Замена ленточного питателя сухих добавок для смесителя

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Повышение эффективности общественного производства является центральной проблемой современного этана развития экономики.

Перед машиностроением, и, в частности металлургией стоят задачи по улучшению структуры и качества конструкционных материалов, исходя из задач создания новых, прогрессивно-реальных технологий, а также реализации ресурсосберегающего направления в развитии экономики; ускоренному развитию производства экономичных видов металлопродукции, расширению номенклатуры продукции, улучшению технико-экономических и повышению прочностных характеристик выпускаемой продукции.

Перед черной металлургией поставлена задача, довести выпуск готового проката без роста производства чугуна и при существенном снижении расхода топлива улучшить структуру металлопродукции. При этом повысить производительность труда, снизить себестоимость продукции.

Высокие темпы развития машиностроения и металлообработки влекут за собой необходимость ускоренных темпов развития заготовительного производства I вообще и литейного, в частности. Динамичное увеличение производства машин и оборудования требует значительного увеличения выпуска отливок и роста их качественных и технико-эксплуотационных характеристик.

Современные требования развития новой техники, технологии, передовых форм производства и труда в литейном производстве характеризуются следую1пими основными направлениями:

* Освоение и внедрение прогрессивных видов высокопроизводительного

оборудования на всех периодах литейного никла; «Разработка новых и совершенствования действующих технологических процессов формообразования;

повышение качества подготовки, приготовления и формирования состава шихтовых материалов, плавки и разливки жидкого металла;

механизация ж автоматизация процессов очистки, обрубки и грунтовки отливок;

резкое повышение организационно-технического уровня литейного производства.

Повышение технического уровня и качества продукции литейного троизводства предусматривает повышение их точности и прочности.

Все вышеперечисленные направления могут быть ориентиром при троектировании нового литейного цеха.

1. Анализ и выбор конструктивно-технологической схемы

В смесеприготовительыых системах литейных цехов используются разнообразные машины дозирующего транспорта:

ленточные конвейеры,

винтовые (шнековый) конвейеры,

пластинчатый конвейер,

лотковые питатели,

тарельчатые питатели,

*лопастные или барабанные питатели.

1.1 Ленточные конвейеры

Ленточные конвейеры (рте 1.1) - самый распространенный вид транспорта в литейных цехах. Конвейер состоит из опорной металлоконструкции 4, на концах которой устанавливаются два барабана - приводной 6 и натяжной 1. Лента 5 огибает эти барабаны и на всей длине конвейера поддерживается от провисания роликоопорами - верхними 3 и нижними 2. Приводной барабан получает вращение от привода и сообщает ленте продольное (поступательное) движение.|

Достоинством ленточного конвейера заключается в том, что он прост по конструкции и надежен в эксплуатации. Для подачи готовых формовочных смесей к местам формовки они имеют еще то преимущество, что транспортируемая смесь, спокойно помещаясь на ленте, не сминается на ней и доставляется на формовку в разрыхленном состоянии, в котором она поступила на транспортер.

Недостатком ленточного конвейера являются случаи, когда необходим подъем материала на большую высоту при малом угле подъема, что влечет за собой значительное увеличение длины конвейера и повышение стоимости установки.

1.2 Пластинчатые конвейеры

Пластинчатые конвейеры (питатели) (рис. 1.1) представляют собой полотно, состоящее из металлических пластин. Зазоры между пластинами перекрываются, чтобы предотвратить просыпание материала. Для этого соединения пластины и 5 орта находят друг на друга настолько, чтобы и при огибании звездочки на конце транспортера зазора между ними не получалось. Полотно крепится к двум тяговым цепям, соединенным между собой осями, с насаженными на них роликами. Ширина полотна 300-1000 мм, скорость движения полотна питателя 0,1-0,2 м/с. Движение пластинчатого полотна происходит вследствие зацепления зубьев приводных звездочек с шарнирами тяговых цепей, наименьшее натяжение которых сказывается в точке сбегания цепей с приводных звездочек.

