Помощь студентам в учебе
Проект механизма транспортирования изделий ударно-вибрационного пресса
|
ВВЕДЕНИЕ 5
1 АНАЛИЗ ФОРМОВОЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ И ПОДБОР
ТРАНСПОРТЕРА 9
1.1 Обзор СПРИТ - технологии 9
1.2 Анализ формовочной машины РК_мини_01 12
1.3 Анализ и подбор транспортера 18
2 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 31
2.1 Анализ производительности и расчет пластинчатого конвейера 31
2.1.1 Исходные данные ударно-вибрационного пресса с пластинчатым
транспортером 31
2.1.2 Схема трассы и тип конвейера 32
2.1.3 Расчет массовой и объемной производительности пластинчатого
конвейера 33
2.1.4 Определение мощности привода конвейера 35
2.1.5 Выбор мотор-редуктора привода конвейера 37
2.1.6 Расчет разрывных усилий тяговой и приводной звездочек 38
2.1.7 Расчет валов пластинчатого транспортера 39
2.1.8 Подбор подшипников под опоры валов пластинчатого
транспортера 41
3 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 43
3.1 Определение себестоимости формовочной установки 43
3.2 Расчёт эксплуатационных затрат на установку 44
3.3 Годовая экономия и срок окупаемости 46
4 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 48
4.1 Требования безопасности к основным элементам конструкции и
системе управления 48
4.2 Требования электробезопасности 50
4.3 Требования безопасности к системе управления 50
4.4 Требования к устройству средств защиты, входящих в
конструкцию 51
4.5 Требования безопасности, предъявляемые к конвейерам 52
4.6 Требования к средствам защиты при работе на конвейере 53
4.7 Требования к размещению конвейеров в производственных
зданиях 55
4.8 Технические требования, предъявляемые к конвейерам 56
4.9 Монтаж пластинчатых конвейеров 57
4.10 Технический осмотр и ремонт элементов пластинчатых
конвейеров 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 60
ПРИЛОЖЕНИЯ ПРИЛОЖЕНИЕ А. СПЕЦИФИКАЦИИ 64
1 АНАЛИЗ ФОРМОВОЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ И ПОДБОР
ТРАНСПОРТЕРА 9
1.1 Обзор СПРИТ - технологии 9
1.2 Анализ формовочной машины РК_мини_01 12
1.3 Анализ и подбор транспортера 18
2 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 31
2.1 Анализ производительности и расчет пластинчатого конвейера 31
2.1.1 Исходные данные ударно-вибрационного пресса с пластинчатым
транспортером 31
2.1.2 Схема трассы и тип конвейера 32
2.1.3 Расчет массовой и объемной производительности пластинчатого
конвейера 33
2.1.4 Определение мощности привода конвейера 35
2.1.5 Выбор мотор-редуктора привода конвейера 37
2.1.6 Расчет разрывных усилий тяговой и приводной звездочек 38
2.1.7 Расчет валов пластинчатого транспортера 39
2.1.8 Подбор подшипников под опоры валов пластинчатого
транспортера 41
3 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 43
3.1 Определение себестоимости формовочной установки 43
3.2 Расчёт эксплуатационных затрат на установку 44
3.3 Годовая экономия и срок окупаемости 46
4 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 48
4.1 Требования безопасности к основным элементам конструкции и
системе управления 48
4.2 Требования электробезопасности 50
4.3 Требования безопасности к системе управления 50
4.4 Требования к устройству средств защиты, входящих в
конструкцию 51
4.5 Требования безопасности, предъявляемые к конвейерам 52
4.6 Требования к средствам защиты при работе на конвейере 53
4.7 Требования к размещению конвейеров в производственных
зданиях 55
4.8 Технические требования, предъявляемые к конвейерам 56
4.9 Монтаж пластинчатых конвейеров 57
4.10 Технический осмотр и ремонт элементов пластинчатых
конвейеров 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 60
ПРИЛОЖЕНИЯ ПРИЛОЖЕНИЕ А. СПЕЦИФИКАЦИИ 64
В настоящее время производство строительных материалов является одной из наиболее энергоёмких отраслей - по разным оценкам, от 16 до 20% и более в структуре производственных затрат, а также грузоёмких - объём перевозок продукции и сырья разными видами транспорта составляет 25% от объёма общегосударственных грузоперевозок. В России функционируют порядка 120¬125 тыс. строительных организаций, из которых более 90% составляют организации с числом работающих до 100 человек. В общей сложности в России цены потребления в 2 раза превосходят цены производства, что обусловлено транспортными, снабженческо-сбытовыми, налоговыми и прочими нагрузками. В таких условиях правильным решением является создание мощностей для производства строительных изделий на территории нуждающихся регионов для минимизации издержек. Такую возможность предоставляет оборудование, реализующее технологию самоуплотнения порошков в результате индуцированного течения (СПРИТ), известную также как «зонное нагнетание» и «Русские качели». Технология подстраивается под стратегию, предполагающую строительство жилья частными застройщиками и добровольными объединениями на уровне общин и неправительственных организаций, так как позволяет изготавливать качественные строительные изделия непосредственно на месте строительства из местного сырья, в том числе грунта. Технология реализуется в разнообразных машинах для изготовления различных изделий: дорожных плит, тротуарной плитки, стеновых блоков, труб, колец и др.
