Щековая дробилка с простым движением щеки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Щековые дробилки в промышленности строительных материалов чаще всего применяются для крупного и среднего дробления кусковых материалов. Они отличаются простотой и надежностью конструкции и несложны в обслуживании. Дробление материала в щековых дробилках происходит между подвижной и неподвижной щеками путем периодического нажатия подвижной щеки на материал. Основными параметрами, характеризующими щековую дробилку, являются размеры загрузочного и разгрузочного отверстий. Например, щековая дробилка СМ-888 имеет следующие размеры загрузочного отверстия: ширину 1500 мм; длину 2100 мм; ширину разгрузочного отверстия при полном отходе щеки 180 мм.

Шириной загрузочного отверстия определяется наибольший размер загружаемых кусков. Размер куска принимается равным 0,8-0,85 ширины загрузочного отверстия. От равномерности подачи материала и равномерности распределения его по длине загрузочного отверстия зависит производительность дробилки. Все существующие типы щековых дробилок можно классифицировать по следующим конструктивным признакам: по методу подвеса подвижной щеки - на дробилки с верхним подвесом и с нижним подвесом подвижной щеки. При нижнем подвесе наибольший размах подвижной щеки будет вверху, у входного отверстия.

Технологический процесс производства с применением щековой дробилки

Для приема исходного материала и его последующей подачи на щековую дробилку предлагается бункер 1 с питателем пластинчатым 2. В качестве одного из вариантов, для равномерной подачи материала на первичную дробилку, можно предусмотреть бункер с вибропитателем. Бункер устанавливается над питателем для хранения материала, распределитель устанавливается под ним для приема материала, проходящего через решетки. Подситный продукт через выпускной канал передается по боковому конвейеру как отход, что позволяет получать чистый материал для первичного дробления. После первой стадии дробления на щековой дробилке материал конвейером подается на инерционный грохот с двумя ярусами сит (70 и 5 мм). Продукт фракции +70 мм (выход порядка 65%) конвейером подается на роторную дробилку ДаР 16?14 (вторая стадия дробления).

Надситный продукт +5 направляется на классификацию. В зависимости от условий производства, на вторую стадию дробления вместо роторной дробилки ДаР 12?12 можно предусмотреть конусную дробилку КСД 1750, что увеличит производительность технологической линии и обеспечит максимальный выход ликвидной фракции, но снизит качество готового продукта за счет увеличения лещадности. Дробленый продукт с роторной дробилки поступает на ленточный конвейер, подающий материал на классификацию, которая производится на грохоте инерционного типа марки ГИС с двумя ярусами сит (20 и 5 мм). Продукт фракции +70 мм (выход порядка 40%) возвращается с помощью конвейера на до драбливание в роторную дробилку или складируется для последующей переработки или использования для других целей. Полученные готовые фракции щебня 0…5 мм и 5…20 мм собираются с грохотов на конвейеры и складируются в конусы. Для улучшения качественных характеристик продукта 0…5, можно предусмотреть грохочение для отсева мелкодисперсной и пылевидной фракции -0,2.

Существует возможность установки оборудования на сварные конструкции, которые позволяют снизить срок монтажа оборудования до 2недель. Для получения качественного кубовидного щебня из малоабразивных материалов прочностью до 200 МПа, предлагаем короткую технологическую линию, представляющую одностадийное дробление роторной дробилкой ДаР Для приема исходного материала предназначен бункер - питатель пластинчатого типа. Перед операцией дробления предусмотрено предварительное грохочение, которое производится на грохоте ГИТ - 51. Фракция - 40 подаётся на классификацию, которая производится на грохоте ГИЛ - 52, полученные фракции 0…5, 5…20 и 20…40 мм собираются и складируются. Фракция +40 мм подаётся на роторную дробилку ДаР 12?12.

Схема подвеса подвижной щеки

Серьезным конструктивным недостатком дробилок с нижним подвесом подвижной щеки является то, что самые крупные куски, требующие наибольшего усилия раздавливания, располагаются на самом большом от оси подвеса расстоянии. В результате развивается значительный изгибающий момент, создающий повышенные нагрузки в частях механизмов, и конструкция вследствие этого утяжеляется. Кроме того, незначительный размах подвижной щеки у выходного отверстия может заглушить дробилку, особенно при дроблении вязких материалов.

