Производство щебня с разработкой дробилки и грохота

6. Определение мощности двигателя

к.п.д. дробилки (

)

        

        

 

3.2.7.Рассчитаем высоту сбрасывания материала в дробилку

                Н = 0.018 ( 0,5 м

                     n – частота вращения ротора, с^-1

3.2.8.Расчет накапливаемой кинетической энергии молотка

                                Е = Н·м

                                                     

                                      V – окружная скорость ротора, м/с

        Следовательно, кинетическая энергия молотка регулируется изменением его массы и окружной скоростью.

           Отклонение молотка, т.е. угол поворота его после удара по куску дробимого материала, зависит от массы и размера молотка. Если после удара молотки будут отскакивать от дробимого материала, передовая удар на диски ротора, то нарушится работа дробилки и ускорится износ молотков. Допустимый угол поворота может быть принят 80 – 90⁰ от максимально возможного угла поворота.

          Молотки при ударе совершают сложное движение с линейной скоростью центра масс С и угловой скоростью вокруг этого центра.

                                 

По теореме  импульсов

                                    m = (v₁- v₀ ) = S_B- S_D

m – масса молотка, кг

v_1, v₀ – скорость центра масс молотка после и до удара, м/с

S_B – импульс удара в точке В

S_D – импульс удара в точке D

3.2.9. Скорость центра масс молотка до удара:

              V₀ = 2π (R + l₁) = 2

n- частота вращения ротора, об/с

R- расстояние от оси вращения до оси подвески молотка, м (R=0.55)

l₁ – расстояние от оси подвески до центра масс молотка, м (l₁=0.10)  [1]

n – частота вращения ротора, с^-1

 

3.2.10. Сила удара, передаваемая на подшипники ротора:

                                      P_В=

t – продолжительность удара

    Рассмотрим условие, при котором сила удара, воспринимаемая подшипником ротора, равна нулю, т.е. когда P_В = 0.

На основании  теоремы об изменении проекций количество движения центра масс и принимая во внимание, что скорость центра масс молотка относительно оси подвеса в начале удара равна нулю, имеем

                                     

                                      S_B + S_D = m ,

Где u=l₁ – линейная скорость центра массы молотка в конце удара относительно оси подвеса; - угловая скорость молотка в конце удара относительно оси подвеса.

Чтобы ось подвеса  не испытывала ударного импульса, примем  S_B = 0,тогда формула будет иметь вид

                                              S_D =mu

или

                                              S_D =m

  J_zz - момент инерции молотка относительно оси подвеса, кг

      Преобразуя уравнения, получим                              

                  J_zz =m( + l₂) =5.2    

l₁ - расстояние от оси подвески до центра масс молотка, м (l₁=0.10)  

l₂ - расстояние от  центра масс до точки D, м (l₂=0,15)

 m – масса молотка, кг

 

     Это уравнение выражает условие, при котором молоток будет уравновешен на удар, т.е. ось подвеса молотка и подшипники ротора не будут воспринимать силу удара.

  По моменту инерции подберём тип молотков, на рис. 2.8. [ , б- тип ∥

   Материал молотков- Сталь 20.

3.3.Расчет на прочность основных деталей дробилки

3.3.1.Расчет ω_кр и проверим условия виброустойчивости вала

Ротор молотковой дробилки  и расчётная  схема его однопролётного вала:

1. Вал ; 2- ось ; 3 – диск ; 4 – молоток ; 5 – втулка ; 6 - подшипник

m_л  = ( m_вал+ m_мол+ m_д + m_вт + m_ос )/L= [ m_мол + [ 3.14

   m_вал, m_мол, m_д, m_вт, m_ос – масса вала, молотка, диска, втулки, оси.

3.3.2. Рассчитаем  угловую критическую скорость ротора

)²

Корень частотного уравнения согласно рис. 3.12 стр 169 [ІІІ], б - .Момент инерции сечения вала диаметром 240 мм.

                         I =

Тогда

                        

                                           

Следовательно,  Условие виброустойчивости жёсткого вала молотковой дробилки выполняется с большим запасом.

3.3.3.Построим эпюры напряжений σ_r и σ_t и проверить прочность диска молотковой дробилки

Как видно из рисунка, диск молотковой дробилки можно  привести к расчётной схеме диска постоянной толщины, нагруженного по радиусу крепления молотков радиальным напряжением, а по внутреннему радиусу – радиальным напряжением = 0.