Недостатками пластинчатых конвейеров является недолговечность тяговых цепей. Кроме этого шарниры цепи изнашиваются от взаимного скольжения соприкасающихся поверхностей при входе и выходе звеньев цепи со звездочек. Учитывая тяжелые условия работы, недостаточной смазки и наличие абразивной пыли износ цепей является основной причиной выхода из строя пластинчатых питателей.

1.3 Лотковые питатели

Лотковый питатель (рис. 1.3) состоит из лотка, жестко крепленного с желобом и металлической рамой, Лоток 1 совершает возвратно-поступательные колебания с частотой движения 50 Гц и амплитудой колебания примерно 2 мм с помощью электромагнитного вибратора 2. Во время хода вперед лоток на пружинах 3 поднимается. Вследствие этого материал, находящийся в лотке прижимается ко дну лотка и перемещается вместе с ним. При ходе назад материал по инерции проскальзывает в лотке в направлении транспортирования. Лоток при этом опускается, что способствует меньшему сцеплению материала и желоба. Регулировка количества выдаваемого материала производится изменением амплитуды колебаний.

Недостатком лоткового питателя является возможность применения таких питателей только при передачи сухих и однородных материалов. Влажный материал может прилипать к желобу и слипаться в комья. Неоднородный материал, смешанный из нескольких частей, различных по удельному весу, хотя бы и сухой, при встряхивании будет расслаиваться.

1.4 Тарельчатые питатели

Тарельчатый питатель (рис 1.4) представляет собой вращающийся горизонтальный диск (тарелку) 3, над которым подвешивается телескопический патрубок (манжета) 2₃ связанный с выпускным отверстием бункера. Высыпающийся из бункера материал располагается на диске в виде усеченного конуса, образующая которого наклонена к горизонтали под углом естественного откоса материала <р.

При вращении диска часть материала сбрасывается скребком 1 и направляется в приемное устройство.

Производительность питателя регулируется перемещением манжеты (патрубка) по вертикали и изменением положения скребка относительно диска, а также числом оборотов диска.

К достоинствам тарельчатого питателя можно отнести: простое устройство, надежность в работе, точное регулирование производительности.

Недостатки: возможны перебои в подаче влажных, слеживающихся и склонных к зависанию материалов, быстрый износ футеровки диска, при большом угле скребка, материал вдоль скребка уплотняется.

1.5 Лопастные или барабанные питатели

Лопастные или барабанные питатель (рис. 1.5) состоит го полого барабана-корпуса 4, внутри которого размещен вал 3, с лопастями 2, образующими отдельные ячейки. При повороте лопастей материал высыпается из каждой ячейки через патрубок 1 отдельной порцией.

Для фиксации положения вала имеется храповое колесо с собачкой (на рисунке не показано). Барабанные питатели применяются для пылевидных и порошкообразных грузов.

Рис. 1.5. Лопастный (барабанный) питатель

Особым преимуществом лопастного питателя является его компактность и герметичность конструкции, равномерным питанием.

Недостатки питателя заключается в небольшой производительности и быстром износе деталей, соприкасающихся с материалами, особенно с твердыми и абразивными.

1.6 Шнековые (винтовые) питатели

Шнековый питатель (см. графическую часть, чертеж

КП. ОЛЦ.02.18.01.06.1.00. СБ) состоит го двух шнеков: левого шнека 1 и правого шнека 2, вращающихся в концевых 34 и промежуточных 33 подвесных подшипниках. Вал с винтами размещенный в неподвижном корпусе 3 со смотровым люком-крышкой 13, вращается от электропривода (на чертеже не показан). Материал поступает в корпус через загрузочное отверстие, перемещается вдоль корпуса и выгружается через выходное отверстие.

Шнековые (винтовые) конвейеры используют для транспортирования на расстояния 30…40 м сыпучие и мелкокусковые (цемента, гравия, песка, шлака и т.п.), а также вязкие и тестообразные (мокрая глина, бетон и т.п.) материалы.

