125054 (Валково-дисковый грохот)

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Кафедра "Горные машины"

группа 102823

Курсовая работа

по теме: "Грохот валково-дисковый"

Исполнитель: Пятница В.Ф.

Руководитель: Ромашко Ю.В.

Минск 2007

Содержание

Введение

1. Информационный обзор

2. Разработка технического предложения изделия

2.1 Описание конструкции и работы изделия

2.2 Расчёты

2.2.1 Общий расчёт изделия

2.2.2 Расчёт зубчато-ременной передачи

2.2.3 Кинематический расчёт

3. Использование изделия в производственных условиях

3.1 Опиcание работы изделия в производственных условиях

3.2 Материальный баланс подготовительного отделения

3.3 Подбор технологического оборудования

Заключение

Литература

Введение

Большинство брикетных заводов используют, как правило, для переработки низинный торф большой степени разложения, добытый на безпнистых залежах и имеющий насыпную плотность более 300 кг/м3. Однако оставшиеся массивы низинного торфа уже освоены брикетными заводами или задействованы в сельскохозяйственном производстве, а зарезервированные залежи будут использованы в ближайшие годы. По указанным причинам многие заводы уже в настоящее время вынуждены осваивать имеющиеся запасы торфа малой насыпной плотности при высокой пнистости залежи. Брикетирование такого торфа не получило широкого распространения вследствие неудовлетворительного качества выпускаемых брикетов, низкой производительности и малой надёжности существующего оборудования, особенно подготовительных отделений, где к тому же не обеспечивается требуемая подготовка сырья.

Подготовка торфа к сушке и брикетированию в подготовительных отделениях существующих и проектируемых брикетных заводов, перерабатывающих торф малой насыпной плотности с волокнистыми и древесными включениями, позволит увеличить сырьевые ресурсы для выпуска бытового топлива и повысит эффективность торфобрикетного производства. Для классификации материала в торфяной промышленности используются вибрационные грохоты ГИЛ, ГВП, ГВР, ГУП и другие. Получили также широкое распространение барабанные грохоты ГБ конструкции Белниитоппроекта и Калининского филиала ВНИИТП.

Подготовка торфа играет первостепенную роль в формировании качественных показателей поступающего на сушку сырья, к которым относятся требуемый размер и соотношение фракций по классам крупности, а также средний диаметр частиц. Существующее оборудование для грохочения торфа малой насыпной плотности работает неудовлетворительно из-за ряда причин. В результате наличия большого количества крупных древесных включений забиваются щепой и очёсом колосники дробилок СМ-431, дробилки ДМТ вообще не дробят крупный пень, а лишь размолачивают его, несмотря на неоднократное возвращение на повторное дробление. Барабанные и вибрационные грохоты имеют низкую эффективность грохочения при подготовке торфа малой насыпной плотности или большой влажности. Что вынуждает применять сита на грохотах с ячейками 13x13, 15x15 мм и более, а это вызывает неудовлетворительную подготовку сырья к брикетированию.

В данном курсовом проектировании будет разработан валково-дисковый грохот производительностью 30 т/ч.

1. Информационный обзор

Классификация - процесс разделения сыпучих материалов по крупности кусков или частиц. Существует три вида классификации: механическая (грохочение), пневматическая (сепарация) и гидравлическая. На предприятиях по переработке торфа применяют первые два вида классификации, причем пневматическая классификация в основном совмещается с процессом сушки, например, в сушилках с шахтной мельницей.

Наибольшее распространение имеет механическая классификация при подготовке торфа к различным технологическим процессам: сушке - на брикетных заводах, смешиванию с другими составляющими - на заводах по производству прессованного грунта "Фиалка" и питательных брикетов и др. Устройства, предназначенные для механической классификации, называются грохотами.

При механической классификации (грохочении) следует выделить частный вид этого процесса - сепарацию, под которой будем понимать выделение из материала кусков с размерами, резко отличающимися от размеров основной массы материала.

