сита)

q = 6,3 (при 2,5) - удельная производительность сита, зависящая от его отверстий, м3/ (ч·м2)

l =1 (при 25)

k = 0,9 (при 35)

m = 0,9 (при 92)

n = 1,25

o =0,75

p = 1 - поправочные коэффициенты.

Коэффициенты приведены в табл.6 на стр.45 [23]

м2

1.2 Описание технологической схемы

Рис. 1.3.1 технологическая схема линии классификации песка

С помощью автопогрузчика (2) из штабеля (1) песок подается в приемный бункер (4), где происходит отделение негабаритных кусков размерами более 40 мм. Негабарит (3) скапливается рядом с приемный бункером и убирается по мере необходимости погрузчиком. Из приемного бункера через питатель (5) песок по ленточному конвейеру (6) поступает на грохот (7), где происходит его разделение на 3 фракции - 0-2,5 мм, 2,5-5 мм и 5-40 мм.

Каждая фракция песка поступает в соответствующий бункер (9,10,11).

Фракция 5-40 мм из грохота поступает на виброконвейер (8), а из него в бункер (11).

С помощью дозаторов (12, 13, 14) фракции определенными порциями из бункеров через конвейеры (15, 18, 19, 20, 21) поступает в штабеля 0-2,5 мм (24), 2,5-5 мм (23), 5-40 мм (22).

Надрешетный продукт поступает в отдельный штабель (22).

Перемешивание готового продукта размером 0-5 мм происходит на виброконвейере (19).

Готовый продукт складируется на открытом участке откуда производится его погрузка в автотранспорт с помощью погрузчика.

1.3 Расчет и выбор основных технологических и конструктивных параметров оборудования

Главная машина - виброударный грохот. Следовательно производительности остального вспомогательного оборудования должны быть на 10-20% больше производительности виброгрохота, для того чтобы обеспечить необходимы запас материалов для беспрерывной его работы.

1.3.1 Выбор автопогрузчика

Для загрузки исходного материала в приёмный бункер, принимаем фронтальный пневмоколесный погрузчик ТО-30 (см. [21]).

Объем ковша, м3 - 1,07

Ширина режущей кромки, мм - 2300

Наибольшая высота разгрузки, мм - 2830

Мощность двигателя, кВт - 50

Максимальная транспортная скорость, км/ч - 11

Необходимая производительность погрузчика:

, (1.2)

где n - число циклов в час

V - объём ковша

м3/ч

1.3.2 Выбор загрузочного бункера

Размеры приемного отверстия бункера должны быть не меньше ширины режущей кромки ковша погрузчика. Исходя из этого условия конструктивно принимаем бункер с емкостью 4.63 м3 с размером приемной части 2,3х1,8 м. Угол наклона ребра бункера, σ=59°. Минимальная площадь выходного отверстия [4]

, (1.3)

Где dср - поперечный размер типичного куска; φ - угол внутреннего трения (см. стр.225 [4]).

м2

Принятая площадь выходного отверстия

м2,

Имеющаяся площадь F=0,12 м2 › 0,09 м2, то есть условие размерности соблюдается.

Для обеспечения свободного истечения материала из бункера должно быть выполнено следующее условие:

(1.4)

гдеσ - угол наклона ребра бункера, σ=59°;

- приведенный коэффициент трения;

f5 - коэфф. внешнего трения материала о стенку бункера,

f 5= 0,84 [4];

β - угол между наклонными гранями, β=42°,

,

.

Таким образом данная форма бункера удовлетворяет требованиям нормального истечения материала. Скорость истечения песка

, (1.5)

где λ=0,22 - коэфф. истечения [5]; R - гидравлический радиус отверстия [4],

, (1.6)

гдеF - площадь отверстия м3;

A - периметр отверстия м,

м,

м/с

Расход материала из бункера определяется по формуле:

(1.7)

м3/ч

Что удовлетворяет нужной производительности.

Под бункером располагается желобчатый вибропитатель.

Ширина желоба, мм - 350

Производительность, т/ч - 30.

1.3.3 Выбор ленточного конвейера

Производительность ленточного конвейера определяется по следующей формуле:

, (1.8)

где F - площадь поперечного сечения материала

v - скорость движения ленты, принимаем v = 0,5 м/с;

ρ - плотность песка, т/м3

Площадь поперечного сечения груза складывается из площадей треугольника и трапеции. Площадь треугольника рассчитывается по формуле [23]:

, (1.9)

где b - грузонесущая ширина ленты, b = (0,9B - 0,05) = 0,22 м

Кβ - коэффициент уменьшения сечения груза на наклонном конвейере (см. табл.4.10 [23]), Кβ = 0,9;

φ1 = 0,35φ - угол свободного расположения насыпного груза в поперечном сечении движущеёся ленты (φ - угол естественного откоса в покое), φ1 = 0,35·55 = 19,25 град.

Поперечная площадь сечения материала складывается из площади треугольника площади трапеции. Площадь

м2

Площадь трапеции будет равна

м2

F = 0,0075 + 0,0036 = 0,0111 м2

т/ч.

По производительности подбираем ленточный конвейер (6), со следующими характеристиками:

Расстояние между центрами барабанов, м11,5

Ширина ленты, мм300

Скорость движения ленты, м/с0,5

Угол наклона, град 25

Ленточный конвейер (15) по производительности принимаю такой же как и конвейер (6).

Длина первой (горизонтальной) секции, м 7

Длина второй (наклонной) секции, м 8

Угол наклона второй секции, град 25

Ленточные конвейеры (18, 20, 21) по производительности принимаю такой же как и конвейер (6).

Расстояние между центрами барабанов, м4,5

Угол наклона второй секции, град20

1.3.4 Расчет и выбор выброконвейера

Расчет приводится в источнике [18] на стр.396.

Находим амплитуду колебаний грузонесущего органа

, (1.10)

где Г - динамический коэффициент виброконвейера; (по табл.93 [18] Г=3 при частоте n=1500 кол/мин)

g - ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с2

α - угол наклона конвейера к горизонту, =0

β - угол между осью грузонесущего органа и направлением колебаний; принимаем =25

(м)

скорость движения материала

, (1.11)

где kп. с. - коэффициент передачи скорости;

k1 - коэффициент, учитывающий толщину слоя транспортируемого материала;

k2 - коэффициент, учитывающий наклон грузонесущего органа к горизонту.

По табл.95 стр.396 [18] принимаем kп. с. = 0,8 (при n=1500), k1 = 0,95 (при толщине слоя 100 мм), k2 = 0,85 (при угле наклона до 5)

(м/с)

Определяем площадь сечения потока материала:

, (1.12)

где Q - требуемая производительность (при 20 м2/ч),

м2

Зная площадь поперечного сечения и толщину слоя материала, найдем ширину грузонесущего лотка, при толщине слоя материала h = 10 см:

м

Принимаем следующие характеристики виброконвейера:

Производительность, м3/ч 20

Амплитуда колебания, мм 2,8

Толщина слоя материала, см 10

Длина транспортирования, м 2,96

1.3.5 Выбор бункера

Т.к. виброударный грохот классифицирует материал на 3 фракции, по целесообразно унифицировать бункеры. Выбираем бункер 3-х секционный.

Назначение: прием, хранение и дозированная подача на ленточный конвейер классифицированного песка 3х фракций для подачи на место промежуточного хранения.