Дробилки с нижним подвесом подвижной щеки в промышленности строительных материалов распространения не получили, поэтому в дальнейшем они не рассматриваются. При верхнем подвесе наибольший размах щеки получается внизу, у выходного отверстия. В дробилках указанного типа качание щеки может быть как простым, так и сложным. По конструкции устройства, приводящего в движение подвижную щеку, различают дробилки с шарнирно-рычажным механизмом и дробилки с роликовым (кулачковым) механизмом . Наиболее распространенный вид механизма привода шарнирно-рычажный; он прост по конструкции и надежен в работе. Роликовые (кулачковые) механизмы в процессе работы быстро изнашиваются, так как давление от кулачка на ролик передается не по поверхности, а по линии. Поэтому необходимо изготавливать кулачки и ролики из высококачественных легированных материалов, что удорожает стоимость механизма. По характеру движения подвижной щеки дробилки делятся - на дробилки с простым или со сложным движением . В дробилках со сложным движением подвижная щека подвешивается на эксцентриковом валу и качается не только около оси вала, но и движется вдоль плоскости щеки. При анализе кинематических схем щековых дробилок с простым и сложным движением щеки, проведенном Б.В.Клуманцевым, установлено следующее. Траектории движения точек подвижной щеки у дробилки со сложным движением представляют собой замкнутые кривые, причем в верхней части эта кривая - эллипс, приближающийся к окружности, в нижней части - эллипс сильно вытянутый. Приняв горизонтальную составляющую хода нижней точки щеки равной х получим горизонтальную составляющую верхней точки равной (1,2 - 1,5) х; вертикальные составляющие ходы в нижней точке будут равны 3 х, а в верхней-(2-2,5) х. Траектории движения точек подвижной щеки у дробилок с простым движением представляют собой дуги окружностей с общим центром, находящимся на оси подвеса щеки. При величине горизонтальной составляющей хода нижней точки подвижной щеки, равной х, горизонтальная составляющая в верхней точке будет ровна примерно 0,3 х; вертикальная составляющая хода нижней точки подвижной щеки будет ровна 0,3 х, верхней - 0,14 х. Срок службы футеровки щек находится в прямой зависимости от величины вертикальной составляющей хода щеки.

Щековые дробилки с простым движением щеки

Щековая дробилка с простым движением щеки состоит из стальной литой станины эксцентрикового вала 2, шатуна ,оси 4, распорных плит 5. Станина крупных дробилок состоит из двух частей, соединенных в горизонтальной плоскости болтами. Станины дробилок малых размеров литые неразъемные. На обоих концах эксцентрикового вала через фрикционные муфты закреплены маховики 6, один из которых является одновременно приводным шкивом, на котором имеются проточки для клиновых ремней. Эксцентриковый вал устанавливается на подшипниках скольжения, последние крепятся в выемках боковых стенок станины. Вкладыши подшипников заливаются антифрикционным материалом (баббитом). Вал 2 в средней части имеет эксцентричность. Шатун подвешивается на эксцентриковую часть вала 2.

В верхней части шатуна имеется головка, которая состоит из корпуса и крышки, соединенных болтами, в нижней части имеются продольные пазы с вкладышами, на которые опираются головки передней и задней распорных плит. На ось 4 подвешивается подвижная щека коробчатого сечения. Передняя поверхность подвижной щеки 7 футеруется броневыми плитами 8 из марганцовистой стали. Плиты к щеке крепятся болтами.

На задней стенке щеки 7 имеется продольная прорезь, в которую вставляется вкладыш 9, служащий второй опорой передней распорной плиты.

Второй вкладыш задней распорной плиты устанавливается в прорези задней стенки станины или регулировочного устройства 10.

Передняя поверхность станины, выполняющая роль неподвижной щеки, футеруется броневой плитой.

Распорные плиты изготавливают из чугуна. Во многих конструкциях задняя плита выполняет также роль предохранительного устройства. В этом случае она рассчитывается по уменьшенному запасу прочности на сжатие.

