Установка автомата-садчика на пресс СМ-1085 с целью повышения надежности и эффективности работы

Диатомитовая масса для полусухого прессования представляет собой сыпучий порошок, количество воды которого недостаточно для создания вокруг зерен сплошной пленки.

Поэтому диатомитовая масса не обладает пластичностью и связностью. Для придания кирпичу-сырцу надлежащей формы, целостности и требуемой прочности масса прессуется под высоким давлением, в результате чего зерна диатомитового порошка сближаются, деформируются, их суммарная контактная поверхность увеличивается и частицы диатомита соединяются за счет поверхностных молекулярных сил.

Для производств кирпича применяют пресс СМ - 1085. Данный пресс относится к типу механических коленорычажных прессов непрерывного действия с двухсторонним одноступенчатым режимом прессования.

Максимальное усилие прессования 630 т.

4.5 Садка кирпича-сырца на обжиговые вагонетки.

Основные требования к садке кирпича:

а) садка должна быть прочной, устойчивой при большой усадке кирпича при обжиге, что достигается перевязкой ее рядов.

б) садка должна быть достаточно проницаемой для газов во всех направлениях и должна обеспечивать равномерное распределение огня по сечению печи, что достигается устройством продольных и поперечных каналов. По внешнему периметру садка должна соответствовать внутреннему профилю обжигового канала, а также сводом расстояние должно быть не более 100 мм.

4.6 Транспортировка вагонеток к печам.

Транспортировка обжиговых вагонеток с садкой кирпича к обжиговым туннельным печам производится при помощи электропередаточных тележек (ЭПТ) типа СМ-94 С грузоподъемностью 12 т. Число транспортируемых вагонеток - 1. Скорость передвижения 0.4 м/с. Мощность электродвигателя 4 кВт.

4.7 Загрузка тоннельной печи вагонетками.

Закатывание обжиговых вагонеток с садкой кирпича в форкамеру, загрузка тоннельной печи обжиговыми вагонетками с садкой кирпича осуществляется гидротолкателем марки СМ-54 С. Загрузка тоннельной печи вагонетками с садкой кирпича-сырца производится по утвержденному графику проталкивания.

4.8 Обжиг кирпича.

Обжиг кирпича производится в туннельных печах. Длина печи 66 м; ширина канала 2 м; высота 2.125 м; объем обжигового канала 164.5 м?; емкость печи 32 обжиговые вагонетки. Топливо - природный газ.

Обжиг является заключительным этапом в процессе производства кирпича, от которого зависит прочность и морозостойкость кирпича, его внешний вид и цвет. Основной характеристикой режима обжига в туннельной печи является температурная кривая.

Обжиг кирпича заключается в тепловой обработке сырца горячими газами с температурой от 100 до 1200 ?С.

По числу находящихся одновременно в печи вагонеток она имеет 32 позиции. По длине печь условно делится на три зоны: подогрева (2 - 18), обжига (18 - 21), закала и охлаждения (21 - 32). В каждой зоне поддерживается определенный температурный режим и происходят соответствующие физико-химические процессы.

4.9 Выгрузка кирпича из печи.

Выгрузка обожженного кирпича из печи происходит одновременно с загрузкой. При закатывании в печь с загрузочного конца одной вагонетки одновременно выкатывается одна вагонетка с выгрузочного конца.

4.10 Транспортировка вагонетки с обожженным кирпичом на выставочную площадку.

4.11 Съемка и укладка кирпича на поддоны.

На выставочной площадке с обжиговых вагонеток кирпич вручную снимается и укладывается на поддоны. Здесь же происходит его сортировка по сортаменту согласно эталонам.

Готовые поддоны козловым краном ККС-10 грузоподъемностью 10 т перемещаются на погрузочно-разгрузочную площадку.

4.12 Отгрузка кирпича.

Единовременная емкость прирельсовой площадки 500 тыс. шт. кирпича (1262 поддона). Поддоны с кирпичом отгружаются на автотранспорт и в железнодорожные вагоны.