Фракции классифицируются в соотношении 70: 25: 5, следовательно объём бункера должен быть не меньше получасовой производительности грохота по наибольшей по объёму фракции, т.е. м3

Габаритные размеры приемного отверстия, м - 2,9х2,9

Габаритные размеры выходного отверстия, м - 0,45х0,45

Угол наклона ребра бункера, град - 59

Общий объем, м3 - 3х7 = 21,0

1.3.6 Выбор вибросмесителя

В качестве вибросмесителя использую виброконвейер (8) той же, но с уменьшенным расстоянием между приемным и выходным отверстием - 2,15 м. Расчеты приведены в п.1.4.5.

1.4 Разработка виброударного грохота

1.4.1 Обоснование и выбор технических параметров грохота

Согласно заданию, проект базируется на следующих положениях:

техническая производительность установки не менее 30 тонн\час (20 м3\ч) по готовому продукту;

процентное соотношение фраций 5% - 5-40 мм, 25% - 2,5-5 мм, 70% - 0-2,5 мм в качестве расходного материала используется песок строительный для бетонных работ;

режим работы - двусменный (16 ч).

1.4.2 Цель

Конструирование виброударного грохота, который обеспечивает высокую производительность работ на мелких фракциях песка в следствии очистки сит ударным способом.

1.4.3 Принцип работы

Конструкция грохота и режим его работы должны обеспечивать вибротранспортирование слоя материала по ситу и передавать ударные импульсы коробу с натянутым в нем ситом, для его очистки, т.е. грохот должен работать с подбрасыванием материала, для разрыхления слоя и прохождения через этот слой мелких частичек песка; грохот должен работать как вибротранспортер для того чтобы убирать верхний и нижний слой материала с сита. По условию обеспечения виброперемещения слоя, по рекомендациям в источнике [18], стр.408, амплитуда перемещения массы m1 должна находиться в пределах А1 = 2,5-4,5 мм при частоте вынужденных колебаний n = 750 - 1000 об/мин. Принимаем А1 = 2,5 мм, n = 1000 об/мин, что соответствует частоте вращения ω = 104,7 1\рад

(1.13), 1\рад

Отрыв материала от сита возможен только при соблюдении условия:

, (1.14)

где

А1 - амплитуда колебания короба, мм

- частота вращения, рад/с

g - ускорение свободного падения, м/с2

Из полученного соотношения следует, что обеспечивается виброперемещение материала с отрывом его от просеивающей поверхности.

Рис.1.4.2.

На рис.1.4.2 изображена сплошной линией (1) схема движения сита грохота в установившемся режиме, а пунктиром (2) схематично показана траектория движения слоя материала. Показан фрагмент только двух периодов движения системы.

Участок - период удара массы m2 об упругий ограничитель с0;

и - соответственно первый и второй момент отрыва слоя от грузонесущей поверхности грохота;

и соответственно первый и второй момент падения слоя материала на сито.

При движении слоя материала относительно днища, характерными являются два основных движения: перемещение слоя в контакте с ситом (например: с момента до ) и перемещение слоя полетом (без контакта слоя с грузонесущим органом) с момента до , после которого опять слой перемещается совместно с виброорганом.

В период совместного движения слоя с ситом виброоргана происходит проваливание мелких частиц через отверстие в сите, а в период полета его над ситом происходит период ударного импульса на сито, при ударе ограничителя с0 (рис.1) по массе m2.

Таким образом за каждый период колебаний виброоргана m2 происходит ударная очистка сита (в период до ) и процесс прохода частиц через отверстие сита при совместном движении слоя с грузонесущим органом.

1.4.4 Схема конструкции

Рис.1.4.3.

На рисунке показана схема двухмассного виброгрохота, на которой:

m1 - активная масса (приведенная);

m2 - реактивная масса;

с1 - жесткость опорных пружин;

с3 - жесткость упругого ограничителя;

с2 - суммарный коэффициент продольной жесткости пружин, через которые взаимодействуют массы m1 и m2;

е - смещение - основной параметр настройки режимов колебания системы;

F (t) = A·sinωt - возмущающая сила.

Для того чтобы произошел удар, необходима мгновенная остановка движущихся во встречном направлении масс m1 и m2. Из этого следует, что импульсы их тел должны быть равны:

(1.15)

из этого соотношения можно найти А2 амплитуду колебания массы m2:

(1.16)

1.4.5 Выбор и расчет сита короба

Исходя из того, что производительность виброударного грохота будет в 2-2,5 раза больше обычного, то вместо расчетных 5 м2 (см. расчет 1.1.3 на стр.31) примем площадь сита равную 3 м2. Такому ситу удовлетворяет грохот ВНИИСтройдормаша, который представлен на чертеже. Из конструктивных данных следует, что масса m1 = 1140 кг.

Конструктивно принимаем соотношение масс равным

,

откуда следует что кг.

По условию обеспечения виброперемещения слоя принимаем А1 = 2,5 мм амплитуду колебаний массы m1. А из соотношения

находим значение амплитуду колебания массы m2, равную:

мм.

Для обеспечения максимальной эффективности виброударный грохот работает в околорезонансном режиме, которому соответствует условие:

,

Из следующего выражения []

(1.17)

следует, что

где С2 - жесткость пружин, Н/м

m1 - масса короба грохота, кг

m2 - масса ударной части, кг

р - собственная частота приведенной массы грохота, 1/рад.

Тогда

Жесткость пружинных опор грохота, представляющую собой отношение общей нагрузки на пружины к величине их деформации од этой нагрузкой, выбирают по возможности меньшей. В общем случае жесткость упругих опор грохота определяется из следующего выражения [] стр.432:

(1.18)

где

G - вес короба грохота, кг;

g - ускорение силы тяжести, м/с2;

f0 - минимально допустимая частота собственных колебаний короба грохота (в направлении продольной оси пружины);

Тогда

Рассмотрим уравнение движения двумассной системы виброгрохота.

Рис.1.4.4.

Уравнение Лагранжа II рода:

, (1.19)

, (1.20)

, (1.21)

где

Т - кинетическая энергия

П - потенциальная энергия

- статическое перемещение (от ненапряженного состояния пружины)

Расчетом по методу Лагранжа и подстановками приходим к окончательному виду уравнений:

(1.22)

Частное решение неоднородной системы уравнений

(1.23)

где

F - вынуждающая сила;

с1 и с2 - коэффициенты жесткости;

а1 и а2 - коэффициенты инертности;

ω - частота;

y1 и y2 - коэффициенты перемещения.

Уравнения y1 и y2 можем получить графиком, задаваясь значениями m1, m2, c1, c2, ω, F, p.

Тогда график движения будет выглядеть следующим образом:

График 1

Из графика 1 видно, что движение масс m1 и m2 происходит синхронно и в противофазе.

Для того что бы произошел удар (см. график 2) требуется подобрать ограничитель. Если ограничитель будет слишком мягким, то удар будет продолжительным. Если слишком твердым, то удар будет распространяться на это ограничитель

Удар должен происходить в тот момент времени, когда материала на сите нет, чтобы не было большего засорения сита. На графике, удар происходит в (+) части. В данном случае под ударом подразумевается резкое изменение жесткости.

При ударе происходит разрыхление слоя материала и выпадение из него мелких частичек на сито.

С помощью компьютера, методом подбора значений собственной частоты колебаний (Р) были найдены рациональные условия выполнения удара.

