Комплексная механизация транспортировки горной массы по наклонному конвейерному штреку до приемного бункера

- номинальное тяговое усилие 11111 Н;

- пусковой крутящий момент 6800 Н·м;

- пусковое тяговое усилие 18888 Н.

II. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Сборка приводного барабана

2.1.1 Назначение барабана

Барабан - это одна из основных деталей конвейера. С помощью него передается кинетическая энергия рабочему органу конвейера, такому как тяговая лента. На барабан передается вращательное движение от электродвигателя через редуктор.

2.1.2 Условия работы

Транспортируемый материал.................каменный уголь;

запыленность...........................................присутствует;

влажность.................................................33%;

время работы............................................от 12 до 18 часов в сутки.

Запыленность приводит к тому, что частицы, попадая между барабаном и лентой, увеличивают износ барабана. Также возможно попадание мелкой абразивной пыли в подшипник, что может привести к его износу. Конвейер - это машина непрерывного действия, работающая длительное время. В основном постоянная работа приводит к накоплению остаточных усталостных деформаций в вале барабана.

2.1.3 Технические характеристики барабана

1. Барабан неразъемный;

2. Диаметр шейки вала под подшипник - 180 мм;

3. Диаметр барабана - 1040 мм;

4. Барабан футерованный - имеет «бочкообразную» форму;

5. Длина обечайки барабана - 1150 мм;

6. Максимально допустимые нагрузки:

суммарное усилие на вал - 9000 кг;

окружное усилие - 5000 кг;

крутящий момент - 250000 кгсм.

2.1.4 Краткое описание конструкции

Барабан представляет собой цилиндрическое тело вращения. Осью барабана является вал, а стенками - обечайка барабана.

Рабочая поверхность барабана - внешняя цилиндрическая поверхность.

Основными частями барабана являются: 1 - обечайка, 2 - ось, 3 - ступицы и 4 - подшипниковые опоры.

Рис. 2.1 Общий вид барабана ленточного конвейера

Барабан ленточного конвейера в данном дипломном проекте является неразъемным. Опоры барабана крепятся на раму металлоконструкции конвейера. Они фиксируют положение барабана и придают ему устойчивость.

Вал барабана крепится своим концом к тихоходному валу редуктора. Он передает вращательное движение от двигателя к барабану.

Обечайка барабана сообщает при вращении движение рабочему органу конвейера, в данном случае ленте.

Опоры барабана во время монтажа соединяются с рамой болтами.

Чтобы обеспечить соединение вала барабана с валом редуктора, во время монтажа устанавливается зубчатая муфта.

2.1.5 Обоснование и анализ технических требований на сборку

1. Допуск биения барабана по наружному диаметру не более 4 мм.

Выполнение данного требования необходимо для надежной работы конвейера. Большие биения, возникающие при вращении барабана, вызывают динамические нагрузки как на привод, так и на раму металлоконструкции.

Больше всего динамическую нагрузку воспринимают опоры барабана, поэтому, при больших значениях биения наружного диаметра барабана, они быстро приходят в нерабочее состояние.

Вибрация приводит к накоплению остаточных деформаций в таких деталях как вал, и даже рама конвейера.

Также вибрация приводит к ухудшению сцепления ленты и обечайки барабана, тем самым, уменьшая КПД.

Привод защищен от вибраций муфтой, но вибрация и динамические нагрузки ухудшают работу всего механизма, а значит, приводят к более быстрому износу привода в том числе.

Обеспечение данного технического требования достигается точностью изготовления обечайки барабана, а также точностью сборки, так как биение опор, то есть подшипников в данном случае незначительно.

2. Необходимо обеспечить перпендикулярность оси барабана направлению движения ленты.

Несоблюдение этого требования может привести к сползанию ленты и неравномерному перераспределению сил, как на барабан, так и на рабочий орган (ленту). Это приводит к дополнительному износу.

Обеспечение этого требования достигается точностью монтажных работ, и применением специальных средств измерения угла отклонения.

3. Верхний уровень барабана должен совпадать с уровнем ленты.

Несоблюдение этого требования приводит к появлению зазора между лентой и роликами конвейера, что в свою очередь влечет за собой провисание ленты.

Данное техническое требование обеспечивается мерами контроля при помощи уровня на этапе монтажа.

4. Не должно быть перекоса в поперечном направлении движения ленты.

Невыполнение данного требования приводит к неравномерному распределению сил по обечайке барабана и ее несимметричному износу.

Выполнение данного требования достигается:

- выравниванием в поперечном направлении рамы конвейера относительно горизонта;

- контролем перекоса обечайки барабана при помощи уровня, при условии, что рама конвейера горизонтальна;

- использованием компенсирующих прокладок под опоры барабана.

2.1.6 Технологический анализ конструкции

Самым важным этапом неразъемной сборки барабана является сварка. Если на этом этапе не обеспечить выполнение технического требования: биение по наружному диаметру не более 4 мм, то барабан станет непригоден для использования. Для этого применяют специальную систему крепления при сварке, а также контроль положения частей на этапе подготовки.

Есть два варианта барабанов: с разъемным валом и с неразъемным валом.

Первый: когда вал неразъемный. Тогда в процессе сборки вал ставится враспор, а ступицы барабана жестко крепятся на валу относительно друг друга. Поэтому появление нежелательного перекоса, приводящего к биению, происходит на этапе сварки. После того, как сварят первую стенку барабана, проверяют зазор второй стенки и обечайки, который должен составлять везде одно значение, не превышающее 4 мм.

Второй: когда вал разъемный. Система сборки такая, что варится сначала одна стенка барабана, а потом другая. Но, в отличие от первого варианта сборки, нужно контролировать соосность обеих ступиц. Несоблюдение этого требования приведет к появлению дополнительных биений. В свою очередь соблюдение всех требований данного варианта усложняет процесс сборки.