Технологическая схема производства кирпича методом полусухого прессования на ООО «ККЗ»

Экскаватор

Хранилище сырья

Смеситель 2-х вальный

лопастной СМ-246

Ленточный транспортер

Лопастной питатель-дозатор

Ленточный транспортер

Сушильный барабан СИОТ

СМЦ 48.2

Элеватор ЛГ-250

Ленточный транспортер СИОТ

Бункера-накопители

Элеватор

Ленточный транспортер

Грохот ГИЛ-22

Молотковая роторная дробилка

СМ-431

Элеватор СИОТ

Ленточный транспортер

Бункера-накопители

Ленточный транспортер

Элеватор

Ленточный транспортер

Пресс СМ-1085

Туннельная печь

Погрузочно-разгрузочная площадка

5. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АВТОМАТА-САДЧИКА

Автомат-садчик предназначен для отбора кирпича сырца от пресса СМ-1085 и укладки его в технологическую садку (рис.5.1 и 5.2) на печную вагонетку размером 2 х 2 м. Укладка кирпича в садку производится послойно в положении на постель.

В автомате предусмотрен механизм программирования на 18 слоев садки, причем 12 нижних слоев укладываются без продольной перевязки кирпичей.

Производительность автомата принята по максимальной паспортной производительности пресса СМ-1085 - 2040 шт. в час.

Техническая характеристика

1. Производительность максимальная - 2040 шт./час

2. Количество кирпичей в садке - 870 шт.

3. Время набора вагонетки - 40 мин.

4. Установленная суммарная мощность - 6.6 кВт

Привод накопителя ряда - 1.1 кВт

Привод накопителя слоя - 2.2 кВт

Привод перемещения переносчика слоя - 1.1 кВт

Привод подъемника слоя - 2.2 кВт

5. Расход воздуха (при давлении в сети P = 5 атм.) - 0.45 м?/1 тыс. шт.

6. Габариты:

длина - 6585 мм

ширина - 4380 мм

высота - 4500 мм

7. Масса - 2800 кг

Автомат-садчик состоит из следующих основных узлов:

1. Транспортер - накопитель ряда.

2. Переносчик ряда.

3. Транспортер - накопитель слоя.

4. Переносчик слоя.

Накопитель ряда служит для накопления ряд кирпичей в количестве 10-ти штук с одинаковыми зазорами между ними. Он представляет собой ленточный конвейер, смонтированный на сварной раме. Верхняя ветвь ленты поддерживается металлической пластиной, нижняя - роликами. Приводной барабан приводится во вращение с помощью электродвигателя через редуктор.

Переносчик ряда предназначен для переноса рядков кирпича с накопителя ряда на транспортер-накопитель слоя садки. Он состоит из сварной рамы, на которой установлена переносная каретка. Каретка передвигается по раме на катках с помощью пневмоцилиндра. На каретке установлены пневмозажимы на десять кирпичей. Пневмозажимы опускаются и поднимаются при помощи пневмоцилиндров.

Транспортер-накопитель слоя служит для формирования слоев садки (50 шт. в нижних 12-ти слоях). На раме установлен приводной барабан и четыре натяжных барабана. Привод транспортера-накопителя слоя состоит из электродвигателя и редуктора.

Переносчик слоя предназначен для формирования садки кирпича на обжиговой вагонетке переносом слоев кирпича с транспортера-накопителя слоя на под обжиговой вагонетки. Он состоит из сварной рамы, в центре которой установлен механизм подъема пневмошин. Подъем и опускание производится от электродвигателя через редуктор двумя зубчатыми рейками, укрепленными на штангах, движущихся по роликам с ребордами. К штангам прикреплена рама с пневмошинами.

Передвижение тележки осуществляется по направляющим рамы автомата от электродвигателя через редуктор и ведущие скаты. Длина хода тележки переменная и зависит от четности слоев садки на обжиговой вагонетке. Для изменения длины хода тележки на направляющей рамы автомата установлено программное устройство.

Порядок работы автомата-садчика

При поступлении отформованных кирпичей от пресса на транспортер-накопитель ряда накопитель включается от конечного выключателя, расположенного на прессе и действующего от коленчатого вала. За один цикл работы пресса накопитель включается два раза, и каждый раз продвигается на расстояние, равное 327 мм (расстояние, занимаемое двумя кирпичами).