Табл.1.4.1

| M1 | m2 | c1 | c2 | ω | F | P | Δ | t | перемещ m1 | перемещ. m2
1 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 4,5243E+11 | 0 | -0,0024 | 0,01220
2 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 5,25363E+11 | 0,007 | -0,0014 | 0,00741
3 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 5,25363E+11 | 0,014 | 8,09 E-06 | -4,08 E-05
4 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 5,25363E+11 | 0,022 | 0,00148 | -0,00747
5 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 5,25363E+11 | 0,029 | 0,0020 | -0,01050
6 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 5,25363E+11 | 0,037 | 0,00145 | -0,00735
7 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 5,25363E+11 | 0,044 | -2,42 E-05 | 0,00012
8 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 5,25363E+11 | 0,052 | -0,00149 | 0,00753
9 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 5,25363E+11 | 0,059 | -0,00208 | 0,01050
10 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 5,25363E+11 | 0,067 | -0,00144 | 0,00729
11 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 4,5243E+11 | 0,074 | 4,70 E-05 | -0,00023
12 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 4,5243E+11 | 0,076 | 0,00042 | -0,00214
13 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 4,5243E+11 | 0,077 | 0,00079 | -0,00400
14 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 4,5243E+11 | 0,079 | 0,00114 | -0,00576
15 | 1140 | 200 | 200000 | 2658582 | 105 | 3000 | 125 | -1,14723E+13 | 0,08 | 0,00007 | 0,00042
16 | 1140 | 200 | 200000 | 2658582 | 105 | 3000 | 125 | -1,14723E+13 | 0,082 | 0,00008 | 0,00050
17 | 1140 | 200 | 200000 | 2658582 | 105 | 3000 | 125 | -1,14723E+13 | 0,083 | 0,00009 | 0,00057
18 | 1140 | 200 | 200000 | 2658582 | 105 | 3000 | 125 | -1,14723E+13 | 0,085 | 0,00010 | 0,00062
19 | 1140 | 200 | 200000 | 2658582 | 105 | 3000 | 125 | -1,14723E+13 | 0,086 | 0,00011 | 0,00066
20 | 1140 | 200 | 200000 | 2658582 | 105 | 3000 | 125 | -1,14723E+13 | 0,088 | 0,00011 | 0,00068
21 | 1140 | 200 | 200000 | 2658582 | 105 | 3000 | 125 | -1,14723E+13 | 0,0899 | 0,00011 | 0,00069
22 | 1140 | 200 | 200000 | 2658582 | 105 | 3000 | 125 | -1,14723E+13 | 0,0914 | 0,00011 | 0,00068
23 | 1140 | 200 | 200000 | 2658582 | 105 | 3000 | 125 | -1,14723E+13 | 0,0929 | 0,00011 | 0,00065
24 | 1140 | 200 | 200000 | 2658582 | 105 | 3000 | 125 | -1,14723E+13 | 0,0944 | 0,00010 | 0,00061
25 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 4,5243E+11 | 0,0959 | 0,00192 | -0,00969
26 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 4,5243E+11 | 0,0974 | 0,00166 | -0,00840
27 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 5,25363E+11 | 0,1049 | -0,00240 | 0,01220
28 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 5,25363E+11 | 0,1124 | -0,00151 | 0,00764
29 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 5,25363E+11 | 0,1199 | -0,00208 | 0,01050
30 | 1140 | 200 | 200000 | 1840334,3 | 105 | 3000 | 104 | 5,25363E+11 | 0,1274 | -0,00142 | 0,00718

График 2

Из графика видно, что в момент удара происходит резкая остановка масс m1 и m2. Так как выполняется условие , то момент удара - фактически отсутствие относительного перемещения масс за время t удара.

1.4.6 Расчет жесткости пружин

Из пункта №1.3.5 мы знаем значение коэффициента С2 жесткости.

Предварительный выбор пружин

Следовательно жесткость одной пружины

Зная коэффициент жесткости, перейдем к геометрическим параметрам пружины:

(1.24)

(1.25)

(1.26)

(1.27)

где

c - жесткость пружины,

d - диаметр проволочки,

D - внешний диаметр пружины

n - число витков

1.4.6.1 Пружины, через которые взаимодействуют массы m1 и m2

Примем следующие данные по [1]:

d = 14 мм; D = 64 мм; n = 3; С = 48,85 кг/мм (4 шт.)

Усилие затяжки пружины болтами на длине 5 мм - 244 кг

l0 = 80 мм - длина в свободном состоянии

- шаг

Поджатие - 5 мм каждой пружины, т.е. общая 10мм.

Горизонтальная жесткость пружины

Максимальный сдвиг - 1,1 мм

Реальный сдвиг - 0,78 мм (под углом 45)

Максимальные напряжения в пружине

(1.28)

Запас прочности при расчете на усталость

1.4.6.2 Опорные пружины

По справочнику [1] при помощи формул (1.11-1.14) находим основные параметры пружины

d = мм; D = мм; n = 3; С = кг/мм (8 шт.)

1.4.7 Конструкция и расчет упругого ограничителя

Расчет производится [] стр.131. Принимаем марку резины 1847

Зададимся размерами резинового ограничителя, который схематично указан на рис.1.3.5.

Рис.1.4.5.

При одноосном сжатии в случае малых деформаций нагрузка связана с деформацией следующей формулой:

, (1.29)

где

F - начальная площадь основания, м2;

Е - модуль упругости при малых деформациях (см. рис.1.3.6.)

- относительная деформация

- максимальное сжатие, мм

h - высота резинового ограничителя, мм

Рассчитаем коэф. учитывающий форму элемента

(1.30)

где a и b - длинна и ширина соответственно, см

Рис.1.4.6.

Зная значения коэффициента формы и относительную деформацию, по рис.1.4.6 находим модуль упругости для резины марки 1847. В нашем случае он будет равняться . Жесткость при заданной деформации находится так:

(1.31),

Суммарная жесткость всех упругих резиновых ограничителей

1.4.8 Расчет мощности электродвигателя

Средняя мощность двигателя. Производим расчет по источнику [20]

(1.32)

где

G - приведенная масса грохота, кг

А - амплитуда колебаний, м

ω - частота, 1/рад

кВт

Раздел 2. Автоматизация

Электрическая схема

2.1 Порядок работы

Подача материала в бункер приемный (БП)

Материал, предназначенный для классификации, засыпается в бункер приёмный (БП) фронтальным погрузчиком. БП оборудован датчиком нижнего уровня (НУ) (2а) сигнал с которого выведен на лампу, которая сигнализирует водителю погрузчика о том, что БП пуст, а также на лампу (2b) на пульте управления (ПУ) для сигнализации оператору. В верхней части БП установлена виброрешётка для отсева негабарита. Управление приводом виброрешётки (1а) осуществляется оператором с ПУ кнопкой ПУСК (1b), сигнализационная лампа на ПУ (1c).

Классификация и подача материала в 3-х секционный бункер

3-х секционный бункер оборудован датчиками верхнего уровня (ВУ) (7а,8а,9а) в каждой секции, сигнализационные лампы для каждой секции (7b,8b,9b) на ПУ.