 

 Материал  диска - Сталь 20;

 

  напряжение на внутренней поверхности диска;

 

 

 - количество молотков на диске

    

    Диск молотковой дробилки: а- эскиз;  б- расчётная схема; в- эпюры  напряжения  и

Для построения эпюр напряжения по радиусу диска необходимо знать

 

Найдём его  значение из граничного условия = 9.1 МПа при r =          = r_отв=400 мм тогда х =

             T =(2r)²

Согласно рис. 3.30[ , ; = 0.554;

откуда ;

 

Подставим эти  параметры в уравнение:

= 0.554 0 + 0.448 + (-8.3) 0.3, откуда = (9.1+8.3 0.3)/0.448 = =14.9( МПа)

Таким образом  наиболее нагруженной является внутренняя поверхность диска радиусом ,где = 14.9 МПа

 Местный запас прочности диска составляет:

                                           [

 

 

4. ПРАВИЛА  ЭКСПЛУАТАЦИИ, ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИ-

ВАНИЯ И РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ

 

Молотковая  дробилка   имеет  корпус,   ротор   и   привод.   Ротор состоит из вала, дисков, билодержателей и молотков (бил). Наиболее изнашивающимися деталями являются била, броневые плиты корпуса, колосниковая решетка. Перед ремонтом проводится подготовка дробилки к разборке.   Для  этого  отключается от сети электродвигатель,   вывешиваются   предупреждающие   плакаты,   до   вскрытия; дверей дробилки корпус продувают для удаления пыли,  а после: вскрытия производится промывка дробилки струей воды.      

Разборка дробилки выполняется в следующем порядке. Снимается ограждение соединительной муфты и проверяется наличие маркировки полумуфт. Измеряется зазор между торцами полумуфт, проводится выемка пальцев и проверяется состояние всех элементов! муфты. При наружном осмотре корпуса проверяется состояние болтовых соединений на корпусе дробилки и фундаментных болтов, а также измеряются зазоры в сальниковых уплотнениях. Радиальный! зазор между валом и нажимной втулкой сальника должен составлять! 1,0—1,5 мм. Радиальный зазор между валом и грундбуксой сальника, который измеряется после удаления нажимной втулки и сальниковой! набивки, обязан быть равномерным по окружности и составлять 1,0 мм.                          

Далее   открываются  дверцы   корпуса   и   уточняется   состояние брони, колосниковой решетки и молотков. Снимаются боковые пластины в торцевых стенках корпуса,  вынимается   ротор дробилки! и укладывается на  специальные  подставки. Выбиваются пальцы на которых подвешиваются молотки, и молотки снимаются с ротора!                                                                        

Корпус  дробилки изготовляется из листовой стали.  На уровни расположения вала имеются съемные боковые пластины, которые позволяют осуществить демонтаж и монтаж  ротора  без  разборки корпуса. Внутренняя поверхность корпуса защищена броней, npeдохраняющей корпус от износа. Основными повреждениями корпуса дробилки являются износ брони и неплотности корпуса. Монтаж и демонтаж брони осуществляются при снятой верхней части корпуса и ротора. Броню заменяют при ее истирании на 50% толщины. При местном истирании проводится замена изношенных участков. Неплотности корпуса устраняются сваркой.

 

Рис. 4.1.Корпус молотковой дробилки, футерованный резиной: 1 — резиновые листы; 2 — болтовое соединение.

 

Изношенные  и сломанные элементы колосниковой решетки удаляются через отверстия в корпусе дробилки. Изношенные колосники восстанавливаются   наплавкой.   Внутренняя   поверхность   корпуса дробилок, перерабатывающих налипающий продукт, при ремонте облицовывается листовой резиной. Резина крепится к корпусу 'tболтами и уменьшает налипание продукта на стенки корпуса.

Молотки   (била)   при износе   одной   стороны   поворачивают  на |180°. При износе молотков возможно их восстановление наплавкой твердого сплава. Наплавка ведется в следующем порядке. Изношенные поверхности молотков зачищаются наждачными кругами, и молотки устанавливаются в форму для наплавки. Наплавка осуществляется послойно  параллельными валиками.  При  этом наплавляемый валик должен перекрыть предыдущий валик на ¹/_s его ширины. Соседние слои должны иметь взаимно перпендикулярное направление валиков. Наплавленные молотки охлаждаются в сухом песке. Перед установкой на ротор восстановленные или новые молотки взвешиваются и сортируются на весовые группы. Количество групп Определяется количеством молотков в одном горизонтальном ряду, каждой группе молотки с одинаковым весом в свою очередь сортируются попарно.