Производительность пшековых (винтовых) питателей в среднем 20…40 м³/ч, но при больших размерах винта может составлять до 100 м7 ч.

Преимущества пшековых (винтовых) конвейеров заключается в их компактности и герметичности, а также в возможности транспортирования мокрых и тестообразных материалов.

Недостатками являются сильный износ поверхностей винта и желоба и повышенный расход энергии на транспортирование по сравнению с этими же параметрами конвейеров другого типа, а также и то, что при перемещении материал крошится и частично перемешивается.

Вывод: Рассмотрев вышеперечисленные конструкции питателей, пришли к выводу, что наиболее оптимальным и удовлетворяющим поставленным требованиям по перемещению сыпучих материалов является шнековый (винтовой) питатель.

Шнековые (винтовые) питатели по сравнению с другими предложенными обеспечивают наиболее точное и равномерное дозирование сыпучих материалов. При необходимости могут осуществлять транспортировку материалов на достаточно большие расстояния. Транспортирование сыпучих материалов в закрытом корпусе исключает потери смеси при передачи ее на смеситель, а также попадание мелких фракций в окружающую среду.

Кроме того, металлоемкость шнековых (винтовых) питателей менее остальных примерно на 30… 40%, причем шнековый отличается более высокой надежностью и простотой обслуживания.

В конструкции шнекового питателя отсутствуют открытые и вращающиеся элементы, что обеспечивает более надежную безопасность при обслуживании.

Таким образом, приняв во внимание приведенные доводы, приходим к выводу, что наиболее оптимальным и целесообразным устройством для дозирования и транспортировки сыпучих материалов является шнековый (винтовой) питатель.

2. Техническая характеристика, анализ разработанного (модернизированного) узла

2.1 Назначение тискового питателя

Питатель шнековый предназначен для транспортирования сухих добавок го бункера-накопителя на ленточный конвеер комплекса приготовления единой формовочной смеси. Шнековый питатель, также может быть использован для транспортировки любых сыпучих материалов, как-то: цемент, песок, бентонит и другие аналогичные материалы.

2.2Техническая характеристика шнекового (винтового) питателя

Производительность, т/ч….. 9,46

Число оборотов, об/мин 110

Мотор-редуктор ЗМП-40-112-250-110-УЗ.380В

ТУ2-056-0224821-278-89

Мощность двигателя, кВт 3.0

Число оборотов двигателя, об/мин .. 2850

Напряжение в сети, В 380

Пневмоцилиндры, шт. 2

Давление в пневмосети, мПа ……0.4_ 1

Габаритные размеры, мм ширина… ……………………………… 2200

высота… 5750

длин…. 5350

Масса, кг ………………………………………………………. 620

2.3 Анализ разработанного (модернизированного) узла

Питатель шнековый (рис. 2Л) состоит из следующих основных узлов: транспортера 1, муфты 2, мотор-редуктора 3, шиберного затвора 4 и весового дозатора с челюстным затвором 5.

Рис. 2.1 Питатель шнековый

Транспортер включает шнек левый, шнек правый, корпус транспортера, корпусов подшипников, крышек, уплотнений и других деталей,

Шнек левый сварной конструкции из трубы, прутка витков шнека. Шнек правый аналогичной конструкции.

Корпус транспортера сварной конструкции из трубы 219 х 7_Э фланцев для крепления корпусов подшипников и окон для поступлении транспортируемого материала и выдачи его.

Шибер состоит из направляющей рамки, в которой расположен шиберная пластина, перемещаемая пневмоцишшдром.

Наличие шиберного питателя на загрузочном окне шнекового питателя позволяет обеспечить более эффективную и безопасную работу.

При повышенной влажности добавок и пониженной температуре воздуха возможно подмерзание материала в корпусе конвейера, что может привести к поломке при запуске.

Затвор челюстной состоит из двух сварных челюстей с зубчатыми секторами. Челюсти закреплены на оси так, что зубчатые сектора находятся в постоянном зацеплении. Открытие и закрытие челюстей осуществляется пневмоцилиндром.