Подача материала на классификацию и далее в 3-х секционный бункер осуществляется путём включения привода вибропитателя (3а) - кнопка ПУСК (3с), сигнализация работы вибропитателя лампой (3е) на ПУ. При этом должны быть включены и работать постоянно привода грохота (5а,6а) - кнопка ПУСК (5b), сигнальная лампа работы грохота (5d) на ПУ и привод конвейера ленточного (4а) - кнопка ПУСК (4с), сигнальная лампа работы конвейера (4е) на ПУ. Из вибропитателя материал по конвейеру ленточному поступает на грохот, где и происходит рассев на три фракции, которые накапливаются в отсеках 3-х секционного бункера. При достижении уровня материала ВУ в секциях 3-х секционного бункера загорается соответствующая сигнальная лампа и вибропитатель автоматически отключается. Датчики ВУ в 3-х секционном бункере выставляется таким образом, чтобы материал, находящийся в коробе грохота и на ленте конвейера после достижения ВУ в любой секции 3-х секционного бункера и отключения вибропитателя весь вошёл в бункер и не высыпался через край.

По ходу линии подачи материала в 3-х секционный бункер предусмотрены блокировки агрегатов, т.е. при штатной или аварийной остановке агрегата (грохот, конвейер) автоматически отключается предыдущий по ходу материала агрегат.

Таким образом, включение линии должно проходить в обратной относительно хода материала последовательности: грохот - конвейер - вибропитатель. Выключение агрегатов производится с пульта соответствующими кнопками (5c, 4d, 3d), наоборот, по мере освобождения их от материала.

Для проведения наладочных работ предусмотрено включение любого агрегата без блокировок: переключатели "РАБ. - НАЛАД." (4b) для конвейера, (3b) для вибропитателя.

Раздел 3. Технологическая часть

3.1 Обоснование выбора способа изготовления заготовки

Выбор материала заготовки произвожу по аналогии с заводской технологией - Чугун серый Сч 28 ГОСТ 1412-85. Согласно заданию, количество изготавливаемых деталей - 5, что соответствует единичному производству. Изготовление заготовок высокопроизводительными способами: литьем, штамповкой, накаткой - требует наличия специализированного, дорогостоящего оборудования; или напротив, разработка специального инструмента вызовет большие затраты материальных средств.

Выбираем заготовку в виде отливки максимально приближенную по форме к изготавливаемой детали. При мелкоштучном производстве (N =5 штук) допустимые отклонения размеров отливок согласно указаниям ГОСТ 26645-85 относят к 3-ему классу точности. Этим требованиям удовлетворяют отливки в песчаные (земляные) формы.

3.2 Маршрут обработки поверхностей детали

При единичном производстве маршрут обработки поверхностей будет выглядеть следующим образом:

1. Токарная;

2. Сверлильная;

3. Долбежная;

4. Контрольная.

3.3 Расчет режимов резания

Исходные данные.

Деталь - полумуфта.

Операция - токарная: обточка диаметра с 190 до 180 мм.

Оборудование - токарно-винторезный станок модели 16К20 завода "Красный пролетарий".

3.3.1 Выбор марки материала режущего инструмента и геометрических параметров режущей части резцов

По таблице I-1 [15] для получистовой и чистовой обработки конструкционной стали выбираем марку твердого сплава ВК8.

По таблице I-4 [15] для обработки при достаточно жесткой системе станок - деталь - инструмент принимаем резец с главным углом в плане j = 45°.

По таблице I-6 [15] для чистовой обработки принимаем резец с вспомогательным углом в плане j1 = 3°.

3.3.2 Определение режима обработки

Выбор глубины резания.

Глубину резания принимаем t = 5 мм.

Выбор подачи.

По таблице 14 (т. II, стр.268 [16]) для чистоты обработки Rz40 и радиусе при вершине r = 0,8 мм, находим табличную подачу Sт = 0,5 мм/об.

По паспорту станка устанавливаем фактическую подачу Sф = 0,5 мм/об.

3.4 Выбор скорости резания

3.4.1 Оптимальная скорость резания

, м/мин

где: СV - коэффициент, характеризующий общие условия обработки, качество обрабатываемого материала и материала резца, СV = 227, таблица I-12 [15];

Т - стойкость резца, Т = 60 мин, таблица I-12 [15];

m - показатель относительной стойкости, m = 0,2, таблица I-12 [15];

tV - глубина резания, tV = 5 мм;

SV - подача, SV = 0.51 мм/об;

x, y - показатели степени, x = 0,15, y = 0,3, таблица I-12 [15];

kV - сложный коэффициент, характеризующий конкретные условия обработки.

,

где: kq - коэффициент, учитывающий влияние сечения державки резца на скорость резания, kq = 1, таблица I-13 [15];

kj - коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане j на скорость резания, kj= 1,0, таблица I-14 [15];

kj1 - коэффициент, учитывающий влияние вспомогательного угла в плане j1 на скорость резания, kj1=1,0, таблица I-15 [15];

kr - коэффициент, учитывающий влияние радиуса r при вершине резца на скорость резания, kr = 0,87 ();

ku - коэффициент, учитывающий влияние материала режущей части резца на скорость резания, ku = 1,0, таблица I-16 [15];

kσ - коэффициент, учитывающий влияние твердости обрабатываемого материала на скорость резания, kσ=1,23, таблица I-17 [15]

();

kh - коэффициент, учитывающий влияние износа режущей части резца по главной задней поверхности на скорость резания, kh= 1,таблица I-20 [15], для допустимого износа режущей части инструмента по задней поверхности hзад = 0,8-1,0 мм, таблица I-11 [15];

kn - коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности обрабатываемого материала на скорость резания, kn = 1,0, таблица I-21 [15];

kф - коэффициент, учитывающий влияние формы передней поверхности резца на скорость резания, kф=1,05, таблица I-22 [15];

kс - коэффициент, учитывающий влияния способа изготовления металла заготовки на скорость резания, kс=1,0, таблица I-23 [15],

Подставим численные значения коэффициентов:

м/мин

3.4.2 Оптимальная частота вращения шпинделя

об/мин,

где: VЭК - оптимальная скорость резания, VЭК =108.4 м/мин;

d - диаметр обрабатываемой поверхности, d = 120 мм.

об/мин.

Окончательно, принимаем фактическую частоту вращения шпинделя по паспортным данным токарно-винторезного станка модели 16К20, nФ = 190 об/мин, S = 0,5 мм/об, тогда фактическая скорость резания:

м/мин,

Для остальных операций расчет аналогичен, результаты сведены в технологическую карту.

3.5 Расчет нормируемого времени

3.5.1 Основное технологическое время

,

где L - расчетная длина обработки L = l + l1 + l2 мм,

где l - длина обрабатываемой поверхности, l = 22 мм;

l1 - длина врезания, таблица III-1 [15],

где: t - глубина резания, t=5 мм;

φ - главный угол в плане, j = 45°,

;

l2 - длина вывода или перебега инструмента, l2 = 2 мм, таблица III-1 [15] обтачивание до уступа;

i - число проходов резца, i = 1;

n - частота вращения шпинделя, n = 190 об/мин;

S - подача на один оборот, S = 0,5 мм/об,

мин

3.5.2 Вспомогательное время

,

гдеТВ1 - время на установку и снятие детали, ТВ1 = 0,6 мин, таблица III-13 [15]; ТВ2 - время приемов управления станком и смены инструмента, ТВ2 = 0,56 мин, таблица III-13 [15],

ТВ = 0,6 + 0,56 =1.16 мин.

3.5.3 Дополнительное время

мин.

Примечание: время на отдых и естественные надобности берется в размере 2% от оперативного времени (ТОП = ТО + ТВ), при работе на универсальном станке.