Иногда эта плита изготавливается из двух частей, соединенных между собой заклепками или болтами. Подвижная щека 7 при посредстве пружины 12 и тяги 13 замыкается как одно звено с распорными плитами и шатуном.

В последних конструкциях крупных дробилок распорные плиты являются только кинематическими звеньями, а в качестве предохранительных устройств применяются фрикционные муфты.

Фрикционная муфта состоит из дисков, которые могут свободно перемещаться вдоль оси вала по шлицам втулки 2. Втулка 2 соединяется болтами с маховиком 3. На эксцентриковом валу 4 жестко закреплена шпонкой втулки 5 со шлицами. По шлицам втулки 5 могут перемещаться диски 6. Для увеличения трения между дисками 6 и на них укреплены прокладки из ленты ферредо. Работа муфты происходит в следующей последовательности. Перед пуском электродвигателя по трубопроводу 7 в гидроцилиндр 8 подается масло.

При этом пружины сжимаются, крышка отходит вправо и ослабляет сцепление между дисками 1 и 6. Затем включается электродвигатель дробилки. Шкив-маховик 3, а следовательно, соединенные с ним втулка 5 с дисками 6 приводится во вращение. Диски в это время проскальзывают. Когда маховик достигает необходимого числа оборотов, прекращается подача масла в гидроцилиндр, и пружины надавливают на крышку. Крышка надавливают на диски и вводит последние в зацепление. Эксцентриковый вал начинает вращаться, при этом ввод дробилки в действие происходит не рывком, а плавно. Пространство, ограниченное подвижной и неподвижной щеками и частью продольных стенок станины, называется камерой дробления. Высота камеры дробления больше ширины загрузочного отверстия в 2 - 2,4 раза. Продольные стенки камеры дробления футеруются высокоуглеродистыми или марганцовистыми стальными плитами.

Профиль футеровки подвижной и неподвижной щек может быть различным (ребристым, волнистым и т.д.), боковые плиты гладкие. Ось подвеса боковой щеки обычно выносится примерно на 0,5 ширины загрузочного отверстия выше верхнего уровня камеры дробления. Этим достигается увеличение хода подвижной щеки на уровне загрузочного отверстия дробилки. Ход щеки на уровне загрузочного отверстия принимается равным примерно одной сотой от ширины загрузочного отверстия. На нижнем конце задней стенки подвижной щеки крепятся две тяги замыкающего устройства 12 . Назначение тяг - способствовать возврату подвижной щеки в исходное положение при посредстве пружин. Регулирование ширины разгрузочного отверстия производится путем замены распорных плит (у крупных дробилок) или установкой прокладок между вкладышем распорной плиты и задней стенкой станины, или с помощью клинового регулировочного механизма. Привод дробилки состоит из электродвигателя и клиноременной передачи. Работа дробилки рассматриваемой конструкции происходит в следующей последовательности.

От электродвигателя через клиноременную передачу вращение передается шкиву-маховику, закрепленному на эксцентриковом валу. Большая масса движущихся частей затрудняет запуск дробилки, создавая очень большой пусковой момент. Поэтому крупные дробилки, выпускаемые в последнее время, имеют ступенчатый пуск, осуществляемый последовательным вводом в работу шкива-маховика, далее через фрикционную муфту эксцентрикового вала с шатуном, а затем через вторую фрикционную муфту второго маховика. Полное время пуска дробилки в этом случае составляет 50-60 секунд. При вращении эксцентрикового вала шатун совершает возвратно - поступательное движение в вертикальной плоскости.

При движении шатуна вверх вместе с ним движутся и концы распорных плит. Последние, распрямляясь (за счет увеличения угла между плитами),начинают надавливать на заднюю стенку станины и подвижную щеку, перемещая последнюю в сторону неподвижной щеки. Материал, загруженный в камеру дробления, при этом подвергается раздавливанию. При движению шатуна вниз совершается холостой ход. Энергия холостого хода электродвигателя аккумулируется маховиками и используется во время рабочего хода. Щека во время холостого хода отходит (вправо по чертежу) под действием составляющей силы тяжести ее и пружин замыкающего устройства.

