Помощь студентам в учебе
Разработка и изготовление модели струпного грохота
|
Введение 7
Глава 1. Анализ и оценка горнодобывающего и перерабатывающего оборудования 8
1.1. Актуальность повышения качества товарной угольной продукции 8
1.2. Анализ горнодобывающего оборудования 8
1.3. Анализ выемочно-транспортирующих машин 12
1.4. Анализ перерабатывающего оборудования 14
Глава 2. Анализ и оценка сортирующих устройств 19
2.1. Неподвижные сортирующие устройства 21
2.2. Подвижные сортирующие устройства 23
2.3. Другие устройства 43
Глава 3. Математическая модель работы струнного грохота 49
3.1. Характеристика сортируемого материала 49
3.2. Конструкция струнного грохота 50
Глава 4. Экономическая часть 57
4.1. Капитальные затраты 57
4.1.1. Загрузочный бункер 57
4.1.2. Передняя стенка 59
4.1.3. Просеивающие секции ..59
4.1.4. Ворошители с осями 64
4.1.5. Приемные бункеры 69
4.1.6. Комплектующие 73
4.1.7. Жестяные кожухи 73
4.1.8. Фонд заработной платы рабочих, изготавливающих грохот 76
4.2. Эксплуатационные затраты ..78
Глава 5. Безопасность жизнедеятельности и охрана труда 84
5.1. Анализ опасных и вредных производственных факторов 84
5.1.1. Шум 84
5.1.2. Вибрация 85
5.1.3. Запыленность 87
5.2. Мероприятия по снижению воздействия вредных факторов 87
5.2.1. Шум 87
5.2.2. Вибрация 89
5.2.2.1. Способы защиты от вибрации и профилактика вибрационной болезни 89
5.2.2.2. Гигиеническое нормирование вибрации 89
5.2.3. Запыленность 90
5.3. Освещение 91
5.4. Противопожарная профилактика 91
Заключение 95
Список использованных источников 97
Глава 1. Анализ и оценка горнодобывающего и перерабатывающего оборудования 8
1.1. Актуальность повышения качества товарной угольной продукции 8
1.2. Анализ горнодобывающего оборудования 8
1.3. Анализ выемочно-транспортирующих машин 12
1.4. Анализ перерабатывающего оборудования 14
Глава 2. Анализ и оценка сортирующих устройств 19
2.1. Неподвижные сортирующие устройства 21
2.2. Подвижные сортирующие устройства 23
2.3. Другие устройства 43
Глава 3. Математическая модель работы струнного грохота 49
3.1. Характеристика сортируемого материала 49
3.2. Конструкция струнного грохота 50
Глава 4. Экономическая часть 57
4.1. Капитальные затраты 57
4.1.1. Загрузочный бункер 57
4.1.2. Передняя стенка 59
4.1.3. Просеивающие секции ..59
4.1.4. Ворошители с осями 64
4.1.5. Приемные бункеры 69
4.1.6. Комплектующие 73
4.1.7. Жестяные кожухи 73
4.1.8. Фонд заработной платы рабочих, изготавливающих грохот 76
4.2. Эксплуатационные затраты ..78
Глава 5. Безопасность жизнедеятельности и охрана труда 84
5.1. Анализ опасных и вредных производственных факторов 84
5.1.1. Шум 84
5.1.2. Вибрация 85
5.1.3. Запыленность 87
5.2. Мероприятия по снижению воздействия вредных факторов 87
5.2.1. Шум 87
5.2.2. Вибрация 89
5.2.2.1. Способы защиты от вибрации и профилактика вибрационной болезни 89
5.2.2.2. Гигиеническое нормирование вибрации 89
5.2.3. Запыленность 90
5.3. Освещение 91
5.4. Противопожарная профилактика 91
Заключение 95
Список использованных источников 97
Задача обеспечения топливом и энергией страны является одной из самых важных, и уголь, благодаря относительно невысокой стоимости и устойчивости цен по сравнению с природным газом и нефтью, а также обширной ресурсной базе, позволит ее решить. При этом уголь является самым распространенным теплоэнергетическим ресурсом в мире и по объемам превосходит все остальные виды ископаемого топлива, что в долгосрочной перспективе и делает его самым дешевым и востребованным ресурсом. Большое значение для каждой страны имеет развитие угольной промышленности и увеличение объемов добычи угля, потребителями которого являются различные отрасли: теплоэнергетика, металлургия, машиностроение, жилищно-бытовой сектор и др.