3.5.4 Штучное время

,

где: ТОБ - время на обслуживание рабочего места, мин,

мин.

Примечание: время на организационное и техническое обслуживание рабочего места берется в % к оперативному времени (см. таблицу III-47 [15], для высоты центров станка 300 мм).

мин.

3.5.5 Подготовительно-заключительное время

Подготовительно-заключительное время Тпз выбирается из справочной литературы (например, таблица III-2 [15]).

Нормируемое время на остальные операции рассчитывается аналогично, и сведены в технологическую карту.

Раздел 4. Безопасность жизнедеятельности

4.1 Безопасность жизнедеятельности в производственных условиях

При эксплуатации грохота должен быть в наличии паспорт завода изготовителя и инструкции по техники безопасности. К управлению установкой или оборудованием допускаются рабочие, имеющие удостоверение на право управления ими.

Производственные процессы на грохоте выполняются без участия обслуживающего персонала, а только под его наблюдением.

4.2 Классификация опасностей

Производственная опасность - это возможность воздействия на рабочих опасных и вредных производственных факторов.

К опасным производственным факторам относят такие, воздействие которых на работающего приводят к травме.

К вредным производственным факторам относятся такие, воздействие которых на рабочего приводит к заболеваниям.

Процесс эксплуатации грохота - является активной опасностью. Заводские дефекты машин - являются пассивной опасностью.

Опасности, которые вызывает грохот, классифицируются:

1.) По природе происхождения:

а.) физические - опасности, которые могут вызываться за счет: движущихся деталей и элементов механизмов, недопустимого уровня шума, падение материалов, вибрации, метеорологических колебаний в рабочей зоне, недопустимой или повышенной освещенности рабочей зоны;

б.) химические - воздействие поли в рабочей зоне;

в.) психофизиологические - опасности, которые могут вызываться за счет: физических нагрузок, нервно-психологических перегрузок (умственных, эмоциональных, монотонности труда, перенапряжения).

2.) По вызываемым последствиям:

- утомление (шум при эксплуатации установки)

- профессиональные заболевания (пыль)

- травма (при поломке оборудования, несоблюдения инструкций по эксплуатации)

пожары (возгорание электропроводки)

3.) По приносимому ущербу:

- экономический - выход из рабочего состояния оборудования при неправильной его эксплуатации;

- технологический (приостановка технологического процесса);

- экологический - последствия возможного выбора пыли.

4.) По характеру воздействия:

- активные (удар электрическим током, механическое воздействие)

- пассивные (воздействие шума, вибрации)

5.) По локализации: опасности, связанные с атмосферой (вредные воздействия пыли)

4.3 Декомпозиция опасных и вредных факторов

1. Механическая энергия - это фактор, связанный с физической опасностью. Она возникает за счет движущихся деталей. Этот фактор может привести к травматизму людей. Для того чтобы избежать случайных травм при работе на грохоте, к лицам, допускаемым к участию в производственном процессе, должны предъявляться требования соответствия их физиологических, психофизиологических, психологических особенностей характера работ.

Лица, допускаемые к участию в производственном процессе, должны иметь профессиональную подготовку, в том числе по безопасности труда, соответствующую характеру работы.

Проверка знаний работающих по техники безопасности должна проводится как при допуске их к работе так и в процессе работы.

В качестве средств защиты используются защитные кожухи и ограждения. Предусматривается ограждение (съёмное) приёмных отверстий, рабочих органов (валков), клиноременных передач привода. Площадки для обслуживания приёмных транспортирующих устройств должны иметь ширину менее 1м с ограждением по периметру на высоту не менее 1м.

Грохота функционируют как в закрытых помещениях, так и на открытых площадках. Эксплуатацию грохота следует осуществлять в соответствии с требованиями паспорта завода-изготовителя и инструкций по эксплуатации.

2. Метеорологические условия. Самочувствие и работоспособность человека зависят от метеорологических условий производственной среды, в которой он находится и выполняет трудовые процессы.

Под метеорологическими условиями понимают несколько факторов, воздействующих на человека: температура, относительная влажность, скорость движения воздуха, барометрическое давление и тепловое излучение. Несоблюдение допустимых параметров микроклимата может привести к повышенной утомляемости, снижению внимания, то есть к ухудшению самочувствия человека.

Поскольку грохот находится на открытой площадки, обслуживающий персонал может находится в различных температурных условиях. На открытой местности организм человека почти постоянно находится под воздействием повышенной или пониженной температуры, влажности, скорости движения воздуха. Уменьшение влажности воздуха в дробильном отделении обеспечивается отводом воды в отстойники или канализационную систему, а также эффективной работой вентиляционной системы.

Мероприятия для создания благоприятных метеорологических факторов сводится к созданию оптимальных микроклиматических условий (температуры, влажности и скорости движения воздуха). Эти условия при длительном и систематическим воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояния организма. Используются система отопления, вентиляции, спец. одежды у обслуживающего персонала. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ

3. Воздействие шума. Основным источником шума является работа грохота, которая сопровождается механическими колебаниями его узлов и деталей, которые в свою очередь приводят к колебаниям воздуха и появлению звуков различной частоты и интенсивности, Шум вредно воздействует на организм человека (влияет на органы слуха, появляются головокружения и головные боли); снижается производительность труда, и концентрация внимания, что может привести к травматизму.

Мероприятия по снижению уровня шума:

- дробильное оборудование устанавливают на виброизолированные фундаменты ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ

- оснащают звукоизолирующими кожухами

перенос рабочего места на расстояние 10м. от корпуса ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ

4. Воздействие освещенности. Во время выполнения работ применяется естественное, искусственное и комбинированное освещение.

Под освещением понимают систему устройств и мер, обеспечивающих благоприятную работу зрения человека, исключающую вредное и опасное влияние на него в процессе труда.

Освещение должно быть равномерным. Недостаточное освещение приводит к снижению зрительной способности глаз, постоянному перенапряжению органов зрения, в результате чего человек быстро переутомляется. Чрезмерное утомление приводит к снижению внимательности, в результате повышается опасность возникновения производственных травм. Повышенная освещенность приводит к снижению светочувствительности глаз, что также повышает опасность травматизма. Длительные работы при неудовлетворительном освещении способствуют появлению таких глазных заболеваний, как близорукость, резь в глазах, катаракта, а также головные боли

В зависимости от выполняемых видов работ, установлены нормы освещения, которые приведены в СНиП 23-05-95, Енорм=200лк.

В качестве освещения рабочих мест используется:

лампы накаливания, люминесцентные лампы (освещение рабочих мест, проходов);

6.) Запыленность воздуха в рабочей зоне - уменьшается за счет подключения к аспирационной системе.

Схема построения опасностей и причин при эксплуатации вибросушильной установки

Несчастный случай

Техническая причина

Организационная причина

Технологическая причина

Психофизиологическая причина

Неисправность технологического

состояния оборудования

Несвоевременное проведение инструктажа

Нарушение технологической операции

Метеоусловия

Отсутствие ограждений (кожухов) на движущихся частей

Отсутствие ограничений опасной зоны

Плохое освещение

Установка борудованияна слабые

грунты

Болезненное или после стрессовое состояние машиниста |
После алкогольное или наркотическое) опьянение

4.4 Экологическая безопасность

В результате работы грохота в атмосферу попадает большое количество пыли, происходит акустическое загрязнение. Длительное вдыхание пыли приводит к развитию различных заболеваний дыхательных путей.