Поэтому в нашем случае предпочтителен первый вариант конструкции.

2.1.7 Технологический процесс сборки

Операция 005. Сборочно-сварочная.

Переход 1. Приварить стенку барабана к втулке.

1) Установить втулку на оправке и зафиксировать.

2) Установить стенку барабана на втулку и выверить положение с помощью линейки перед сваркой.

3) Произвести сварку двух сторон стенки по диаметру d=220 мм и d=204 мм на полуавтоматическом станке проволокой ПП-ДСК-1.

Переход 2. Приварить вторую стенку барабана к второй втулке.

Аналогично переходу 1 проводится сварка второй ступицы барабана.

Переход 3. Установить фланцы на вал.

1) Установить вал в призме.

2) Установить шпонку, постучать вдоль нее деревянным молоточком (киянкой).

3) Установить левый фланец на левый конец вала.

4) Установить правый фланец на правый конец вала.

Переход 4. Установить стяжки стенок барабана.

1) Установить стяжку, которая просовывается через отверстия обеих стенок барабана.

2) Установить вторую стяжку, которая просовывается через два противоположных отверстия обеих стенок барабана, с противоположной стороны.

3) Поочередно на оба конца стяжек установить шайбы и поочередно завинтить гайки гайковертом.

Переход 5. Произвести сборку (сварку) барабана и обечайки.

1) Вал, подвешенный с помощью троса установить в специальное крепежное приспособление, фиксируя осевое перемещение вала.

2) Обечайку, с помощью тали, завести на приводной барабан, при этом троса, удерживающие обечайку, проходят в специальные пазы, сделанные в стенках барабана.

3) Барабан, при помощи тали, установить на призме.

4) Произвести выверку положения обечайки с помощью линейки.

5) Произвести сварку стенки барабана и обечайки по диаметру d=976 мм. Сварка производится на полуавтоматическом станке проволокой ПП-ДСК-1.

6) Контролировать зазор между обечайкой и другой стенкой барабана (не более 4 мм).

7) Произвести сварку второй стенки барабана и обечайки по диаметру 976 мм. Сварка производится на полуавтоматическом станке проволокой ПП-ДСК-1.

Операция 010. Контрольная.

Переход 1. Контролировать перекос установки барабана и радиальное биение по наружному диаметру.

1) Установить сваренный барабан с помощью тали на стенд, в центрах.

2) Контролировать перекос установки барабана уровнем.

3) Контролировать радиальное биение по наружному диаметру (не более 4 мм). Контролировать в 3-х точках, по краям с отступом 10мм и в серидине.

Операция 015. Сборочная.

Переход 1. Установить левую опору барабана.

1) Вал с барабаном при помощи ручной электрической тали 1,5 т установить в призме.

2) Надеть крышку на левый конец вала.

3) Установить уплотнительный диск.

4) Запрессовать подшипник на вал диаметром d=180 мм.

5) Установить второй дисковый уплотнитель до упора.

6) Надеть втулку на конец вала, и продвинуть до упора.

7) Поставить дисковую прокладку, установить крышку.

8) Закрыть обе крышки, установить болты.

9) Установить на выходные концы винтов шайбы и завернуть гайки.

Переход 2. Установить правую опору барабана.

1) Надеть крышку на правый конец вала.

2) Установить уплотнительный диск.

3) Запрессовать подшипник на вал диаметром d=180 мм.

4) Установить на вал барабана гайку и стопорную планку, ввернуть винт в вал барабана и отогнуть планку.

5) Поставить дисковые прокладки и установить крышку правой опоры.

6) Установить болты.

7) Установить на выходные концы болтов стопорные шайбы и навернуть гайки.



Рис. 2.2 Технологическая схема сборки приводного барабана

2.2 Монтаж приводного барабана

2.2.1 Обоснование и анализ технических требований на монтаж барабана

1. Ось барабана должна быть перпендикулярна оси трассы конвейера. Допускаемое отклонение не более 1/1000 мм/мм или для нашего случая 1,15 мм. Это требование необходимо для того, чтобы в процессе эксплуатации конвейера из-за перекоса оси не происходил сход ленты на сторону, что неблагоприятно сказывается на работе конвейера и может привести к его остановке. Для обеспечения перпендикулярности оси барабана трассе конвейера с помощью угольника и набора щупов выверяют положение специального привариваемого платика, по которому впоследствии устанавливают барабан с опорами.

2. Необходимо обеспечить горизонтальное положение оси барабана. Допускаемое отклонение от горизонтали должно быть не более 2 мм. Это требование необходимо для того, чтобы в процессе эксплуатации конвейера также не происходил сход ленты на сторону. Для обеспечения горизонтальности оси барабана устанавливают набор прокладок под его опоры. Контролируют отклонение путем измерения расстояний до оси, косвенными измерениями.

2.2.2 Технологический процесс монтажа

Операция 005. Сборочно-слесарная.

Переход 1. Установка и контролировать горизонтальность расположения опор барабана металлоконструкции и их равновысотность.

1) Установить опоры барабана.

2) С помощью уровня ГОСТ 9392-75 и комплекта мерных прокладок установить величину отклонения от горизонтали.

3) Горизонтальное положение оси барабана обеспечить установкой прокладки под опоры. Толщина прокладки определяется по результатам измерения.

4) Допускаемое отклонение от горизонтали мм.

5) Равоновысонтность контролируется с помощью линейки, которая кладется на обе опоры барабана одновременно.

Переход 2Установка барабана и контроль перпендикулярности оси барабана трассе конвейера.

1) Установить приводной барабан на металлоконструкцию става конвейера, используя ручную электрическую таль 1,5 т.