Например, отделение кусков смерзшегося торфа или крупных древесных включений, для чего используются механические сепараторы.

Процесс классификации оценивается с помощью величин: качественно - эффективности грохочения, количественно - производительности грохотов и энергетически - затратами электроэнергии на классификацию материала.

Эффективность грохочения - отношение массы материала, прошедшего сквозь просеивающую поверхность грохота, к тому его количеству, которое могло пройти, выраженное в процентах.

Эффективность Е (%) определяется по формуле

,

где и - содержание нижнего класса соответственно в исходном и надрешетном материале, %.

Производительность и затраты электроэнергии на классификацию материала зависят от вида и конструкции грохотов.

На заводах по переработке торфа используются классификаторы, которые в зависимости от вида рабочей поверхности можно подразделить на плоские, барабанные и валково-зубчатые грохоты.

Грохоты с плоским рабочим органом целесообразно классифицировать по отдельным, характерным для них признакам.

По положению рабочей поверхности грохоты можно разделить на неподвижные и подвижные. По виду приводного механизма грохоты подразделяются на имеющие привод механический (эксцентриковый или клиноременная передача) и электромагнитный. На предприятиях по переработке торфа используются грохоты с подвижной рабочей поверхностью и клиноременной передачей на приводной вал. При использовании клиноременной передачи от электродвигателя на приводной вал грохота шкив вала может иметь неподвижную в пространстве ось - гирационные грохоты (рис.1) или ось шкива описывает окружность с определенным радиусом качающиеся грохоты (рис.2). Гирационные грохоты отличаются тем, что вал 4 грохота закреплен в подшипниках 3, установленных на раме 2. Корпуса двух средних подшипников 5 укреплены на боковых стенках короба 8, их внутренние кольца посажены на эксцентричных шейках вала.

На валу насажены два маховика 7 со смещенным центром массы для уравновешивания центробежных сил инерции колеблющегося короба грохота.

Короб с ситом 9 устанавливается на амортизаторах 1 наклонно под углом а к горизонтальной раме, равном 10-30°.

Рис. 1. Схема гирационного грохота

Рис. 2. Схемы качающегося (а) и самоцентрирующегося (б) грохотов

Вибрационные грохоты. На заводах механической переработки торфа из грохотов с плоской рабочей поверхностью наибольшее распространение получили вибрационные грохоты ГВР и ГВП, заимствованные из угольной промышленности.

Короб 1 грохота ГВР-1 крепится с помощью двух наборов плоских рессор 2 на раме 3, которая может опираться на фундамент или подвешиваться на гибких тягах 4 (рис.3).

Рис.3. Схема вибрационного грохота ГВР-1

Вал-вибратор грохота 5, вращающийся от электродвигателя 6 с помощью клиноременной передачи, установлен на двух роликовых подшипниках, корпуса которых закреплены на боковых стенках короба. Короб грохота представляет собой сварную металлоконструкцию, состоящую из задней и двух боковых стенок, жестко соединенных двумя рядами труб. На верхний ряд труб укладывается проволочное сито, которое захватами крепится к поперечине в передней части грохота и натягивается болтами к задней стенке короба.

Колебание грохота происходит за счет центробежной силы, вызванной неуравновешенностью вала вибратора, так как в средней части вал имеет выточку и приводной шкив на валу насажен с небольшим эксцентриситетом. Вследствие разной жесткости опор вдоль рессор и в направлении, перпендикулярном к ним, короб перемещается по эллиптической траектории. Электродвигатель привода устанавливается таким образом, чтобы ось клиноременной передачи была близка к направлению рессор.

В этом случае растяжение приводных ремней, вызванное колебаниями короба, будет минимальным.

Грохот ГВР 1 работает в зарезонансном режиме. Во время пуска и остановки при достижении частоты колебания грохота, равной резонансной, амплитуда резко возрастает и соответственно увеличивается нагрузка на рессоры грохота.