Для улавливания в рабочей зоне пыли, а также для организации общего воздухообмена применяют систему удаления пыли.

4.5 Пожарная безопасность

Главным источником возникновения пожара являются электроприводы, электродвигатели, электроосветительные приборы, статическое электричество, возникающее при движении пылевоздушных смесей в вентиляционных системах,

В целях безопасности:

Проводят следующие мероприятия:

- наличие заземления у электроприводов и электрооборудования.

- контроль за работой вентиляционных систем

- общее и местное увлажнение воздуха

- применение средств защитного отключения возможных источников зажигания.

Возникший огонь тушат средствами пожаротушения с учетом свойств горящих материалов. Загоревшиеся электропровода или электроустановки прежде всего обесточивают, а затем тушат электрокислотными (ОУ) огнетушителями или песком. О возникновении пожара немедленно сообщают в пожарную охрану. До прибытия пожарной команды пожар тушат первичными средствами/Степень огнестойкости здания - 2 (СниП 2.01.02-85). Категория производства по взрывопожароопасности - В.

Раздел 5. Гражданская защита в чрезвычайных ситуациях

5.1 Основные рекомендации по специальной обработке строительных машин в условиях чрезвычайной ситуации

Чрезвычайная ситуация (ЧС) - это обстановка на определенной территории сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного действия, которые могут или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей среды.

Таким образом, ЧС возможна при применении противником оружия массового поражения, так как большие районы могут подвергнуться радиоактивному, химическому или бактериологическому заражению. Кроме того, при разрушении предприятий в ходе войны, в результате аварии, опасного природного явления или иного действия, имеющих радиоактивные и сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ), могут также возникать зоны заражения местности.

Для восстановления нормальной жизнедеятельности в районах, подвергшихся заражению, для снижения или исключения поражения людей будет проводиться ряд мероприятий, одним из которых является специальная обработка техники.

При возникновении ЧС для этой цели необходимо создать станцию по обеззараживанию техники (СОТ). В составе которой необходимо сформировать звенья приема и обеззараживания техники, приготовления растворов, санитарной обработки личного состава. Оснастить машинами и комплектами для обеззараживания, средствами индивидуальной защиты. За 10 часов работы СОТ должна быть способна дезактивировать струёй воды 45-55 тракторов, дегазировать протиранием смоченной ветошью 30 единиц техники.

Территорию для размещения СОТ (см. рис.5.1) нужно разделить на грязную и чистую половины. На грязной половине оборудовать площадки подготовки техники к обеззараживанию (1), частичной обработки машины водителем (2), чистки ходовой части (3), обработки наружных и внутренних поверхностей машины (4), обработки съемного оборудования (5), столы ручной обработки (6). На чистой половине производить дозиметрический контроль (Д) и, если требуется, производить дополнительную обработку (7). Во время обеззараживания техники механики машин проходят санитарную обработку в санпропускнике, имеющем такие отделения, как: раздевальное (8), обмывочно-душевое (9) и одевальное (10). С этой целью на случай ЧС необходимо предусмотреть возможность произвести перепланировку имеющихся помещений (площадок) и дополнительное строительство недостающих, произвести дооборудование строительных машин и другой техники.

Полное обеззараживание производить на СОТ, и площадках дегазации (ДП), развертываемых на незараженной местности. Обработку производить с применением специальных машин и комплектов обрызгиванием и протиранием с использованием растворов для обеззараживания, а при проведении дезактивации, кроме того, смыванием струёй воды под давлением 4 - 6 кгс/см2. Внутренние поверхности и труднодоступные места техники, замасленные поверхности протирать смоченной ветошью, а при дезактивации, кроме того, использовать способ пылеотсасывания.

Нормы расхода дезактивирующих веществ для трактора показаны в табл.5.1.

Таблица 5.1

Наименование техники | Способ дезактивации |
| Смывание струёй воды и протирание внутренних поверхностей ветошью, смоченной в горючем | Обработка дезактивирующим раствором из брандспойтов со щетками и протирание внутренних поверхностей ветошью, смоченной в горючем | Протирание ветошью, смоченной в горючем или в дезактивирующем растворе |
| вода, л | бензин, л | ветошь, кг | время, мин | раствор, л | ветошь, кг | время, мин | жидкость, л | ветошь, кг | время, мин
Трактор | 1000 | 5-6 | 2-3 | 25 | 100 | 2-3 | 40 | 15 | 8 | 90

Выбор способов обеззараживания будет зависеть от количества зараженной техники и располагаемого времени на обеззараживание, наличия сил и средств для обеззараживания.

Работы по обеззараживанию строительной техники производить в следующем порядке: надеть средства индивидуальной защиты; снять с машины съемное оборудование и имущество и уложить на подготовленные столы или настилы для их обработки; закрыть все двери, окна, ветровые стекла, люки; обработать все зараженные поверхности и части машин, а также снятое оборудование и детали рабочими растворами, обмыть водой; установить на машины обработанное съемное оборудование и имущество.

После этих операций машины необходимо перевести на чистую половину площадок обеззараживания, где провести дозиметрический и химический контроль. Если при контроле обнаружится, что остаточная зараженность превышает допустимые нормы, машины нужно возвратить на повторную обработку. Если же полнота обеззараживания достигнута, то машины надо направить на пункт сбора обработанной техники, а механиков - на санитарную обработку и затем на пункт сбора, где они должны очистить и смазать наиболее важные части и приборы машин для защиты от коррозии.

Эффективность (полнота) обеззараживания зависит от правильного выбора способа обработки и тщательности обработки зараженных поверхностей.

Дезактивация считается выполненной, когда РВ удалены полностью или их количество не превышает допустимые нормы. Для строительной техники степень зараженности не должна превышать 200 мр/ч. Она проверяется с помощью измерителей мощности дозы ДП-5. Полнота дегазации проверяется войсковым прибором химической разведки (ВПХР). Для определения полноты дезинфекции с обработанных поверхностей необходимо взять пробы и направить их в лабораторию ГЗ.

Частичное обеззараживание автомобильной техники, возможно, проводить как на незараженной, так и на зараженной местности.

Обработке подвергать кабину, подножки, передний капот, и другие места, с которыми соприкасаются механик и другие, непосредственно контактирующие в процессе работы с машиной люди. Обеззараживание производить с помощью специальных комплектов, приборов и подручных средств обрызгиванием с протиранием растворами для обеззараживания, растворителями, а при дезактивации чаще водой.

Во избежание поражения людей при проведении работ необходимо строго соблюдать меры безопасности:

разделить площадки на грязную и чистую половины и расположить рабочие места так, чтобы исключить возможность взаимного заражения; обеспечить людей необходимыми средствами индивидуальной защиты и иметь их запас; оборудовать места для надевания и снимания средств защиты; организовать санитарную обработку личного состава по окончании работ по обеззараживанию; использованную ветошь закапывать в землю, растворы и воду после обработки собирать в заранее вырытые колодцы.

Запрещается соприкасаться с зараженными предметами; расстегивать или снимать средства защиты; без разрешения курить, пить, принимать пищу; обрызгивать каплями растворов от обрабатываемых поверхностей.

При проведении дезактивации, кроме того, необходимо организовать дозиметрический контроль облучения личного состава; периодически сменять личный состав по мере его облучения; следить, чтобы не переполнялись водоотводные каналы и колодцы.