2) Закрепить установочные платики на металлоконструкции става конвейера, контролируя по угольнику их перпендикулярность колее трассы конвейера.

3) Выставить барабан с опорами по платикам.

4) Контролировать набором щупов и угольником отклонение от перпендикулярности мм.

5) Приварить платики в выверенном положении.

Переход 3. Вставить болты в опоры барабана, предварительно надев шайбы (соединение не затягивать).

Переход 4. Контролировать горизонтальность расположения барабана).

6) С помощью уровня ГОСТ 9392-75 и комплекта мерных прокладок установить величину отклонения от горизонтали.

7) Горизонтальное положение оси барабана обеспечить установкой прокладки под опоры. Толщина прокладки определяется по результатам измерения.

8) Допускаемое отклонение от горизонтали мм.

Переход 5. Затянуть болтовое соединени).

1) Закрепить опоры барабана на раме гайками М42-010 ГОСТ 2524-62 (16 шт.) и болтами М42 (8 шт.) при помощи ключа S=65.

2.2.3 Выбор метода обеспечения точности

Точность - один из важнейших технико-экономических показателей качества машин или сборочных элементов. [13]

При сборке приводного устройства существенное значение придается установке приводного барабана на металлоконструкцию става конвейера. Необходимо обеспечить горизонтальное положение оси барабана. При установке приводного барабана на став конвейера допускаемое отклонение оси барабана от горизонтали должно быть не более 2 мм.

Рассмотрим возможность обеспечения технического требования по методу полной взаимозаменяемости. Расчетная схема без учета звена компенсатора приведена на рис. 2.3.

Рис. 2.3 Расчетная схема без учета звена компенсатора

Чтобы обеспечить горизонтальное положение оси приводного барабана, необходимо найти допуск на замыкающий размер . Составим размерную цепь (Рис. 2.4) с учетом всех размеров, влияющих на точность горизонтального положения оси барабана.



Рис. 2.4 Размерная цепь без учета звена компенсатора

На приведенной расчетной схеме Н:

мм - размер, равный расстоянию между осью вала барабана и плоскостью крепления опоры.

мм - расстояние между плоскостью крепления опоры барабана и корпусом подшипника.

Допуск на этот размер определяется, как допуск на сварную конструкцию. Для сварных элементов конструкций меньше 500 мм отклонение размеров составляет мм. Следовательно, допуск на размер равен:

мм.

- расстояние между корпусом подшипника и осью расточки в корпусе.

Допуск на размер определяется, как:

мм.

- расстояние между осью расточки в корпусе и осью наружного кольца подшипника.

Допуск на размер равен:

мм.

Где:

S - суммарный допуск по посадке H7/l0.

- расстояние между осью наружного кольца подшипника и осью внутреннего кольца подшипника.

Допуск на размер определяется как половина радиального биения наружного кольца подшипника относительно внутреннего, то есть:

мм.

Где:

r - радиальное биение наружного кольца подшипника относительно внутреннего для двухрядного роликового подшипника ГОСТ 5720-75.

- расстояние между осью внутреннего кольца подшипника и осью вала барабана.

Допуск на размер определяется из технологии изготовления опоры барабана и равен: мм.

По методу полной взаимозаменяемости:

.

Где:

- расчетный (технологический) допуск на замыкающий размер .

мм - конструкторский (заданный) допуск на размер .

Для размерной цепи составим таблицу, по которой в дальнейшем произведем расчет (Табл.), с характеристиками размерной цепи Н.

Таблица 6 Характеристики размеров размерной цепи Н

Обозначе6ние размера	С	К		Характеристики размеров, мм
				Известные	Расчетные
	-	1	0	-	2,064
	1			2	-
	1			0,5	-
	1			0,039	-
	1			0,015	-
	1			0,08	-

Где:

С - коэффициент приведения.

К - коэффициент относительного рассеяния размера. Для закона Гаусса К=1.

- коэффициент относительной асимметрии рассеяния размера.

По методу полной взаимозаменяемости [14]:

.

Где: - расчетный (технологический) допуск на замыкающий размер .

мм - конструкторский (заданный) допуск на размер .

Расчетный допуск определяется по формуле:

Где:

- коэффициент относительного рассеивания, для нормального закона распределения Гаусса .

мм.

Следовательно, в данном случае полную взаимозаменяемость узла без учета компенсаторов обеспечить не удается.

Вводим набор прокладок под одну опору барабана толщиной по результатам измерения (Рис. 2.3).



Рис. 2.5 Расчетная схема с учетом звена компенсатора

III. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Технико-экономическое обоснование выбранного способа стыковки конвейерной резино-тканевой ленты

Разрабатываемый в данной дипломной работе конвейер предназначен для транспортировки бурого угля от зоны загрузки на склад. Существенным преимуществом ленточного конвейера является его значительная производительность (в данном случае 1100 т/час при скорости 2 м/с). Однако, к его недостатком относится высокая стоимость ленты, составляющая около 50% общей стоимости конвейера. К тому же большая часть простоев конвейера связана с выходом из строя тягового органа. Наиболее часто встречающимися причинами являются: износ рабочих обкладок, бортов, каркаса, стыка ленты. Поэтому вопрос выбора способа стыковки концов ленты важен как с экономической, так и с технической точки зрения.

Для заданных условий работы конвейера была выбрана резинотканевая лента 2.2.-1400-4ТК200-2-5-2Ирб. (По ГОСТ 20-85: 2.2 - для эксплуатации при температуре окружающего воздуха от - 45 до + 60 °С; 1400 - ширина ленты, мм; 4-количество прокладок; ТК200 - тип ткани и номинальная прочность тяговой прокладки, Н/мм; 2- толщина рабочей резиновой обкладки, мм; 5 - толщина нерабочей резиновой обкладки, мм; 2Ирб - два резиновых борта).

