114426 (Теоретико-методичні аспекти організації практичного навчання при вивченні студентами дисципліни "Механізація тваринництва"), страница 8

Головною метою заняття є з’ясування значення та порядок балансування ротора дробарки; вивчити вимоги до розміщення молотків на роторі, схеми їх розміщення і методи розрахунку.

Під час проведення практичного заняття, у процесія якого формуються професійні уміння та навички, застосовуються відповідні прилади та обладнання: ротор молоткової дробарки з комплектом осей підвісу, молотків та розпірних втулок; стенд для балансування, штангенциркуль, ваги.

На різних етапах практичного заняття застосовуються різні методи навчання: вправи, інструктаж, робота з літературою.

Практичне заняття проводиться за раніше підготовленим науково-педагогічним працівником планом або навчально-методичною картою:

1.Організаційна частина.

2. Актуалізація знань і досвіду студентів.

2.1. Вступна бесіда.

2.2. Вступний інструктаж.

3.Самостійна робота студентів.

3.1.Виконання завдань.

3.1.1.Ознайомлення з молотковими дробарками і їхніми робочими органами. Призначення, принцип дії.

3.1.2. Визначення суті балансування ротора, вимоги до розміщення молотків на ньому.

3.1.3. Виконання необхідних вимірів та розрахунків. Занесення результатів до таблиці.

3.1.4. Складання раціональної схемиу розміщення молотків для заданого варіанту дробарки.

4. Підсумковий контроль виконаної студентами роботи.

5. Домашнє завдання.

6. Заключна частина.

Практичне заняття починається з організаційної частини , де викладач перевіряє готовність студентської групи до заняття, здійснює попередній контроль знань, умінь і навичок студентів;повідомляє мету заняття, проводить вступний інструктаж з техніки безпеки.

Актуалізація знань і досвіду студентів проводиться з метою перевірки теоретичних знань студентів з даної теми і для підготовки їх до самостійної роботи.

У процесі бесіди та вирішення виробничих ситуацій викладач розглядає наступні питання:

У чому полягає суть і значення зрівноваження ротора?

Які існують методи зрівноваження ротора молоткової дробарки? За допомогою чого і як здійснюють зрівноваження?

Після цього викладач проводить вступний інструктаж ,де пояснює мету, завдання, ознайомлює з об’єктом призначення роздаткового матеріалу, документації, обладнання.

Викладач акцентує увагу на значенні майбутнього фахівця знань, вмінь яких набувають студенти на даному практичному занятті. Він пояснює ,якою повинна бути раціональна організація праці при виконанні роботи. Особливу увагу викладач приділяє інструктажу з техніки безпеки .Він наголошує ,що при роботі з дробарками слід суворо дотримуватися правил техніки безпеки .До роботи з дробарками допускаються здорові працівники , які пройшли медичний огляд, інструктаж з техніки безпеки.

Після проведення інструктажу з техніки безпеки студенти засвідчують його підпис у журналі. Потім кожному студентові видається інструктивна карта по виконанню практичного заняття і підкреслюється актуальність теми.

Мотивацію навчально – пізнавальної діяльності студентів викладач проводить у вигляді обговорень зі студентами ролі і місця теми оволодінні навчальним матеріалом.

Поточний інструктаж проводиться під час самостійної роботи студентів. При цьому викладач інструктує студентів по кожному завданню.

Викладач пояснює, що при збиранні роторів кормо переробних машин, зокрема, молоткових дробарок на заводах-виготовлювачах здійснюється їх статичне та динамічне балансування.

Балансування ротора полягає в рівномірному розміщенні власної маси незалежно від кута провертання з тим, щоб центр його маси знаходився на осі обертання ротора. За такої умови підшипники, на які спирається ротор, та цапфи його валу не будуть мати вібраційного навантаження. Завдяки цьому підвищується надійність і довговічність роботи дробарки.

В процесі подрібнення (роботи), відбуваються нерівномірний розподіл матеріалу по ширині камери дробарки і різна інтенсивність спрацювання молотків як на окремих осях підвісу, так і на різних ділянках ширини камери. Нерівномірне спрацювання молотків, може бути обумовлене також неоднаковою твердістю загартованої зони для різних молотків. При цьому молотки з меншою твердістю зношуються швидше.