Технология «Русские качели» не имеет аналогов в мире и, учитывая ее фундаментальность, может применяться в различных сферах:
- в дорожном строительстве,
- в порошковой металлургии и производстве огнеупоров,
- в промышленности строительных материалов,
- в литейном производстве,
- в добывающих отраслях промышленности,
- в пищевой промышленности и сельском хозяйстве.
Преимущества технологии по сравнению с традиционными методами уплотнения:
1) Получение равномерной плотности и прочности изделия по всему объему
2) Точность размеров изделия
3) Отсутствие дозирования в процессе уплотнения (дозатором является сама форма)
4) Нет необходимости в тяжелых и прочных формах (как при прессовании)
5) Уменьшение усилия уплотнения в 50-100 раз по сравнению с прессованием, что ведет к снижению металло - и энергоемкости оборудования
6) Отсутствие защемления воздуха и перепрессовочных трещин
Данным методом можно обрабатывать все смеси твердых частиц (порошков) с воздухом и влагой: землю, грунт, щебень, песок, бетонные и асфальтобетонные смеси, опилки, угольную и рудную мелочь, керамические, огнеупорные, металлические порошки, семена подсолнечника.
Технология находит свое применение в дорожном строительстве (при уплотнении грунтовых оснований и дорожных одежд с минимальной пористостью и одинаковой плотностью по высоте), в порошковой металлургии и производстве огнеупоров (для изготовления изделий точных размеров с однородной структурой, в том числе крупноразмерных, производство которых на сегодняшний день неоправданно технически сложное и слишком затратное), в промышленности строительных материалов (при производстве стеновых блоков, панелей, безнапорных труб, колодезных колец и пр.), в литейном производстве (при изготовлении форм и приготовлении формовочных смесей), в добывающих отраслях промышленности (при брикетировании рудных материалов и угольной мелочи), в пищевой промышленности и сельском хозяйстве (при отжиме соков и масел), а также при перетирании, смешивании и уплотнении сыпучих материалов в других отраслях.
В данном дипломном проекте мною предложена модернизация ударно-вибрационного пресса, путем дополнения конструкции пластинчатым транспортером и механизмом прессования с проталкивающим рабочим органом.
За основу взята модель ударно-вибрационного пресса, разработчиком которого является ЮУрГУ (НИУ), кафедра КГМ [9]. Данная модель представлена на рисунке № 1.
Назначение данной машины является формование особоплотных образцов из композиционных материалов.
Отличительной особенностью является использование преимущественно сдвиговых деформаций при уплотнении строительных материалов.
Область применения - заводы ЖБИ, КПД, дорожное строительство.
Техническая характеристика:
Частота ударных импульсов 3 Гц
Размеры прессовок 120*250*65 мм
Мощность привода 3 кВт
Масса пресса 150 кг
Габаритные размеры: 1000*2000*1500 мм
Технология «Русские качели» не имеет аналогов в мире и, учитывая ее фундаментальность, может применяться в различных сферах:
- в дорожном строительстве,
- в порошковой металлургии и производстве огнеупоров,
- в промышленности строительных материалов,
- в литейном производстве,
- в добывающих отраслях промышленности,
- в пищевой промышленности и сельском хозяйстве.