За базовый вариант стыковки ленты предлагается наиболее распространенный и привычный - способ горячей вулканизации (ГВ).

Его выбирают за следующие преимущества:

· самый прочный способ стыковки. При стыковке с соблюдением технологии и высоком качестве стыковочных материалов гарантируется прочность стыка до 90% от прочности ленты.

· пуск возможен сразу по окончании работ, в связи с этим уменьшается время простоев производства;

· температурный режим эксплуатации лент зависит от применяемых стыковочных материалов, ( t° транспортируемого груза до + 200°);

· возможна стыковка при отрицательных температурах окружающей среды;

· возможна стыковка при сильной запыленности окружающей среды;

· при разделке конвейерных лент допускаются небольшие погрешности;

· возможна стыковка резинотросовых лент;

· исключает просыпь транспортируемого материала.

Недостатки данного способа:

· оборудование для горячей вулканизации является дорогостоящим. Следует учитывать, что нагревательные плиты предназначены для лент определенной ширины, при изменении которой необходимо приобретать дополнительные пресса;

· горячая вулканизация является самым трудоемким методом стыковки конвейерных лент.

Предлагаемый вариант способом холодной вулканизации (ХВ) менее распространен, но по техническим характеристикам получаемого соединения не уступает горячей вулканизации. Его достоинствами является:

· меньшая трудоемкость по сравнению с горячей вулканизацией;

· значительное снижение себестоимости одного стыка за счет исключения из процесса дорогостоящего вулканизационного пресса;

· при стыковке на действующих конвейерах приходится переносить существенно меньше оборудования, т.е. только ручной и шлифовальный инструмент, а так же клей;

· при стыковке с соблюдением технологии и высоком качестве стыковочных материалов гарантируется прочность стыка до 90% от прочности ленты.

Применение этого способа ограничено из-за того, что:

· температурный режим эксплуатации лент: от -45 °С до +80 °С;

· температура окружающей среды при стыковке ленты не должна опускаться ниже +5 °С, температура стыкуемых элементов должна быть между+15 ° C и +45 °C;

· стыковка при влажности ниже точки росы должна быть исключена;

· по окончании работ требуется дополнительная выдержка ленты при температуре не ниже 0 °С (в зависимости от применяемых стыковочных материалов от 2 до 24 часов), что значительно увеличивает время простоя конвейера.

· при сильной запыленности окружающей среды рекомендуется стыковать ленту методом горячей вулканизации.

Но в нашем случае стыковка происходит в отапливаемом помещении при температуре +15° C, запыленность отсутствует.

Так же возможен вариант стыковки концов ленты с помощью механических креплений (скоб). У него много преимуществ:

· самый быстрый способ стыковки;

· наименее трудоемкий метод стыковки (отсутствует разделка ленты);

· возможна стыковка при отрицательных температурах окружающей среды;

· возможна стыковка при сильной запыленности окружающей среды;

· отсутствует расход ленты (длина стыка);

· возможно осуществление стыковки персоналом без специальной подготовки;

· относительно невысокая себестоимость механических соединений.

Но его рассмотрение нецелесообразно ввиду того, что:

· стоимость механических соединений и приспособлений выше стоимости материалов для вулканизации;

· наименьшая прочность и долговечность;

· при транспортировке горячего груза возможно прожигание ленты;

· наименьший срок службы стыка (абразивный износ соединения);

· повышенный абразивный и механический износ роликов и барабанов;

· вероятна просыпь материала.

При сравнении затрат на ГВ и ХВ будем рассматривать следующие вопросы:

· определение длительности работ;

· определение структуры затрат на различные способы вулканизации;

· определения объема и сложности проводимых работ;

· определение соотношения полученных результатов на время изготовления стыка;

· определение соотношения полученных результатов на затраты изготовления каждого способа.

3.2 Этапы выбора способа соединения концов конвейерной ленты (структура принятия решения)

Для того чтобы правильно подобрать способ и рассчитать затраты стыковки концов ленты необходимо проанализировать основные этапы выбора возможных вариантов. В результате нужно на каждом этапе корректировать решение с учетом экономической целесообразности и технических особенностей применения того или иного способа (см. схема 3.1.).

Эффективность конструкторских, технологических и организационных решений определяется, прежде всего уровнем качества предложенного решения поставленной задачи. Эффект, получаемый потребителем, тем больше, чем выше качественные показатели нового решения. Следовательно экономический эффект потребителя Э - функция параметров предложенного решения задачи, т.е.

где n - число рассматриваемых параметров. Затраты, связанные с реализацией выбранного решения, тоже зависят от уровня показателей качества, т.е.

Эффективность принятого решения характеризуется в общем виде соотношением результатов на время изготовления соединения и затрат на его выполнение.

Анализ и оценку эффективности предлагаемых способов нужно проводить комплексно, на основе системы показателей, характеризующих: технический уровень, экономическую эффективность, объем и сложность проводимой работы.

Рис. 3.1 Этапы выбора способа стыковки конвейерной ленты

3.3 Расчет трудоемкости выполнения соединения концов конвейерной ленты методом горячей и холодной вулканизации.

3.3.1 Расчет трудоемкости выполнения соединения методом горячей вулканизации

Общие затраты времени на подготовку и выполнение соединения концов ленты определяют следующим образом [3]:

(3.1)

где - затраты времени на выполнение i-го этапа вулканизации.

Полный перечень работ с разделением их по этапам выполнения вулканизации представлен в таблице 3.1.