После того, как под захватами ряда накапливается десять кирпичей, от десятого кирпича срабатывает конечный выключатель и захваты ряда опускаются вниз. Зажав кирпичи, пневмозажимы поднимаются и каретка переносчика ряда передвигается к транспортеру-накопителю слоя на позицию укладки рядка.

На позиции укладки рядка пневмозажимы опускаются, кирпичи устанавливаются на ленты транспортера. Переносчик возвращается в исходное положение и одновременно включается электропривод транспортера-накопителя слоя и уложенный рядок передвигается на определенный шаг.

Набрав на транспортере пять рядков (слой садки), пневмозажимы переносчика слоя опускаются вниз и захватывают кирпичи слоя. После подъема вверх каретка идет к обжиговой вагонетке.

После укладки слоя кирпича на обжиговую вагонетку переносчик слоя возвращается в исходное положение и ждет набора следующего слоя садки. При возврате тележки в исходное положение поворачивается барабан программного устройства, тем самым готовится изменение длины хода тележки при следующем переносе слоя садки.

Сделав 18 циклов, переносчик слоя перенесет 18 слоев кирпича с транспортера-накопителя слоя на обжиговую вагонетку и формирование садки будет закончено. Причем, в рядках 17-го слоя набирается по 8 кирпичей, а в рядках 18-го слоя по 6 штук.

Указание мер безопасности

К управлению автоматом-садчиком могут быть допущены операторы, изучившие его устройство, правила эксплуатации и прошедшие инструктаж по технике безопасности.

Включение автомата-садчика без подачи звукового сигнала (сирены) не допускается.

Категорически запрещается:

1. Начинать или продолжать работу в случае обнаружения какой-либо поломки или неисправности.

2. Чистить, смазывать или производить какие-либо регулировки механизмов во время работы автомата-садчика.

3. Снимать ограждения во время работы автомата-садчика.

4. Производить какие-либо работы по ремонту и наладке электроаппаратуры лицам, не имеющим допуска на эту работу.

Регулировку, ремонт, а также техническое обслуживание производить разрешается только после снятия напряжения и разрыва цепей управления в двух местах с обязательным вывешиванием таблички «Не включать, работают люди!».

6. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ

Расчет переносчика слоя

Исходные данные:

Грузоподъемность Q = 0.25 т

Длина пролета L = 5 м

Скорость подъема груза хгр = 0.15 м/с

Скорость передвижения тележки хт = 0.3 м/с

Выбор двигателя механизма подъема груза

Статическая мощность на валу двигателя при подъеме груза с заданной скоростью, Pст (кВт)

Pст.г = (Gгр + Gг.у.)* хгр / 1000*з,

где Gгр - номинальный вес груза, Н;

Gг.у. - вес грузозахватного устройства, Н;

хгр - скорость подъема груза, м/с;

з - общий КПД механизма,

Pст. г = (2000 + 3000)* 0.15 / 1000*0.9 = 0.833 кВт

Принимаем двигатель Pг.ном = 2.2 кВт

Выбор двигателя механизма перемещения тележки

Статическая мощность на валу двигателя при передвижении груза номинальной массы с заданной скоростью, Pст.1 (кВт)

Pст.т = Wтр* хт / 1000*з,

где Wтр - сопротивление передвижению от сил трения, Н

Wтр = (Gгр + Gт ) * (ѓ * d + 2 * м / D к) * k р,

где Gт - собственный вес тележки, Н; Gт = 5000 Н

? - коэффициент трения в подшипниках; ? = 0.015

d - диаметр вала колеса, м; d = 0.045

м - коэффициент трения качения, м = 0.03

Dк - диаметр ходового колеса, м; Dк = 0.17

kр - коэффициент, учитывающий сопротивление трения реборд ходовых колес и торцов ступиц колеса; k р = 2.5

Wтр = (2000 + 5000) * (0.015 * 0.045 + 2 * 0.03 / 0.17) * 2.5 = 6246 Н

Pст.т = 6246 * 0.3 /1000 *0.9 = 2.08 кВт

Принимаем двигатель МТ 012 - 6;