Отсортированные молотки раскладываются по схеме таким расчетом, чтобы одинаковые по весу молотки оказались на диаметрально противоположных сторонах ротора. После подготоки вала , дисков, билодержателей и молотков (бил) проводится сборка ротора. Ротор подвергается статической балансировке на призмах, а после установки на место — динамической балансировке в собственных опорах при рабочей частоте вращения.

В молотковых дробилках ремонту подвергаются также подшипники, муфта и система охлаждения вала.

Сборка  дробилки ведется в следующем  порядке. Собранный ротор заводится в корпус дробилки при помощи грузоподъемных механизмов.   Боковые  пластины  помещаются  на  торцевые  стенки

            

корпуса дробилки и закрепляются болтами. Устанавливаются  сальниковые втулки. Положение вала ротора регулируется с помощью прокладок таким образом,  чтобы радиальный зазор между валом; и  втулками  сальникового  уплотнения  был  равномерным  по  всей; окружности.   Проверяется  радиальный  зазор  между  молотками и; броней корпуса, а также зазоры между броневыми плитами торцевых стенок  и крайними  молотками.   Проводится  центровка вала дробилки и вала электродвигателя по полумуфтам. Выверяются корпусы подшипников относительно вала (должно отсутствовать касание, вала о крышки корпусов подшипников). Выполняется набивка сальников  корпуса дробилки.  Присоединяются трубопроводы системы: охлаждения вала. Проводится пробный пуск мельницы с проверкой' нагрева подшипников и вибрации, которая не должна превышать 0,1 мм.

 

Смазка молотковых дробилок

Одним из основных условий правильной эксплуатации молотковых дробилок и ухода за ними является обеспечение надлежащего и своевременного смазывания узлов трения.

Для обеспечения долговечной работы узлов трения необходимо применять только тот смазочный материал, который рекомендуется инструкцией, а также обеспечить сохранность первоначальных качеств смазочных материалов согласно ГОСТам во время хранения материалов на складах.

Для смазки узлов трения в современных  конструкциях дробилок предусмотрены автоматическая станция густой  смазки станция циркуляционной  жидкой смазки. Устройство системы циркуляционной жидкой смазки, предназначенной для смазки подшипников главного вала и шатуна, показано на рис. 1.

Рис. 4.2. Система жидкой смазки молотковой дробилок:

1 — маслоохладитель;  2 — фильтр;  3 — основная  и  вспомогательная насосные установки; 4 — бак-отстойник; 5 — электродвигатель.

 

Для охлаждения нагретого масла при  прохождении через узлы трения до рабочей температуры предназначен маслоохладитель. Его следует пускать в работу в следующем порядке. Открыть вентили на входе и выходе воды для заполнения маслоохладителя, после чего закрыть вентиль на входном трубопроводе для воды (Маслоохладитель предварительно заполняется водой во избежание образования переохлажденного слоя масла на наружной поверхности труб сердечника, обладающего очень малой теплопроводностью). Затем медленно открывают вентиль на входном трубопроводе для воды, регулируют ее расход.

По  мере засорения маслоохладитель  необходимо промывать. Для бесперебойного снабжения станции циркуляционной жидкой смазкой поставлено два насоса, из которых один рабочий, второй — резервный, автоматически включающийся, в работу при помощи реле давления при выходе из строя основного двигателя. Утечке масла из трубопровода через резервный насос в резервуар препятствует обратный клапан, открывающийся лишь в сторону нагнетания масла.

Фильтры предназначены для непрерывной  очистки масла от механических примесей. Контроль за нормальной работой фильтров осуществляется с помощью манометров, установленных перед фильтрами и за маслоохладителем. Допустимый перепад давления не более 0,6 кг/см². Периодически при проведении планово-предупредительных ремонтов оборудования фильтрующие элементы следует промывать от налипшей грязи.

Автоматический  контроль за работой станции осуществляют приборы, установленные на механизмах и щите смазки.