Расчет трудоемкости работ по вулканизации конвейерной ленты (В=1400мм, i=4)методом горячей вулканизации

Таблица 7

№ опер.	Наименование операции	Длительность операции, мин	Кол-во исполнителей, чел	Трудоемкость , мин
1	2	3	4	5
1	Подготовка концов ленты и установка нижней части пресса	10	4	40
2	Разметка и разделка стыка	10	2	20
3	Сушка стыка	10	-	10
4	Зачистка стыка	15	2	30
5	Промывка, промазка, наложение прослоечной резины, сводка и заделка	20	2	40
6	Установка верхней части пресса и зажатие	25	4	100
7	Вулканизация и охлаждение	35	-	35
8	Разборка пресса, обрезка бортов	20	4	80
Итого ()	145
Итого в нормо-часах	5,9

Началом процесса горячей вулканизации считается момент достижения температуры 138°С. Охлаждение пресса может быть естественным или принудительным и продолжается до температуры 70°С.

При этом стык постепенно охлаждается под давлением в плитах пресса, что позволяет избежать образование пузырей.

Пуск конвейерной ленты в работу разрешается только после того, как температура стыка сравняется с температурой окружающей среды.

3.3.2 Расчет трудоемкости выполнения соединения методом холодной вулканизации

Общие затраты времени на подготовку и выполнение соединения концов ленты определяют следующим образом:

(3.1)

где - затраты времени на выполнение i-го этапа вулканизации.

Полный перечень работ с разделением их по этапам выполнения вулканизации представлен в таблице 3.2.

Расчет трудоемкости работ по вулканизации конвейерной ленты (В=1400мм, i=4) методом холодной вулканизации

Таблица 8

№ опер.	Наименование операции	Длительность операции, мин	Кол-во исполнителей, чел	Трудоемкость , мин
1	2	3	4	5
1	Подготовка концов ленты	10	2	20
2	Разметка и разделка стыка	10	2	20
3	Сушка стыка	10	-	10
4	Зачистка стыка	15	2	30
5	Нанесение первого слоя клея, сушка	20	-	20
6	Нанесение второго слоя клея, выдержка	25	4	100
7	Наложение концов ленты, прокатка стыка роликом, простукивание резиновым молотком, зажим ленты.	15	-	35
8	Освобождение от зажимов	20	2	40
Итого ()	108
Итого в нормо-часах	4,6

После стыковки концов ленты необходима дополнительная выдержка стыка в течение 3 часов, после которой склеенная лента может быть пущена в работу с 30%-ной нагрузкой. Под полной нагрузкой ленту можно начинать эксплуатировать только после 24 часов после окончания стыковки. Это является основным недостатком способа холодной вулканизации. Прочность склеенного стыка составляет 90% прочности целого сечения ленты, как и при применении метода горячей вулканизации. На рисунке 4.1 представлены результаты сравнения трудоемкости по двум вариантам.

Рис. 3.2 Сравнение результатов трудоемкости выполнения соединения различными методами вулканизации

Получили, что для выполнения стыка конвейерной ленты способом холодной вулканизации потребуется на 63% меньше времени, чем при использовании метода горячей вулканизации. Однако, последующее время выдержки готового стыка после холодной вулканизации больше на 83%, что никак не отразится на работе конвейерной системы ТЭЦ в целом. (Данный разрабатываемый конвейер идет на склад, поэтому нет срочной необходимости в его запуске в работу - транспортируемый уголь идет в этот момент к печам по другой системе конвейеров).

3.4 Структура и сравнение затрат на ГВ и ХВ, образующих себестоимость вулканизации одного стыка, при наличии на ТЭЦ штатной бригады по ремонту и стыковке ленты

3.4.1 Затраты на выполнение соединения, состоят из [1]:

· затрат на заработную плату исполнителям;

· материальных затрат;

· амортизации основных фондов;

· прочих затрат.

(3.2)

где - заработная плата исполнителей,

- материальные затраты на покупку материалов и сырья со стороны,

- сумма амортизационных отчислений на полное восстановление основных производственных фондов.

- прочие расходы.

3.4.2 Затраты на выплату исполнителям заработной платы определяется следующим соотношением:

, (3.3)

где - основная заработная плата,

- дополнительная заработная плата,

- начисления на заработную плату.

Основная заработная плата включает основную заработную плату всех исполнителей, непосредственно занятых в процессе вулканизации, с учетом их должностного оклада и времени участия в работе, ее можно определить по формуле:

, (3.4)

где - число дней, отработанных исполнителем,

- дневной оклад исполнителя, при восьмичасовом рабочем дне равен:

, (3.5)

где - месячный фонд рабочего времени, =168 часов;

- месячный оклад.

Расчеты затрат на заработную плату приведены в таблице 4.3 с перечнем исполнителей и их месячных и дневных окладов, а также времени участия в стыковке ленты и рассчитанной основной заработной платой за трудовой период.

Таблица 9 Затраты на заработную плату ремонтным бригадам по ГВ и ХВ

№	Способ вулканизации (продолжительность 1 день)	Должность	Требуемое кол-во чел	Оклад на 1 чел, руб.	Дн. оклад, руб.	З/п на 1 чел., руб	Итого, руб.
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Метод ХВ	монтажник	2	15000	714,29	714,29	1428,58
2	Метод ГВ	монтажник	4	15000	714,29	714,29	2857,16

· Расходы на дополнительную заработанную плату учитывают все выплаты непосредственно исполнителям за время, не проработанное на производстве, но предусмотренное законодательством, в том числе: оплата очередных отпусков, компенсация за недоиспользованный отпуск, и др. Величина этих выплат составляет 20% от размера основной заработной платы:

(3.6)

· Начисления на заработанную плату состоят в настоящее время в уплате единого социального налога. Согласно налоговому кодексу РФ применяются ставки налога для отчисления в пенсионный фонд РФ, фонд социального страхования, фонды обязательного медицинского страхования (федеральный и территориальный фонды). Отчисления с заработанной платы составят:

(3.7)

где - начисления на заработную плату в виде единого социального налога.