Добываемый рядовой уголь перед отправкой потребителям необходимо переработать, так как сжигание низкосортного угля не столь эффективно, как сортового, который обладает значительными преимуществами: меньшей зольностью, меньшим содержанием инородных тел и пониженным содержанием общей влаги. Для сортировки и разделения угля на фракции по крупности частиц (кусков) применяют различные типы грохотов, которые являются незаменимым оборудованием на обогатительных фабриках, а также входят в состав дробильно-сортировочных комплексов.
Возрастающая роль угля как одного из основных энергоносителей, а так¬же рост его потребления привели к необходимости пересмотра всех сортирующих устройств с целью выбора и создания оптимального и высокоэффективного оборудования, позволяющего отсортировать рядовой уголь, затрачивая при этом минимум энергии и обеспечивая требуемую производительность.
По результатам проведенного анализа различных устройств был предложен инновационный струнный грохот для сортировки угля, конструктивное исполнение которого позволяет устранить недостатки используемых грохотов (ГИЛ, ГИСЛ и др.), не затрачивая при этом электроэнергию и тем самым обеспечивая получение сортового угля с более низкой стоимостью.
Добываемый рядовой уголь перед отправкой потребителям необходимо переработать, так как сжигание низкосортного угля не столь эффективно, как сортового, который обладает значительными преимуществами: меньшей зольностью, меньшим содержанием инородных тел и пониженным содержанием общей влаги. Для сортировки и разделения угля на фракции по крупности частиц (кусков) применяют различные типы грохотов, которые являются незаменимым оборудованием на обогатительных фабриках, а также входят в состав дробильно-сортировочных комплексов.
Возрастающая роль угля как одного из основных энергоносителей, а так¬же рост его потребления привели к необходимости пересмотра всех сортирующих устройств с целью выбора и создания оптимального и высокоэффективного оборудования, позволяющего отсортировать рядовой уголь, затрачивая при этом минимум энергии и обеспечивая требуемую производительность.
По результатам проведенного анализа различных устройств был предложен инновационный струнный грохот для сортировки угля, конструктивное исполнение которого позволяет устранить недостатки используемых грохотов (ГИЛ, ГИСЛ и др.), не затрачивая при этом электроэнергию и тем самым обеспечивая получение сортового угля с более низкой стоимостью.
Выполненные исследования являются законченной научно-квалификационной работой, в которой решена актуальная научная и практическая задача по обоснованию параметров струнного грохота для сортировки уг¬ля, выбору оптимальных значений основных параметров и разработке действующей модели.
Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:
1. Составленная классификация сортирующих устройств дает возможность оценить современное состояние и перспективы развития данного вида горной техники и возможность их применения для сортировки углей. Анализ известных грохотов и других сортировочных механизмов позволил разработать новые технические устройства для сортировки угля, по одному из которых получен патент РФ, а другой в настоящее время патентуется в патентном ведомстве России. Для сортировки угля наиболее перспективным является применение струнного грохота, который обладает значительными преимуществами перед другими моделями сортирующих устройств.
2. Определены основные параметры струнного грохота: пропускная способность бункера; габариты грохота; производительность грохота; длина передней стенки; ширина передней стенки; угол наклона передней стенки; длина просеивающих секций; ширина просеивающих секций; угол наклона просеивающих секций; диаметр канатов (струн); натяжное усилие канатов (струн); количество рядов ворошителей на просеивающей секции; количество лопаток ворошителя; длина лопатки ворошителя; расстояние между ворошителями по длине просеивающей секции; расстояние от оси ворошителя до струн просеивающей секции; величина выступа лопатки ворошителя над просеивающей секцией.
3. Установлены зависимости параметров струнного грохота: пропускной способности загрузочного бункера от площади выпускного отверстия; скорости движения сортируемого материала от углов наклона просеивающих секций и передней стенки; количества лопаток ворошителя от гранулометрического состава сортируемого материала; расстояния от оси ворошителя до струн просеивающей секции от гранулометрического состава сортируемого материала; производительности грохота от длины просеивающих секций; диаметра канатов (струн) от силы тяжести сортируемого материала; срока службы струн от абразивности сортируемого материала.
4. Рассчитаны и указаны диапазоны изменения основных параметров для получения требуемой производительности.