Нерівномірність спрацювання молотків на діаметрально протилежних осях, в свою чергу, спричиняє статичну неврівноваженість ротора, а вздовж ротора - динамічну. Зважаючи на високу частоту обертання ротора (близько 50 с^-1), порушення збалансованості різко збільшує вібрацію ротора, яка через диски та вал передається на підшипникові вузли, корпус дробарки і раму. Все це призводить до обриву дисків в місцях розміщення осей підвісу, деформування і навіть поломок вала, інтенсивного зношування підшипників, зрізування болтових з'єднань, появи тріщин, а в подальшому і руйнування корпусів підшипників, бункера, корпуса та рами дробарки. В результаті відмічених явищ зменшується надійність, знижується довговічність роботи дробарки, погіршуються умови безпеки праці.

У виробничих умовах експлуатації дробарок виконується лише статичне балансування. При цьому особливого значення набуває зрівноваження ротора в процесі заміни молотків та пальців, що здійснюється в господарствах безпосередньо на місці роботи машини.

Нові молотки можуть відрізнятися між собою за масою до 10-15 г. Для пакетів молотків, розміщених на різних осях підвісу, така різниця може дати в сумі дисбаланс до 150-200 г. Тому довільний набір молотків не допустимий, оскільки може привести до швидкого виходу машини з ладу.

Статичне балансування проводять в два етапи: зрівноваження (перевірка) ротора без молотків, пальців і розпірних втулок; підбір рівновеликих за масою пакетів молотків, втулок та пальців для діаметрально протилежних осей підвісу. В справних, добре змащених підшипниках перевірку зрівноваженості при знятих молотках, пальцях та осях можна проводити не знімаючи ротора з дробарки шляхом повертання і нанесення міток при зупинці. В зрівноваженому роторі ці мітки кожен раз не повинні співпадати.

Для точнішого зрівноваження ротор слід зняти з дробарки, розібрати підшипникові вузли, вийняти пальці, молотки, втулки. Після цього ротор слід встановити на спеціальний стенд точно в горизонтальному положенні. При цьому цапфи посадочними місцями під підшипники повинні розміщуватись на опорних ножах. Якщо при багаторазовому провертанні ротора мітки, нанесені на диски, співпадають, то рівноваги ротора добиваються зняттям металу з боку, де є надмірна маса, чи додаванням маси з легшого боку до усунення дисбалансу.

Наступним етапом статичного балансування є підбір для протилежних осей підвісу однакових за масою пальців, комплектів молотків та розпірних втулок і встановлення їх на ротор.

Ефективність роботи молоткових кормодробарок значною мірою залежить від того, наскільки повноцінно використовується робочий простір подрібнювальної камери. Між тим відомо, що в цих машинах перероблюваний матеріал розподіляється по ширині робочої камери досить нерівномірно: зони біля бокових стінок є найбільш навантаженими, а в середніх зонах спостерігається різке зменшення товщини шару. Причинами такого явища є гальмівна дія нерухомих стінок подрібнювальної камери, а також потужний повітряний потік, який створюється молотковим ротором, що обертається з високою частотою, і роздуває перероблюваний шар від середини до бокових стінок камери.

Нерівномірний розподіл перероблюваного матеріалу по ширині камери подрібнювання спричиняє:

- неповноцінне і нерівномірне використання робочого простору камери, що приводить до зменшення пропускної здатності дробарки.

-нерівномірний гранулометричний склад продуктів подрібнення по ширині камери, в результаті чого погіршується якість (рівномірність) кінцевого продукту в цілому;

- нерівномірне спрацювання робочих органів вздовж ротора, що порушує його балансування, знижує довговічність як робочих органів, так і самої машини.

З метою попередження чи послаблення зазначених негативних явищ при розміщенні молотків на роторі дробарки необхідно враховувати виконання таких вимог:

- рівномірно перекривати молотками весь простір подрібнювальної камери;

- зберігати рівновагу ротора;

- вирівнювати навантаження (товщину перероблюваного шару) по ширині камери.