3.4.3 Материальные затраты на выполнение одного стыка конвейерной ленты методами ГВ и ХВ

В материальные затраты входит стоимость:

· приобретаемых со стороны сырья и материалов, которые входят в состав изготавливаемой продукции;

· износа инструмента, приспособлений, инвентаря;

· работ и услуг производственного характера, выполняемых сторонними организациями

· покупки энергии всех видов.

Тогда общая стоимость оборудования для выполнения вулканизации:

, где (3.8)

- стоимость i-го оборудования,

i=1….n - количество необходимого оборудования.

=1,05 - коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные затраты.

Для различных способов вулканизации необходимые материала и сырье, и их стоимость представлены в таблицах

Таблица 10 Материалы и сырье, необходимое для выполнения одного стыка методом горячей вулканизации

№	Наименование	Кол-во, шт.	Стоимость ед., руб.	Общая стоимость, руб.
1	2	3	4	5
1	Очиститель ТИП ТОП	1	900	900
2	Клей ТИП ТОП	2	1000	2000
3	Вспомогательные мате-риалы (резина, ткань и т.п.)	-	-	300
Итого:	3200
:	3360

Таблица 11 Материалы и сырье, необходимое для выполнения одного стыка методом холодной вулканизации

№	Наименование	Кол-во, шт.	Стоимость ед., руб.	Общая стоимость, руб.
1	2	3	4	5
1	Очиститель ТИП ТОП	1	900	900
2	Клей ТИП ТОП	4	1000	4000
3	Вспомогательные материалы (резина, ткань и т.п.)	-	-	300
Итого:	5200
:	5460

3.4.4 Затраты связанные с амортизацией основных фондов

Амортизация - процесс постепенного перенесения стоимости основных фондов на производимую продукцию с целью образования специального амортизационного фонда денежных средств для последующего полного восстановления основных фондов. Амортизационные отчисления включаются в себестоимость выпускаемой продукции. Исходными данными для расчета величины амортизационных отчислений являются:

· сумма первоначальных затрат на основные фонды;

· срок полезного пользования (амортизационный период).

Амортизацию подсчитаем по формуле:

где (3.9)

- первоначальная стоимость объекта; - объем изготовляемой продукции в отчетный период (за один год); - срок полезного использования объекта.

Для методов ГВ и ХВ оборудование, подлежащее амортизации, срок использования оборудования и расчет амортизации представлен в таблице 3.6.

Таблица 12 Амортизационные отчисления для методов ГВ и ХВ

№	Наименование оборудования	Метод стыковки
		ГВ	ХВ
		, руб	,шт	,лет	А, руб	,руб	,шт	,лет	А, руб
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Пресс для вулканизации	400000	20	10	2000	-	-	-	-
2	Шлифовальная машинка	2500	20	3	42	2500	20	3	42
3	Зажимы	-	-	-	-	3000	20	3	50
4	Нож	400	20	1	20	400	20	1	20
	Ролик прокаточный	200	20	1	10	200	20	1	10
	Измерительный инструмент	500	20	1	25	500	20	1	25
Итого (амортизац. отчисления):	2087		137

3.4.5 Прочие затраты, связанные с выполнением стыковки концов ленты

Будем вычислять, ориентируясь на расходы по основной заработанной плате. Обычно они составляют от 60% до 100% расходов на основную заработанную плату.

(3.10)

В накладные расходы может входить стоимость доставки купленных материалов, затраты на их хранение, организация подготовительных работ и т.п.

Результаты сравнения затрат (по п. 3.4.1) на соединение концов конвейерной ленты для двух способов вулканизации представлены в таблице.

Таблица 13 Затраты на соединение концов ленты для методов ГВ и ХВ

№	Наименование затрат	Величина затрат
		Метод ГВ	Метод ХВ
		руб.	%	руб.	%
1	2	3	4	5	6	7
1	- затраты на выплату исполнителям заработной платы	основная з/п	2857,16	23,7	1428,58	15,28
		дополнительная з/п	571,43	4,75	285,7	3,1
		начисление на з/п	342,9	2,85	171,4	1,8
		Суммарное значение	3771,5	34,5	1885,7	22,6
2	- материальные затраты на покупку материалов и сырья со стороны	3360	30,7	5460	65,5
3	- сумма амортизационных отчислений на полное восстановление основных производственных фондов	2087	19,1	137	1,6
4	- прочие расходы.	1714,3	15,7	857,2	10,3
	Итого К, руб.:	10933	100	8340	100

Полученные данные таблицы сведем в диаграммы (рис. 3.3, 3.4) для двух рассматриваемых методов вулканизации. Сравнение затрат на выполнение соединения концов ленты методами ГВ и ХВ при наличии штатной бригады представлено на рисунке 3.2.

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Рис. 3.3 Сравнение затрат на выполнение соединения ленты различными методами с помощью штатной бригады

Подсчитаем снижение затрат при использовании метода ХВ для соединения концов конвейерной ленты с помощью штатной бригады (за базу сравнения берем метод ГВ):

Или, в денежных единицах: ДК1 = 10933-8340=2593 руб.

Рис. 3.4 Структура затрат на выполнение стыка методом ГВ при наличии на ТЭЦ штатной бригады по ремонту и стыковке ленты.



Рис. 3.5 Структура затрат на выполнении стыка методом ХВ при наличии на ТЭЦ штатной бригады по ремонту и стыковке ленты.

3.5 Анализ структуры затрат на вулканизацию при вызове бригады специалистов по ремонту и стыковки ленты

3.5.1 Затраты на выполнение соединения методом горячей вулканизации

Для выполнения разового соединения концов ленты необходимы квалифицированные специалисты, прошедшие необходимые курсы обучения. Наиболее целесообразно вызвать на место монтажа бригаду специалистов с их оборудованием. Тем более, что фирма, предоставляющая эти услуги дает гарантию на полученное соединение ленты. Поэтому проведем анализ структуры затрат на ГВ при таком способе решения поставленной задачи.