Рис.4. Схема автоматического дебаланса при работе (а) и остановке (б) грохота

Для уменьшения перегрузок на рессоры применяют автоматический дебаланс (рис.4). Жесткость пружин 2 дебаланса 1 подобрана таким образом, что при нормальной работе грохота под действием центробежной силы пружины находятся в сжатом состоянии. При этом расстояние г от центра тяжести дебаланса до оси вращения максимальное. При остановке грохота центробежная сила уменьшается, пружины отжимают груз, и эксцентриситет неуравновешенного груза уменьшается. Это вызывает уменьшение возмущающей силы и соответственно нагружение рессор грохота. В отличие от грохота ГВР-1 в грохоте ГВП-1 короб подвешивается к перекрытию здания на пружинных подвесках (рис.5). При таком креплении он совершает круговые колебания. Устройство короба и вала-вибратора аналогично конструкции грохота ГВР-1. Вибрационные грохоты имеют ряд недостатков: они не герметичны, являются источником повышенного шума и вибраций, требуют внимания обслуживающего персонала. Для обеспечения необходимой производительности при высокой эффективности процесса классификации на заводах устанавливается несколько грохотов, в связи, с чем увеличивается число оборудования. Названные недостатки вибрационных грохотов явились причиной того, что на некоторых торфобрикетных заводах (ТБЗ) РСФСР, а в БССР повсеместно, их заменяют на барабанные или валково-дисковые. Однако вибрационные грохоты имеют важное преимущество: на них можно обеспечить достаточно высокую эффективность процесса классификации.

Рис.5. Схема вибрационного грохота ГВП-1

Это достоинство вибрационных грохотов особенно сильно проявляется при переработке легкого (р << 200 кг/м³) торфа повышенной влажности (w-50%). Именно благодаря этому преимуществу грохотов с плоской рабочей поверхностью они практически полностью вытеснили барабанные грохоты в химической промышленности и на углеобогатительных и бюджетных фабриках.

Барабанные грохоты. На предприятиях по переработке торфа наибольшее распространение барабанные грохоты получили на ТБЗ. Впервые в торфобрикетном производстве барабанные грохоты были использованы на ТБЗ "Олайне" (Латвия), где показали удовлетворительные результаты работы. После успешного применения барабанных грохотов на ТБЗ Усяж БССР и разработки рабочих чертежей грохота ГБ-1А БелНИИтоппроек-том началась замена вибрационных грохотов на барабанные. В течение последних лет в БССР барабанные грохоты полностью вытеснили вибрационные. Это объясняется рядом преимуществ барабанных грохотов: простота конструкции и обслуживания, герметичность, бесшумность в работе. Кроме того, при использовании барабанных грохотов сокращается число оборудования подготовительного отделения ТБЗ. Барабанные грохоты устанавливаются непосредственно под молотковыми дробилками. Поэтому нет необходимости в шнековым распределительном конвейере над грохотами и в лопастных питателях, уменьшается число грохотов, сокращается длина конвейеров крупной и мелкой фракций и, как следствие, снижаются затраты электроэнергии на подготовку торфа. Пониженная эффективность барабанных грохотов по сравнению с вибрационными существенно не влияет на показатели работы ТБЗ, перерабатывающих торф плотностью 250-400 кг/м³. В этом случае весь отсев направляется в котельную и, таким образом, его повторная переработка не проводится. На ТБЗ, не имеющих собственных котельных, а также для производств по переработке торфа, в которых отсев не находит применения и вывозится с территории предприятия, барабанные грохоты не нашли широкого применения.

В барабанном грохоте ГБ-1А (Рис.6) в качестве просеивающей поверхности используется сетка 1 с ячейками 6x6 мм из проволоки диаметром 2 мм, которая натягивается на цилиндрический каркас 2 и закрепляется к нему планками 5.