Установленный челюстной затвор на разгрузочном окне, позволяет производить порционную выгрузку песка на конвейер. Периодическая выгрузка позволяет исключать постоянное попадание мелких фракций добавок в атмосферу цеха.

3. Описание работы и правил, эксплуатации шнекового питателя

3.1 Описание работы

Для работы шнекового питателя необходимо кнопкой «Пуск» включить мотор-редуктор 3 (см. рис 2.1) шнекового питателя. Реле времени через 20…30 секунд работы питателя открывает шиберный затвор 4 бункера-накопителя сухих добавок и закрывает челюстной затвор 5 весового дозатора Сухие добавки из бункера-накопителя поступают в шнековый питатель и транспортируются в | весовой дозатор. После поступления необходимого объема добавок в дозатор, последний подает сигнал на закрытие шиберного затвор®, остановку шнекового питателя и открытие челюстного затвора весового дозатора. Заданный объем добавок поступает на ленточный питатель для дальнейшей транспортировки в смешивающие бегуны.

3.2 Правила эксплуатации и техническому обслуживанию

Монтаж шнекового питателя производится согласно сборочному чертежу.

Перед началом работы производят:

* внешний осмотр и убеждаются в надежном креплении всех узлов и деталей;

* проверяют заземление.

С зоны обслуживания и самого питателя удаляют все посторонние предметы.

Включают двигатель транспортера

Через 20..30 секунд после включения открывается поступление транспортируемого материала в загрузочное окно.

Перед остановкой транспортера перекрывается доступ материала в загрузочное окно.

Остановка работы производится после прекращения выдачи материала из челюстного затвора.

Подтяжку крепления узлов и деталей производят не реже одного раза в полгода.

Смазка подшипников проводится не реже одного раза в квартал,

Обслуживание мотор-редуктора производится согласно прилагаемому к нему паспорту.

4. Расчет элементов, узлов тискового питателя

4.1 Расчет винтового конвейера

Рис. 4.1. Схема винтового питателя (конвейера). 4.1.1. Необходимый диаметр винта определяем по формуле 4.1 (см. [1], стр. 137):

D = 0.275* /Q/E*n*Y*j*kв

где Q) - производительность конвейера, т/ч ((3=9,46 т/ч);

Е - отношение шага винта к диаметру винта: для абразивных материалов

E=0,8 ([1] стр. 137);

п - частота вращение винта об/мин; предварительно принимаем ([1], табл. 9.2 стр. 136) для глины сухой и=100 об/мин., проверяем по

Вывод

Произведенные расчеты винтового питателя, по заданной производительности, позволяют обеспечить подачу необходимого количества сухих добавок на смеситель.

Рассчитанная мощность двигателя оптимальна для работы винтового питателя. Выбранный мотор-редуктор обеспечивает нормальную работу шнекового питателя.

Параметры конструктивных элементов узлов и деталей, рассчитанные на прочностные характеристики обеспечат надежную и бесперебойную работу питателя и позволят избежать поломок и отказов при эксплуатации.

Расчет вала на жесткость при кручении определил, что угол закручивания вала составил р - 16', что находится в пределах допускаемого угла закручивания [р]=15…30^/.

Расчетная мощность двигателя мотор-редуктора, равная Nпр=2.99 кВт обеспечит необходимый крутящий момент для бесперебойной транспортировки заданного объема сухих добавок.

Фактическая производительность питателя составляет Q=9.26 т/ч, что несколько выше заданной производительности, равной Q=924 т/ч. Это в свою очередь гарантированно обеспечивает работу смесителя.

В расчете болта, соединяемый левый и правый шнеки при проверочном расчете допускаемого значения на срез, величина составит ч_ср = 90,9мПа <| ч_ср | = 125,6мПа, а допускаемое значение на смятие составит q_см = 181,6 мПа< [q_см ] = 251,2 мПа.

Размещено на Allbest.ru