По данным, предоставленным фирмой «Технокомлект» г. Сергиев-Посад, составим таблицу расходов, связанных с вызовом бригады на место монтажа конвейера.

Перед приездом специалистов необходимо подготовить место, где будут происходить работы по вулканизации стыка ленты.

Конвейерная лента должна быть предварительно стянута и зажимкована.

Место под вулканизацию нужно выбирать под грузоподъемными механизмами вблизи от точек подключения электрической энергии. (Подготовительные работы не учитываем в расчете затрат на вулканизацию). Допустим место монтажа находится в 100 км от фирмы, предоставляющей данные услуги.

Таблица 14 Затраты на соединение концов ленты для метода ГВ при вызове бригады

№	Виды расходов	Кол-во	Стоимость ед., руб.	Общая стоимость, руб.	Стоимость, %
1	Выезд бригады монтажников, их работа по месту	1 бригада	23000	23000	81,8
2	Материалы: клей/очиститель	2 шт /1 шт	1000 / 900	2900	10,3
3	Транспортные расходы	100 км	10	1000	3,6
4	Командировочные на 4-ых человек.	4 человека	300	1200	4,3
Итого:	28100	100

3.5.2 Затраты на выполнение соединения методом холодной вулканизации

Подготовка места для холодной вулканизации аналогична. Сведем в таблицу 8 расходы, связанные с вызовом бригады специалистов для выполнения соединения концов ленты способом холодной вулканизации. Место монтажа также находится в 100 км от фирмы-исполнителя.

Таблица 15 Затраты на соединение концов ленты для метода ХВ при вызове бригады

№	Виды расходов	Кол-во	Стоимость ед., руб.	Общая стоимость, руб.	Стоимость, %
1	Выезд бригады монтажников, их работа по месту	1 бригада	15000	15000	69,8
2	Материалы (клей/очиститель )	4шт / 1шт	1000 / 900	4900	22,8
3	Транспортные расходы	100 км	10	1000	4,65
4	Командировочные на 2-их человек.	2 человека	300	600	2,79
Итого:	21500	100

Сравнение полученных результатов по стоимости вызова бригады для соединение ленты методами ГВ и ХВ приведено на рисунке 3.5.

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Рис. 3.6 Затраты на вызов бригады рабочих для соединения концов ленты различными способами

Структура затрат на выполнение стыка различными способами вулканизации при вызове бригады специалистов по ремонту и стыковке ленты представлена на рисунках 3.6 и 3.7.

Рис 3.7 Структура затрат на разовое выполнение ГВ при вызове бригады специалистов по ремонту и стыковки ленты



Рис. 3.8 Структура затрат на разовое выполнение ХВ при вызове бригады специалистов по ремонту и стыковки ленты

Подсчитаем снижение затрат при использовании метода ХВ для соединения концов конвейерной ленты с помощью сторонней бригады (за базу сравнения берем метод ГВ):

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Или, в денежных единицах: ДК2 = 28100-21500=6600 руб.

Подсчитаем для ГВ и ХВ снижение затрат на соединение концов конвейерной ленты при создании штатной бригады (за базу сравнения берем случай вызова сторонней бригады). Сравнение полученных результатов для ГВ и ХВ представлено на рисунках 3.8, 3.9 соответственно.

· для метода ГВ

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Или, в денежных единицах:



Размещено на http: //www. allbest. ru/

Рис. 3.9 Сравнение затрат на выполнение соединения ленты методом ГВ с помощью сторонней и штатной бригады

· для метода ХВ

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Или, в денежных единицах:

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Рис. 3.10 Сравнение затрат на выполнение соединения ленты методом ХВ с помощью сторонней и штатной бригады

3.6 Выводы

По полученным выше данным можно сделать вывод, что предлагаемый вариант холодной вулканизации конвейерной ленты наиболее предпочтителен, по сравнению с изначальным методом горячей вулканизации. Его технические характеристики не уступают методу ГВ. А по экономическим показателям он менее затратный. Рассматривали два варианта организационной формы выполнения работ: с использованием полностью только собственных средств (создание на ТЭЦ штатной бригады специалистов по стыковке и ремонту лент) и при работе бригады специалистов сторонней фирмы. И в первом и во втором варианте экономически эффективнее метод ХВ.

Снижение затрат на вулканизацию методом ХВ по сравнению с методом ГВ составляет 23,7% в случае штатной бригады и 23,5% в случае сторонней бригады.

Снижение затрат на вулканизацию с помощью штатной бригады методами ГВ и ХВ по сравнению с вызовом сторонней бригады составляет соответственно 61,1% и 61,2% .

По всем показателям приходим к выводу, что наиболее эффективно создавать на ТЭЦ собственную (штатную) ремонтную бригаду из 2 человек, обладающими навыками холодной вулканизации. Обязанностями монтажников будет стыковывать ленты, следить за их состоянием, предупреждать повреждения и при случае их ремонтировать.

IV. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1 Системы управления электроприводом

В зависимости от характера сигналов, поступающих на входе устройства управления и сигналов, вырабатываемых им на выходе, системы электроприводов делятся на два класса: аналоговые (непрерывные) и цифровые (ЦЕП).

В аналоговых системах сигналы устройства управления непрерывные в функции времени.

В цифровых системах с микропроцессорным управлением (МПС) сигналы управления представлены в двоичном коде n-го разряда (высокий разряд - «логическая единица» (1), низкий разряд - «логический ноль» (0)), которые исследуются при выполнениях или формировании логических функций.