Преимущества технологии по сравнению с традиционными методами уплотнения:
1) Получение равномерной плотности и прочности изделия по всему объему
2) Точность размеров изделия
3) Отсутствие дозирования в процессе уплотнения (дозатором является сама форма)
4) Нет необходимости в тяжелых и прочных формах (как при прессовании)
5) Уменьшение усилия уплотнения в 50-100 раз по сравнению с прессованием, что ведет к снижению металло - и энергоемкости оборудования
6) Отсутствие защемления воздуха и перепрессовочных трещин
Данным методом можно обрабатывать все смеси твердых частиц (порошков) с воздухом и влагой: землю, грунт, щебень, песок, бетонные и асфальтобетонные смеси, опилки, угольную и рудную мелочь, керамические, огнеупорные, металлические порошки, семена подсолнечника.
Технология находит свое применение в дорожном строительстве (при уплотнении грунтовых оснований и дорожных одежд с минимальной пористостью и одинаковой плотностью по высоте), в порошковой металлургии и производстве огнеупоров (для изготовления изделий точных размеров с однородной структурой, в том числе крупноразмерных, производство которых на сегодняшний день неоправданно технически сложное и слишком затратное), в промышленности строительных материалов (при производстве стеновых блоков, панелей, безнапорных труб, колодезных колец и пр.), в литейном производстве (при изготовлении форм и приготовлении формовочных смесей), в добывающих отраслях промышленности (при брикетировании рудных материалов и угольной мелочи), в пищевой промышленности и сельском хозяйстве (при отжиме соков и масел), а также при перетирании, смешивании и уплотнении сыпучих материалов в других отраслях.
В данном дипломном проекте мною предложена модернизация ударно-вибрационного пресса, путем дополнения конструкции пластинчатым транспортером и механизмом прессования с проталкивающим рабочим органом.
За основу взята модель ударно-вибрационного пресса, разработчиком которого является ЮУрГУ (НИУ), кафедра КГМ [9]. Данная модель представлена на рисунке № 1.
Назначение данной машины является формование особоплотных образцов из композиционных материалов.
Отличительной особенностью является использование преимущественно сдвиговых деформаций при уплотнении строительных материалов.
Область применения - заводы ЖБИ, КПД, дорожное строительство.
Техническая характеристика:
Частота ударных импульсов 3 Гц
Размеры прессовок 120*250*65 мм
Мощность привода 3 кВт
Масса пресса 150 кг
Габаритные размеры: 1000*2000*1500 мм
В выпускной квалификационной работе предложены мероприятия по модернизации ударно-вибрационного пресса, созданного на кафедре КГМ ЮУрГУ, его автоматизации посредством внедрения пластинчатого транспортера.
В процессе работы проведен расчет производительности и работоспособности конструктивных элементов пластинчатого конвейера, что позволило автоматизировать и оптимизировать рабочий процесс формовочного комплекса. Также предложено усовершенствование рабочего органа ударно-вибрационной установки путем изменения конструкции и способа получения высокой плотности производимых изделий. Данная замена позволит сократить расходы на планово - предупредительный ремонт за счёт уменьшения нагрузок на детали механизма транспортирования и повысить качество уплотнения грунтоблоков.
Выполнен расчет себестоимости формовочной установки, эксплуатационных затрат на установку, определена годовая экономия и срок окупаемости.
Для персонала предусмотрен комплекс мер по обеспечению безопасности жизнедеятельности при эксплуатации, обслуживании и ремонте формовочного комплекса.
На основе чертежей в дальнейшем планируется изготовление опытного образца механизма транспортирования изделий ударно-вибрационного пресса, их испытания и выявление недостатков. Также положено начало для исследования и расчетов нового типа рабочего органа ударно-вибрационного пресса с функцией проталкивания материала.
В процессе работы проведен расчет производительности и работоспособности конструктивных элементов пластинчатого конвейера, что позволило автоматизировать и оптимизировать рабочий процесс формовочного комплекса. Также предложено усовершенствование рабочего органа ударно-вибрационной установки путем изменения конструкции и способа получения высокой плотности производимых изделий. Данная замена позволит сократить расходы на планово - предупредительный ремонт за счёт уменьшения нагрузок на детали механизма транспортирования и повысить качество уплотнения грунтоблоков.
Выполнен расчет себестоимости формовочной установки, эксплуатационных затрат на установку, определена годовая экономия и срок окупаемости.
Для персонала предусмотрен комплекс мер по обеспечению безопасности жизнедеятельности при эксплуатации, обслуживании и ремонте формовочного комплекса.
На основе чертежей в дальнейшем планируется изготовление опытного образца механизма транспортирования изделий ударно-вибрационного пресса, их испытания и выявление недостатков. Также положено начало для исследования и расчетов нового типа рабочего органа ударно-вибрационного пресса с функцией проталкивания материала.