Кинематическая схема привода щековой дробилки

Описание и принцип действия

Для производства щебня при переработке горных пород на первой стадии дробления применяются, как правило, щековые дробилки. Это обусловлено двумя основными факторами: относительно большими размерами приемных отверстий дробилок и большими развиваемыми усилиями дробления материала путем раздавливания в сочетании с раскалыванием и изгибом.

Процесс дробления происходит между неподвижной и подвижной дробящими плитами (щеками). Подвижная щека, периодически приближаясь к неподвижной, сдавливает находящиеся в камере куски породы. По мере разрушения материал продвигается вниз по камере под действием силы тяжести и выходят из дробилки, если их размер становится меньше разгрузочной щели дробильной камеры.

В настоящее время наиболее распространенными являются две кинематические схемы щековых дробилок: с простым и сложным движением щеки.

В дробилке с простым движением подвижная щека подвешена на неподвижную ось. Шатун дробилки верхней головкой шарнирно соединен с приводным эксцентриковым валом, получающим вращение от маховика. В нижнюю часть шатуна шарнирно упираются две распорные плиты, одна из которых противоположным концом упирается в нижнюю часть подвижной щеки, другая - в регулировочное устройство. При вращении эксцентрикового вала нижняя часть шатуна движется вверх и вниз, угол между плитами меняется, и подвижная щека получает колебательное движение.

Преимущества данной кинематической схемы: - малая вертикальная составляющая хода дробящей плиты уменьшает износ плит; - большая сила сжатия в верхней части камеры дробления, что очень важно при дроблении кусков породы больших размеров и прочности.

Недостатки этой схемы: - малый ход сжатия в верхней части камеры дробления; - малые усилия захвата куска породы в верхней части камеры.

В дробилке со сложным движением подвижная щека шарнирно подвешена на эксцентричной части приводного вала. Низ подвижной щеки шарнирно опирается на регулировочное устройство.

Дробилка со сложным движением щеки наиболее проста по конструкции, компактна и менее металлоемка по сравнению с дробилками других типов. У такой дробилки траектория движения подвижной щеки представляет собой замкнутую кривую. В верхней части камеры дробления эта кривая - эллипс, приближающийся к окружности, в нижней - сильно вытянутый эллипс. Преимущество этой кинематической схемы состоит в том, что горизонтальный ход щеки в верхней части камеры дробления достаточен для интенсивного дробления, а направление движения верхних точек подвижной щеки в сторону загрузки способствует лучшему захвату куска породы.

Недостатком является то обстоятельство, что вследствие большой вертикальной составляющей хода подвижной щеки происходит интенсивное истирание камня в нижней части рабочей камеры, что приводит, во-первых, к быстрому износу дробящих плит и, во-вторых, к переизмельчению материала, на что расходуется часть мощности, потребляемой при дроблении.

Следует отметить, что дробилки с простым движением подвижной щеки могут быть с успехом применены при дроблении высокопрочных и абразивных пород, а дробилки со сложным движением подвижной щеки наиболее приспособлены для дробления пород со средней прочностью и меньшей абразивностью. Однако из-за меньшей массы и меньших габаритных размеров дробилок со сложным движением щеки их зачастую используют и при дроблении прочных и абразивных пород, в частности, на передвижных дробильно-сортировочных установках, где указанные преимущества имеют решающее значение. 

Расчет щековых дробилок

a=d =40мм; D=0.85B ; B===1235.29мм

Находим угловую скорость эксцентрикового вала:

?====24.325

Высота h определяется по формуле

h===0.05

Где s ход подвижной щеки на уровне разгрузочного отверстия , м;

?- угол захвата, град.

Подставив значения h из формулы, найдем

n=====4.9=5

Поскольку ? =2?n, получим

=0.147

s-ход подвижной щеки у разгрузочного щели, м.

Величину s рекомендуется принят равной( 0,03- 0,04) В м ( меньшие значения для крупных дробилок, большие для малых и средних).

ВНИИСтройдормаш рекомендует определять величину хода дробилок с простым движением щеки по формуле

ВНИИСтройдормаш рекомендует подсчитать число оборотов вала по формулам

где d- в м.

sпр.дв= 8+0,26*40=18,4м=0,018мм

где d- в м.