По сравнению с аналоговыми системами МПС обладают рядом преимуществ:

а) гибкость - путем перепрограммирования изменение алгоритмов управления без изменения аппаратной части;

б) возможность получения высокого быстродействия и оптимизации режимов работы электрооборудования;

в) самодиагностика и самотестирование цифровых управляющих устройств, проверка исправности механических узлов привода силовых преобразователей, датчиков и другого оборудования в периоды технических пауз и раннее предупреждение аварии;

г) высокая статическая точность режимов работы за счет отсутствия дрейфа нуля при измерений малого рассогласования (точность МПС на два порядка выше в сравнении с аналоговыми системами).

д) простота визуальности параметров процесса управления с помощью цифровых индикаторов, организация диалогового режима обмена информацией с оператором в целях управления;

е) высокая надежность, меньшая масса, габариты и стоимость.

4.2 Общие принципы построения микропроцессорных систем. Системы с двоичным кодом

Микропроцессор, как и любая ЭВМ, построена на схеме с двумя устойчивыми состояниями и оперирует информацией в двоичном коде, передаваемым двоичными числами - разрядами, иначе называемыми битами (0 или 1).

Группа битов составляет слово, в котором количество битов характеризует важный его параметр - длину.

В основном в МП используется слово длинной в 8 бит, представляющее комплект из 8 электрических сигналов или логических уровней, именуемых высокими или низкими, что эквивалентно логическим переменным 1 или О.Логическая переменная -электрический сигнал, принимающий два различных значения - высокое и низкое (логическая 1 и логический 0).

В МП возможны слова длинной в 4,12,16 бит.Часто используется единица двоичной информации - байт, состоящий из 8 бит Ь0+Ь7, например 10101010. Левый крайний бит

Ь7 (в примере Ь7 -1) носит название наибольшего значащего разряда, правый крайний бит Ь0 (в примере Ь0 = 0) - наименьший разряд. Биты промежуточные Ь} +Ъ6 читаются справа налево.

Байт с точки зрения пользователя МП может представлять числа в различных системах счисления:

* десятичные числа от 0 до 255 в двоичной системе счисления, значения которых определяется выражением (2n-1), где п- число бит (например 11111111=28-1 = 255);

* числа от 0 до 255 в восьмеричной системе счисления (система характеризуется набором цифр от 0 до 7 с основанием 8).

Элементы схемы:

АД (М) - приводной асинхронный двигатель;

ТВ - неуправляемый выпрямитель;

С - рабочая емкость;

АИН - автономный инвертор напряжения с ШИМ;

,,- датчики тока;

МП - микропроцессор;

ПТ - программируемый таймер - устройство точного отчета временных интервалов;

D - вход ввода данных;

С - вход синхронизирующего сигнала для работы с МП;

Т- ввод тактовых импульсов;

ВТ- выход выходного тактового сигнала;

Г - генератор тактовых импульсов;

БР - регисторный блок

D - вход ввода данных;

С - вход синхронизирующего сигнала;

ШУ - шина управления;

ШДА - шина данных и адресования;

QF (АП)- автоматический выключатель для максимальной и тепловой (небольших перегрузок) защиты. Включается вручную, отключается с помощью электромагнитного разъединителя при больших перегрузках (мгновенно) и небольших (через t=10 мин);



Рис. 4.1 Функциональная схема электропривода

YB(ТКГ)- колодочный тормоз с гидротолкателем;

КМ1 (КЛ)- линейный контактор для автоматического дистанционного включения электропривода;

КТ (РВ)- реле времени;

КМ2 (КТ)-контактор тормоза;

НА (ЗС)- звуковая сигнализация;

ВА (ДТ)- датчик тока, обеспечивающий включение тормоза вначале пуска двигателя;

КА (РП)- пусковое реле;

ПУ- пульт управления;

«ПУСК»- включение в работу микропроцессорной системы (МПСУ) электропривода;

«СТОП»- отключение МПСУ;

RP- потенциометр для установки задающего сигнала на определенную скорость в том числе и номинальную (nн);

ВV (РС)- реле скорости для контроля наличия скорости;

QS (АВ)- аварийный выключатель (для обслуживающего персонала);

SB2 (КП)- кнопка включения контактора КМ1 и подключения системы электропривода;

SB1 (КС)- кнопка «СТОП»;

SQ (ЗЖ)- датчик завала желоба;

4.3 Описание работы функциональной схемы электропривода

По сигналу, выработанному в МП в таймер записываются числа в двоичном 8-ми разрядном коде, соответствующее рассчитанной в МП временной задержке импульсов включения соответствующих транзисторов АИН для формирования импульса напряжения на выходе АИН.

После отчета заданного времени таймер вырабатывает сигнал управления прерывания. МП прерывает процесс вычисления и выдает в регисторный блок управляющие сигналы в двоичном коде, соответствующие заданному номеру триодов. В блок БР с помощью дешифратора определяются номера транзисторов, которые включаются, обеспечивая формирование частей основной выходной гармоники данной частоты.

Далее процесс повторяется в определенной последовательности (программная последовательность до формирования полной выходной гармоники в каждой фазе асинхронного двигателя с определенной частотой f1).

При формировании выходной основной гармоники другой частоты алгоритм вычисления аналогичен с той лишь разницей, что меняются интервалы временной

задержки на появление тактовых импульсов напряжений на выходе АИН при сохранении их ширины.

Процесс пуска осуществляется совместно с подпрограммой хранящейся в оперативной памяти МП (на схеме не указано) и пуск асинхронного двигателя путем плавного увеличения частоты от f=0, до f1=fн установленному по тому же алгоритму выполнения.

4.4 Преобразование частоты с широтно-импульсной модуляцией инвертора (ПЧ- ШИМ)

Размещено на http: //www. allbest. ru/