При работе в защитной одежде изолирующего типа в летнее время во избежание перегрева тела соблюдать допустимые сроки работы в защитной одежде.

Таблица 5.2.

Дозы радиационного облучения в условиях мирного времени

Контролируемые величины | Предел доз
Персонал (группа А) | Население
Эквивалентная доза | 20 мЗв в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв в год. | 1 мЗв за год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год.
Эквивалентная доза за год |  |
В хрусталике глаза | 150 мЗв | 15 мЗв
Коже | 500 мЗв | 50 мЗв
Кистях и стопах | 500 мЗв | 50 мЗв

Критическая доза облучения (разовая):

10 дней - 50 Рентген

1 месяц - 100 Рентген

1 квартал - 200 Рентген

1 год - 300 Рентген

5.2 Основные рекомендации при проектировании по пожарной безопасности

Под пожарной обстановкой в очаге ядерного поражения понимают масштабы и плотность пожаров, возникающих и развивающихся в населенных пунктах и на объектах промышленности, оказывающих влияние на жизнедеятельность населения, рабочих промышленных предприятий, на проведение аварийно-спасательных и других неотложных работ.

Прогнозирование пожарной обстановки может проводиться как в мирное (предварительная оценка), так и в военное время.

В ходе оценки пожарной обстановки определяется возможность локализации сплошных пожаров, производится расчет сил и средств для основных видов работ противопожарной службы, а также делают анализ обеспечения города (объекта) водой для пожаротушения.

Цель ПБ в С обеспечение противопожарной защиты зданий и сооружений техническими решениями.

Пожарная безопасность определяется ГОСТ 12.1.004-76 "Пожарная безопасность, общие требования". Источников открытого огня и горючих веществ на смесительной установке не имеется.

В задачи по противопожарной безопасности входят создание условий для:

1. Предупреждение возникновения пожаров.

2. Ограничение распространения пожаров.

3. Успешной эвакуации людей, животных, материальных ценностей.

4. Успешного тушения пожаров.

Технические решения по пожарной безопасности.

Согласно СНиП 2.01.02-85 "Противопожарные нормы", СНиП 21-01.97 "Пожарная безопасность зданий и сооружений" технические решения делятся на:

Конструктивные направлены на обеспечение требуемой огнестойкости зданий и создание препятствий распространению огня по зданию:

· Огнестойкость зданий и сооружений (вся конструкция и прилежащие к ней сооружения должны распространять пожар по территории предприятия и должна соответствовать нормам пожарной безопасности);

· Противопожарные стены, зоны, двери, тамбур-шлюзы и др.

Объемно-планировочные направлены на ограничение распространения пожаров внутри здания и между зданиями, а также на обеспечение успешной эвакуации людей:

· Наружная планировка (зонирование, взаимное размещение зданий, противопожарные разрывы и т.д.);

· Внутренняя планировка здания (отсеки, секции, размещение опасных помещений);

· Обеспечение условий эвакуации людей (эвакуационные пути и выходы).

Специальные дополняют конструктивные и объемно-планировочные решения и обеспечивают противопожарную безопасность зданий, оборудования и безопасность людей:

· Противодымная защита зданий и сооружений;

· Противовзрывная защита зданий и сооружений.

Для предупреждения пожаров требуется:

Проектирование и строительство зданий требуемой степени огнестойкости, повышение огнестойкости конструкций. Так как установка изготовлена из металла, то она соответствует нормам противопожарной безопасности.

Правильная внутренняя планировка здания и конструкций, устройство преград для нераспространения пожаров, Воздухонагреватели и отопительные приборы должны проходить осмотр и ремонт своевременно.

Устройство достаточного количества эвакуационных выходов, правильного размещения эвакуационных путей и выходов, ограничение протяженности путей эвакуации, соблюдение требуемой огнестойкости ограждающих конструкций и путей эвакуации.

Создание и устройство технических средств тушения пожарной техники. Автоматические установки пожаротушения (АУПТ), ящики с песком и огнетушители должны находиться в близи возможных очагов возгорания. Электропроводку при возгорании водой тушить нельзя.

Создание необходимого расстояния между зданиями. Вся конструкция смесительной установки и прилежащие к ней сооружения не должны распространять пожар по территории предприятия и должны соответствовать нормам пожарной безопасности.

Организация пожарной охраны, устройство противопожарного водоснабжения, подъезда к зданию, разработка методов и приемов тушения пожаров.

В процессе эксплуатации электродвигателей необходимо следить за нагрузкой на них и электросети во избежание нагрева и искрения, что может привести к возгоранию. Также необходимо следить за изоляцией токопроводящих кабелей. При неисправности изоляционного слоя сопротивление изоляции резко уменьшается, что может привести к короткому замыканию, электрическому удару, накапливанию электрических зарядов.

Все производственные, служебные, складские и вспомогательные здания и помещения должны постоянно содержаться в чистоте. Проходы, выходы, коридоры, тамбуры, лестницы не разрешается загромождать различными предметами и оборудованием. Все двери эвакуационных выходов должны свободно открываться в направлении выхода из здания.

На случай возникновения пожара должна быть обеспечена возможность безопасной эвакуации людей, находящихся в производственном здании. Установка должна быть остановлена и обесточена.

Раздел 6. Экономическая часть

6.1 Расчет эффективности использования грохота

Расценки по материалам принимаю по еженедельнику "Стройка"

Выбор базового варианта

Для сравнения экономических показателей принимаем серийный грохот.

Новый грохот имеет по сравнению с базовым большую производительность, скорость передвижения машины. Но мощность установленных двигателей в сумме такая же как на базовой.

Техническая характеристика машин

| Наименование параметров | Ед. измерения | Значение параметров
БТ | НТ
1 | Производительность | м3/ч | 15 | 20
2 | Максимальная амплитуда колебаний короба | мм | 4 | 2,5
3 | Длина рабочей поверхности | м | 2,5 | 3
4 | Установленная мощность | кВт | 11 | 11
5 | Масса машины | кг | 1800 | 1340

6.2 Определение производительности машины

Годовая производительность

Т - эффективный годовой фонд рабочего времени

ВЭ.Ч. - эксплуатационная производительность (из расчетов)

, где

dК = 365 дней - количество календарных дней,

dП.В. = 115 дней - количество выходных и праздничных дней,

tсм = 8 часов - продолжительность смены,

Ксм = 2 смена - количество смен.

К - коэф. учитывающий технологические простои

ч

ч

ВБ.Т. = 4000 · 15 = 60000 м3/год

ВН. Т = 6000 · 20 = 120000 м3/год

Исходные данные

| Наименование показателей | Усл. обозначение | Ед. изм. | Значения
БТ | НТ
1 | Кол-во выходных и праздничных дней | dП. В | дней | 115 | 115
2 | Продолжительность смены | tсм | ч | 8 | 8
3 | Коэффициент сменности | Ксм |  | 2 | 2
4 | Часовая тарифная ставка оператора 3 разряда | ЗТ. С | руб | 40 | 40
5 | Коэффициент, учитывающий премии операторам | λм |  | 1,3 | 1,3
6 | Средняя тарифная ставка ремонтного рабочего | ЗТ.Р. Р | руб | 32 | 32
7 | Коэффициент учитывающий доплаты (ночные, сверхурочные, гос. обязанности, оптуск, т.д.) | Кдоп |  | 1,11 | 1,11
8 | Средний коэф. учитывающий премии ремонтным рабочим | λр |  | 1,2 | 1,2
9 | Установочная мощность машины | Nн | кВт | 11 | 11
10 | Норма реновации в долях единиц | Кр | % | 11 | 11
11 | Норматив приведения разновременных затрат и результатов | Ен |  | 0,1 | 0,1
12 | Отчисления в социальные фонды |  | % | 26 | 26

Определение цены нового грохота

Где СБТ - цена базовой техники (данные фирмы производителя www.stroit.ru)

mНТ - масса новой техники

mБТ - масса базовой техники

6.3 Определение себестоимости эксплуатации машины

Определение капитальных вложений

руб

руб

- коэффициент, учитывающий затраты связанные с доставкой техники и ее монтажом.