ВНИИСтройдормаш рекомендует подсчитать число оборотов вала по формулам

nпр.дв=1250*d-0.4= 1250*40-0.4= 1250*0.22=275об/мин=5об/съ

Определение производительности. Принимаем, что разгрузка материала происходит только при отходе подвижной щеки и за один оборот эксцентрикового вала происходит выпадения призмы материала.

Объем призмы выпадаемого материала:

V=* L=**1,6=0.00006м3

L===1,6м

Где L- длина разгрузочного отверствие

Производительность дробилки определяется по формуле

Qv=Vnkp ; V===0.04м3

Где n- число оборотов эксцентрикового вала, м3.

kp- kp- коэффициент разрыхление материала, равный 0,25-0,70 (меньшие значения коэффициент разрыхление материала принимаются для крупных дробилок, большие - для меньших дробилок)

Считаем , что при удалении подвижной щеки из дробилки выпадают куски размером dmin=a, dmax= a+s, тогда средний размер выпадаемых кусков

dср== = =0.492мм

Q=; n1===12584541666

Где V-объем камеры дробления, м3

n-число оборотов эксцентрикового вала дробилки, об/сек

n1- число оборотов эксцентрикового вала дробилки, за которое происходить разгрузка одного объема всей камеры дробления.

Объем камеры дробление определяется по формуле

V=HL=*3.3*1.6=0.00239 м3

где В - ширина загрузочного отверстия, м;

L- длина загрузочного отверстия, м;

H- высота камеры дробления, м;

а- минимальная ширина разгрузочного отверстия, м;

s- ход щеки на уровне разгрузочного отверстия, м;

Высота камеры дробления определяется по формуле

H===3.3м

На основании исследований дробилок было ведено следующая зависимость:

n1===2157.35 об

nэ=5*60=300об/мин

nдв= nэ*i=300*3=900об/мин

Оределения мощности электродвигателя.

Работа А определяется по формуле

А==

где - -предел прочности разрушаемого материала на сжатие, н/м3

V- объем материала

Е- модуль упругости разрушаемого материала, н/м3

Л.Б. Левенсон объем предлагает предлагает определять по формуле

V==

L- длина камеры дробления, м

d-размер куска конечного продукта, м

потребная мощность будет равна

А= вт

где n- эксцентрикового вала, об/сек

поставив значения А и V в формулу, получим

N==76274.77 вт

Техника безопасности и охрана окружающей среды

1. Конструкция дробилок должна соответствовать ГОСТ 12.2.003.

2. Эксплуатация дробилок должна проводиться в соответствии с ГОСТ 12.3.002 и «Единых правил безопасности при дроблении, сортировке, обогащении полезных ископаемых и окусковании руд и концентратов», утвержденных Госгортехнадзором.

3. Электрооборудование, установленное на дробилках, должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.007.0. Степень защиты -- не ниже IP44 по ГОСТ 14254.

4. Дробилка должна быть оборудована системой электрических защит и блокировки для отключения ее при повышении температуры масла или подшипников выше максимально допустимой, исключения самопроизвольного включения привода дробилки после внезапного исчезновения напряжения и исключения одновременного осуществления дистанционного и местного управления механизмами дробилки.

5. Лица, вынужденные по производственной необходимости временно находиться в непосредственной близости от дробилки, должны иметь индивидуальные средства защиты от шума согласно ГОСТ 12.1.029, обеспечивающие защитные свойства против шумов по ГОСТ 12.4.051.

6. При работе дробилки под номинальной нагрузкой воздух в зоне обслуживания должен соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005. Для этого зоны загрузки и разгрузки дробилки должны быть изолированы от зоны обслуживания и соединены с системой вытяжной вентиляции по ГОСТ 12.4.021 (кроме дробилок, установленных на передвижных установках). Изоляция зоны разгрузки дробилок всех типов, а также зоны загрузки дробилок типов ККД и КРД обеспечивается потребителем.

7. Уровень запыленности на рабочем месте оператора не должен превышать значений, установленных ГОСТ 12.1.005.