Рт.ном = 2.2 кВт; nдв = 890 об/мин

Число оборотов ходовых колес, nх.к.

nх.к. = хт / р * Dк

nх.к. = 0.3 / 3.14 * 0.17 = 56 об/мин

Передаточное число редуктора

Я 0 = nдв / nх.к. = 890 / 56 = 15.9

Выбираем редуктор типа ВК. Наиболее подходящим для установки на тележке является редуктор ВК-350 с передаточным числом 14.67

Тогда фактическое число оборотов ходовых колес

nх.к. = nдв / Я 0 = 890 /14.67 = 60 об/мин

Фактическая скорость передвижения тележки

хт = р * Dк * nх.к. = 3.14 * 0.17 * 60 = 32 м/мин = 0.5 м/с

Требуемая при этом мощность двигателя

Pт.треб = 6246 * 0.5 / 1000 * 0.9 = 2.4 кВт,

Что соответствует мощности выбранного двигателя.

Предварительный расчёт вала на прочность

Необходимое условие у?[у]

у-расчётное напряжение вала

[у]-допускаемое напряжение стали

[у]= у-1/Кз,

где

у-1-предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба

у-1=0,43* уВ,

где

Для примера, когда уВ=690 Н/мм2

у-1=0,43*690=297 Н/мм2

Кз-коэффициент запаса прочности

Для примера, когда Кз=4

[у]= 297/4=74 Н/мм2

у=?(Мизг.2+0,75*Ткр.2)/W,

где

Ткр-крутящий момент на валу, Н*мм;

W-осевой момент сопротивления

W=0,1*d3=0,1*453=1064800 мм3

Мизг.-максимальный изгибающий момент

Для примера, когда Мизг.=27,67*106 Н*мм; Ткр=10,6*106 Н*мм

у=?((27,67*106)2+(0,75*14,4*106)2)/1064800=28,5 Н/мм2

[у]> у

вывод: прочность обеспечена.

Уточнённый расчёт вала на прочность

Необходимое условие n?[n]

n-коэффициент запаса прочности;

[n]-допускаемый коэффициент запаса прочности

Для примера, когда [n]=2,5

n=nу*nф/v( nу2+nф2),

где

nу-коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;

nф- коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

nу= у-1/((kу* уv/еу*в)+шу*ут),

где

kу-эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений;

еу-масштабный фактор для нармальных напряжений;

в-коэффициент учитывающий влияние шероховатости поверхности;

уv-амплитуда цикла нормальных напряжений

Для примера, когда kу=1,75; еу=0,61; в=0,9

уv=Мизг./0,1*d3,

где

d-диаметр вала, мм;

Для примера, когда d=45 мм

уv=27,67*106/0,1*453=25,99 Н/мм2

ут -среднее напряжение цикла нормальных напряжений;

Для примера, когда ут=0

nу= 297/((1,75* 25,99/0,61*0,9)+0)=4,43

nф= ф-1/((kф* фv/еф*в)+шф*фт),

где

ф-1-предел выносливости стали при симметричном цикле кручения

ф-1=0,58* у-1=297*0,58=172 Н/мм2

еф-масштабный фактор для касательных напряжений;

kф-эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений;

в-коэффициент учитывающий влияние шероховатости поверхности;

Для примера, когда шф=0,1; еф=0,52; kф=1,6; в=0,9

фv= фт=0,5*Мк/Wр=14,4*106*0,5/0,2*2203=3,38 Н/мм2

nф= 172/((1,6*3,38/0,52*0,9)+0,1*3,38)=14,5

n= nу*nф/v( nу2+nф2)=4,43*14,5/v(4,432+14,52)=4,24

n?[n]

вывод: прочность обеспечена.