Амортизационные отчисления на реновацию

руб

руб

КР = 11% - норма реновации в долях единиц (табл. 11).

Определение, зарплаты рабочим и операторам

Заработная плата рабочих, занятых управлением техники

ТГ - время работы в году

КДОП =1,11 - поправочный коэффициент к тарифной ставке, учитывающий доплать (стр 20),

λм = 1,3 - коэффициент учитывающий премии (стр20)

ЗТ.С. = 40 руб - часовая тарифная ставка рабочего 3 разряда.

где:

ТФ - годовой фонд рабочего времени оператора;

dК = 365 дн - количество календарных дней

dП.В. = 115 дн - количество выходных и праздников

dОТ = 24 дн - количество отпускных дней

dб. = 5 дн - количество больничных дней

Тф=365-115-24-5 = 221 день,

dp - продолжительность пребывания машины в ремонте

dpi - нормативная продолжительность выполнения i - х технических обслуживании и ремонтов dTO-1 = 0,2 дн, dTO-2= 1 дн, dCO = 1 дн, dTP1 = 5 дн - принимаем по технической документации аi - количество i - х технических обслуживании и ремонтов aTO-1 = 26, aTO-2 = 6, aCO = 3, aTP = 3 (по данным эксплуатации) Тц = 2800 ч - межремонтный цикл (средний ресурс до первого капитального ремонта) d0 = 0,3 - средняя продолжительность устранения одного отказа =125 м-ч; =180 м-ч - наработка на отказ

дней

дней

м-ч

м-ч

руб

руб

Отчисления в социальные фонды составят 26 % от зарплаты рабочих

руб

руб

Зарплата рабочих, включающих техобслуживание и текущий ремонт машины

руб

руб

λР = 1,2 - средний коэффициент учитывающий премии ремонтных рабочих (стр. 20)

ЗТ.Р. Р. - часовая тарифная ставка рабочего среднего разряда по техн. обслуживанию и ремонту машин (табл. 11)

Отчисления в социальный фонд

руб

руб

Затраты на электроэнергию

ЦЭ - тариф на электроэнергию, руб/кВт. ч, (ЦЭ = 1,63 руб/кВт. ч).

WЭ - расход электроэнергии на 1 маш. - ч. работы машины.

NЭi - номинальная мощность 1 - го электродвигателя,

n - количество установленных электродвигателей.

| Статья затрат по эксплуатации машины | Условное обозначение | Значение показателей
БТ | НТ
1 | Амортизационные отчисления на реновацию | Ап. в. | 23980 | 19983
2 | Заработная плата оператора | Сз. м. | 194632 | 195325
3 | Отчисления в социальные фонды от з/пл. оператора | Qз. м. | 50604 | 50784
4 | Заработная плата ремонтников | Сз. п. р. | 6982 | 6556
5 | Отчисления в социальные фонды от з/пл. ремонтников | Qз. п. р. | 1815 | 1705
6 | Затраты на электроэнергию | Сэ | 19011 | 28517
7 | Итого |  | 243605 | 250381
8 | Накладные расходы (120 % от зарплаты) | Нр | 241936 | 242257
9 | Годовая стоимость эксплуатации | Сг | 485541 | 492638

6.4 Определение экономического эффекта

Стоимостная оценка основных результатов работы по вариантам техники:

Хозрасчетный экономический эффект от применения одного грохота за год работы в соответствии с формулой:

где:

РГ - стоимостная оценка результатов руб/год

СГ - годовая стоимость эксплуатации техники

руб.

руб.

При отсутствии информации по ценам конечной продукции стоимостная оценка рассчитывается:

, руб.

руб.

ВНТ, ВБТ - годовая эксплуатационная производительность новой и базовой техники.

ПН - норма плановых накоплений к стоимости эксплуатации техники

Прирост экономического эффекта за счет внедрения нового оборудования:

руб.

Экономический эффект за весь период эксплуатации

руб.

Кр - норма (коэффициент) реновации, определяем с учетом фактора времени =0,3021

(табл. 20)

Ен = 0,1 - норматив приведения разновременных затрат и результатов

Окупаемость капитальных вложений.

г.

Зк - капитальные вложения в технику

Эг - годовой хозрасчетный экономический эффект.

Список использованной литературы

1. Анурьев. Справочник конструктора машиностроителя.3т. - М.: Машиностроение. 1979г.

2. Бауман В.А. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций - М.: Машиностроение. 1981г.

3. Бауман В.А. Вибрационные машины в строительстве и производстве строительных материалов. - М. Машиностроение. 1970г.

4. Бородачева. Под ред. Справочник конструктора ДМ. - М.: Машиностроение. 1973г.

5. Борщевский. Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий - М.: Машиностроение, 1989г

6. Ф.Г. Брауде. Механическое оборудование заводов ЖБИ - Л. ЛИСИ. 1985

7. Воробьев. Электротехника и оборудование строительных процессов - М.: Ассоциация строительных вузов. 1988г

8. Горбацкевич, Шкрец. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. - Минск. Высшая школа. 1983г.

9. Гринкевич. Строительные машины. Учебник для вузов. Изд.3-е. - М., Машиностроение. 1975г.

10. Добронравов С.С. Строительные машины и оборудование. - М. Высшая школа. 1991г.

11. Дроздов. Строительные машины и оборудование. Курсовое и дипломное проектирование. Учебное пособие - М.: Стройиздат. 1988г.

12. Под ред. Косиловой и Мещерякова. Справочник технолога-машиностроителя. т.1. - М.: Машиностроение. 1985г.

13. Под ред. Косиловой и Мещерякова. Справочник технолога-машиностроителя. т.2. - М.: Машиностроение. 1986г.

14. Мартынов. Строительные машины и монтажное оборудование. - М.: Машиностроение. 1990г.

15. В.Н. Потураев. Резиновые и резино-металлические детали машин. - М. Машиностроение. 1966г.

16. Пчелинцев. Охрана труда в производстве строительных изделий и конструкций. - М: Стройиздат. 1986г.

17. Смоленский. Ведение спасательных работ в условиях поражения объекта. - СПб.: СПбГАСУ-96.

18. Сергеев. Строительные машины и оборудование: Учеб. для вузов по спец. "Строительные машины и оборудование". - М.: Высшая школа., 1987г.

19. Спиваковский А.О. Транспортирующие машины. - М. Машиностроение. 1983

20. Троицкий Обогащение нерудных материалов. - М. Машиностроение, 1985

21. Сборник научных трудов ЛИСИ. 1976г

22. Статья Скпипилова А. "Виброударные грохоты для классификации строительных песков", 2006

23. Сборник правил пожарной безопасности. Буткевичюс В.Ю. - М.: Стройиздат. 1981 г.

Размещено на Allbest.ru