8. Управление дробилкой -- дистанционное, аварийная остановка, запуск для ремонтных работ и других целей -- местное.

Пульт дистанционного управления дробилкой должен находиться в звуко-виброизолированном помещении, уровня звукового давления в котором не должны превышать требований ГОСТ 12.1.003, а уровни виброскорости -- требований ГОСТ 12.1.012.

9. Дробилки (кроме КСД-600, КМД-600, КСД-900 и КМД-900) должны быть оборудованы звуковой и световой сигнализацией, информирующей о нормальной работе или неисправностях в системах привода и смазки. Сигнальные лампы должны иметь надписи, указывающие значения сигналов.

10. Эргономические требования к рабочему месту оператора устанавливаются в соответствии с ГОСТ 12.2.032 и обеспечиваются потребителем на месте эксплуатации. Рабочее место оператора выбирается потребителем.

11. Значения октавных уровней звукового давления и уровня звука (эквивалентный уровень звука) на расстоянии 1 м от наружного контура дробилки при работе под нагрузкой и холостом ходе приведены в приложении 4.

12. Вибрационные характеристики дробилки -- амплитуда, направление и частота вращения равнодействующей, а также средняя скорость убывания частоты вращения равнодействующей при остановке привода на холостом ходу (кроме дробилок КСД-600, КМД-600, КСД-900 и К.МД-900) указываются в технических условиях.

В случае воспламенения нефтепродуктов пламя следует гасить огнетушителем, забрасывать песком, землей или прикрывать очаг брезентом. Категорически запрещается заливать очаг воспламенения водой!

Запрещается использовать машины с подтеканием топлива, смазки, из баков картеров и трубопроводов.

Запрещается сливать отработанные нефтепродукты, на землю, в водоемы и канализационную сеть.

Заключение

производство щековая дробилка

В курсовом проекте описывалось устройство и принцип работы щековой дробилки с простым качанием щеки. А так же была составлена схема технологического процесса, схема кинетического процесса и чертеж щековой дробилки с простым движением щеки.

В технологической части было приведено описание конструктивных особенностей и условий работы , возможные дефекты . В кинетической части приведено описание и принцип действия щековой дробилки. Также произведены расчеты. В завершении курсового проекта была представлена охрана труда, техника безопасности и противопожарные мероприятия при эксплуатации машины данного типа. Охрана окружающей среды.

Список литературы:

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1979. Т. 1. 728 с,

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. 5-е изд. перераб. . и доп. М.: Машиностроение, 1978. Т. 2. 559 с.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3- т. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1978. Т. 3. 557 с.

4. Бауман В.А., Быковский Я.Я. Вибрационные машины и процессы в строительстве. М.: Высш. шк. 1977. 225 с.

5. Бауман В.А., Клушанцев Б.В., Мартынов В.Д. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. М.: Машиностроение, 1981. 324 с.

6. Вибрационные машины в строительстве и производстве строительных материалов: Справочник / Под ред. В.А. Баумана. М..: Машиностроение, 1970. 548 с.

7. Вибрации в технике: Справочник: В 6 т. М. : Машиностроение, 1981. Т. 4. Вибрационные процессы и машины / Под ред. Э.Э. Лавендела. 509 с.

8. Гузенков Я.Г. Детали машин: Учеб. пособие для студентов втузов. 3-е изд., перераб, и доп. М.: Высш. шк,, 1982. 351 с.

9. Журавлев М.Я., Фоломеев А.А. Механическое оборудование предприятий вяжущих материалов и изделий на базе их. М.: Высш. шк., 1983. 309 с.

10. Морозов М.С. Механическое оборудование заводов сборного железобетона. К.: Высш. шк., 1977. 264 с.

11. Решетов Д.Я. Детали машин. М.: Машиностроение, 1974. 655 с.

12. Сиволобов Я.В. Механическое оборудование для производства асбестоцементных изделий. М.: Машиностроение, 1983. 198 с,

13. Силенок С. Г. Механическое оборудование предприятий строительной индустрии. М.: Стройиздат, 1973. 374 с.

Размещено на Allbest.ru