Расчёт и подбор подшипников

Выбираем шариковый радиальный однорядный подшипник по ГОСТ 8338-75, подшипник № 209

d=45 мм

D=85 мм

B=19 мм

[c]-динамическая грузоподъёмность подшипника, Н;

fп-коэффициент учитывающий скорость вращения

Для примера, когда [c]=778000 Н; fп=0,385

Рэ=X*Fr*Kд*KT,

где

X-коэффициент радиальной нагрузки;

FR-радиальная сила действующая на подшипник, Н;

Kд-коэффициент безопасности;

KT-температурный коэффициент

Для примера, когда X=1; FR=32720 Н; Kд=2; KT=1,05

с= fh* Рэ / fп

Рэ=1*32720*2*1,05=68712 Н

L10h=63000 ч.-номинальная долговечность

fh-коэффициент долговечности fh=4,2 при долговечности 60000 часов

с=4,2*68712/0,385=749585,5 Н

с<[c]

подшипник пригоден.

Расчёт и подбор шпонок и муфт

Выбираем шпонку для диаметра 45 мм

b*h*l=14*9*60 мм

t1=5,2 мм

где

b-ширина шпонки, мм;

h-высота шпонки, мм;

l-длина шпонки, мм;

t1-глубина паза вала, мм;

Асм.-площадь смятия, мм2

Асм.=(0,94*h-t1)*lр ,

где

lр-рабочая длина шпонки, мм

lр=l-b=60-14=46 мм

Асм.=(0,94*22-11,2)*150=1422 мм2

Ft=2*Ткр./d=2*14,4*106/170=169411,8 Н

усм.=169411,8/1422=119,1 Н/мм2

[усм] =120 Н/мм2-допускаемое напряжение

усм<[усм]

прочность обеспечена.

Выбираем шпонку для диаметра 40 мм

b*h*l=12*9*65 мм

t1= 4,2 мм

lр=l-b=120-32=88 мм

Асм.=(0,94*18-9,2)*88=679,4 мм2

Ft=2*Ткр./d=2*14,4*106/40=25043,5 Н

усм.= 25043,5/679,4=36,9 Н/мм2

усм<[усм]

прочность обеспечена.

Выбираем шпонку для диаметра 60 мм

b*h*l=18*11*90 мм

t1= 5,6 мм

lр=l-b=90-18=72 мм

Асм.=(0,94*11-5,6)*72=815,3 мм2

Ft=2*Ткр./d=2*389,96 *103/60=12998,7 Н

усм.= 12998,7/815,3=15,9 Н/мм2

ус<[усм]

прочность обеспечена.

Выбираем шпонку для диаметра 60 мм

b*h*l=18*11*140 мм

t1= 5,6 мм

lр=l-b=140-18=122 мм

Асм.=(0,94*11-5,6)*122=578,3 мм2

Ft=2*Ткр./d=2*382,17*103/60=12739 Н

усм.= 12739/578,3=22 Н/мм2

усм<[усм]

прочность обеспечена.

Подбор муфт

Выбираем муфту на тихоходном валу редуктора

Т=Ткр.*К1*К2*К3,

где

К1,К2,К3-коэффициент запаса

Для примера, когда К1=1,3; К2=1,3; К3=1,3

Т=14,4*1,3*1,3*1,3=31,6 кН*м

Выбираем муфту со змеевидной пружиной (типа Бибби)

Допустимый крутящий момент 33 кН*м

dвала=115 мм

D=438,8 мм

L=155 мм

Подбор тормоза

Определяем тормозной момент

Тт=Кт*Т1;

где

Т1-крутящий момент на первом валу;

щ-угловая скорость на первом валу;

Кт-коэффициент торможения для тяжёлого режима работы

Для примера, когда щ=76,93 рад/сек; Т1=382,17 Н*м; Кт=2

Тт=2*382,17=764,34 Н*м

По тормозному моменту выбираем тормоз колодочный постоянного или переменного тока: ТКТ-250 или ТКП-250

Dш-диаметр шкива; Dш=250 мм

В-ширина шкива; В=80 мм

Тт=800 Н*м

7. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ

АВТОМАТА-САДЧИКА

Техническое обслуживание автомата-садчика.

Техническое обслуживание заключается в периодической подтяжке болтовых соединений, наладке, устранении дефектов в работе схемы управления и замене смазки в узлах трения и механизмах согласно карте смазки.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5