5. Проведенный расчет основных параметров струнного грохота с производительностью Q= 100 м3/ч показал, что по сравнению с грохотами ГИЛ-43 и ГИСЛ-32 равной производительности, СГ обеспечивает снижение массы и ширины. Проведенный расчет основных параметров струнного грохота с производительностью Q= 450 м3/ч показал, что по сравнению с грохотами ГИЛ-63 и ГИСЛ-72 равной производительности, СГ также обеспечивает снижение массы и ширины. При этом в конструкции струнного грохота отсутствует электродвигатель, что значительно снижает затраты на эксплуатацию.
6. Разработана действующая модель струнного грохота и проведен контрольный рассев сортируемого материала. Эффективность сортировки модели СГ по результатам экспериментов составила 81,62-98,49%.
7. Рассчитаны основные экономические показатели струнного грохота и проведено их сравнение с грохотами ГИЛ и ГИСЛ, по результатам которых можно сказать о экономической выгоде СГ по сравнению с другими моделями грохотов. Эксплуатационные затраты для работы СГ на 9,91-11,34% меньше, чем для работы ГИЛ, и на 29,92-36,1% меньше, чем для работы ГИСЛ. Цена использования СГ на 13,66-15,37% меньше, чем ГИЛ, и на 38,04-44,5% меньше, чем ГИСЛ.
Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:
1. Составленная классификация сортирующих устройств дает возможность оценить современное состояние и перспективы развития данного вида горной техники и возможность их применения для сортировки углей. Анализ известных грохотов и других сортировочных механизмов позволил разработать новые технические устройства для сортировки угля, по одному из которых получен патент РФ, а другой в настоящее время патентуется в патентном ведомстве России. Для сортировки угля наиболее перспективным является применение струнного грохота, который обладает значительными преимуществами перед другими моделями сортирующих устройств.
2. Определены основные параметры струнного грохота: пропускная способность бункера; габариты грохота; производительность грохота; длина передней стенки; ширина передней стенки; угол наклона передней стенки; длина просеивающих секций; ширина просеивающих секций; угол наклона просеивающих секций; диаметр канатов (струн); натяжное усилие канатов (струн); количество рядов ворошителей на просеивающей секции; количество лопаток ворошителя; длина лопатки ворошителя; расстояние между ворошителями по длине просеивающей секции; расстояние от оси ворошителя до струн просеивающей секции; величина выступа лопатки ворошителя над просеивающей секцией.
3. Установлены зависимости параметров струнного грохота: пропускной способности загрузочного бункера от площади выпускного отверстия; скорости движения сортируемого материала от углов наклона просеивающих секций и передней стенки; количества лопаток ворошителя от гранулометрического состава сортируемого материала; расстояния от оси ворошителя до струн просеивающей секции от гранулометрического состава сортируемого материала; производительности грохота от длины просеивающих секций; диаметра канатов (струн) от силы тяжести сортируемого материала; срока службы струн от абразивности сортируемого материала.
4. Рассчитаны и указаны диапазоны изменения основных параметров для получения требуемой производительности.
5. Проведенный расчет основных параметров струнного грохота с производительностью Q= 100 м3/ч показал, что по сравнению с грохотами ГИЛ-43 и ГИСЛ-32 равной производительности, СГ обеспечивает снижение массы и ширины. Проведенный расчет основных параметров струнного грохота с производительностью Q= 450 м3/ч показал, что по сравнению с грохотами ГИЛ-63 и ГИСЛ-72 равной производительности, СГ также обеспечивает снижение массы и ширины. При этом в конструкции струнного грохота отсутствует электродвигатель, что значительно снижает затраты на эксплуатацию.
6. Разработана действующая модель струнного грохота и проведен контрольный рассев сортируемого материала. Эффективность сортировки модели СГ по результатам экспериментов составила 81,62-98,49%.
7. Рассчитаны основные экономические показатели струнного грохота и проведено их сравнение с грохотами ГИЛ и ГИСЛ, по результатам которых можно сказать о экономической выгоде СГ по сравнению с другими моделями грохотов. Эксплуатационные затраты для работы СГ на 9,91-11,34% меньше, чем для работы ГИЛ, и на 29,92-36,1% меньше, чем для работы ГИСЛ. Цена использования СГ на 13,66-15,37% меньше, чем ГИЛ, и на 38,04-44,5% меньше, чем ГИСЛ.