Виходячи з вказаних вимог та даних про характер розподілу перероблюваного матеріалу по ширині камери подрібнювання вибирають раціональну схему розміщення молотків на роторі.

Основні відомі схеми розміщення молотків на роторі наведено на рис. 2.1.

Експериментальними дослідженнями (таблиця) виявлено характер впливу схеми розміщення молотків на роторі на рівномірність розподілу навантаження і виходу готового продукту по ширині подрібнювальної камери.

Показники нерівномірності виходу продукту по ширині робочої камери дробарки залежно від схеми розміщення молотків на роторі

Кращий показник коефіцієнта варіації відповідає розміщенню молотків за гвинтовими лініями, що сходяться. Саме ця схема застосована в сучасних молоткових дробарках КДУ-2, ДБ-5, ДКМ-5, ДИС-1М, ДМ-Ф-4.

Рис. 2.1 Варіанти схем розміщення молотків на роторі дробарки

На рис. 2.2 наведено схему розміщення молотків на роторі дробарки ДМ-Ф-4.

Перш ніж приступити до підбирання комплектів і встановлення молотків на роторі необхідно виконати відповідні розрахунки.

Залежно від ширини робочої камери L, товщини δ і щільності розміщення K_г молотків, товщини l несучих дисків та їх кількості n визначають необхідну загальну кількість молотків

(2.1)

Після цього визначають кількість молотків, які встановлюють на кожній осі підвісу

,(2.2)

де in- число осей підвісу.

А і Б – за гвинтовими лініями, що відповідно сходяться та розходяться; В – за односторонніми гвинтовими лініями; Г – зигзагоподібна; Д і Е – в шахматному порядку за умови, коли по одному сліду проходять відповідно один та три молотки.

Щоб не виникли додаткові динамічної реакції від зміщення центру ваги системи, при відносному переміщенні молотків число осей їх підвісу рекомендується приймати кратне чотирьом.

Дослідженнями встановлено, що при подрібнюванні зернових і стеблових (грубих) кормів раціональна щільність розміщення молотків на дробильному роторі відповідає значенню коефіцієнта

K_Г = 0,5-1,0. При K_Г < 0,5 частки матеріалу, що перероблюється, рідко потрапляють під удари молотків, а при K_Г > 1 посилюється перетирання продукту. Обидва ці явища знижують ефективність роботи молоткової дробарки. Крім того, із збільшенням щільності молотків зростає площа їх лобової поверхні, а отже і опір повітря ротору при його обертанні. На подолання цього опору витрачається значна кількість енергії (до 40-60 % від загальної потужності, споживанної приводом машини).

Зменшення кількості осей підвісу (пальців) погіршує умови рівноваги ротора, а значне збільшення – підвищує його масу і затрати енергії на подолання опору повітря в зв’язку із збільшенням лобової поверхні розпірних трубок. Виходячи з цього, на роторі дробарок зазвичай встановлюють (залежно від його діаметра) 4 або 8 пальців.

При виборі товщини молотків слід виходити з таких міркувань. Зменшення її за умови K_Г = const супроводжується зниженням енерговитрат на подрібнення матеріалу, а також на подолання опору повітря при обертанні ротора. Проте в цьому разі зменшується довговічність молотків та підвищуються експлуатаційні витрати на їх заміну або перестановку. Тому в сільськогосподарському виробництві, де завантаження дробарок відносно незначне, доцільно використовувати тонкі (δ = 2...5 мм) молотки, а на підприємствах комбікормової промисловості дещо товщі (δ = 6...8 мм і навіть більше).На кожній осі підвісу слід розміщувати однакову кількість молотків. При цьому комплекти молотків та розпірних втулок, що встановлюються на діаметрально протилежних осях, повинні бути рівними між собою за масою, а самі осі підвісу треба розміщувати симетрично відносно осі обертання ротора і рівномірно по колу ротора. Якщо за формулою (2) одержуємо не ціле число молотків, його необхідно під коректувати, після чого дещо зміниться фактичне значення коефіцієнта щільності К_г.

Для визначення відстаней між молотками на осях підвісу розраховують крок гвинтової лінії в

(2.3)

та відстань між сусідніми слідами молотків а

(2.4)

Або