Курсовая работа: Разработка технического предложения на модернизацию конусной дробилки ККД-1200
Курсовая работа: Разработка технического предложения на модернизацию конусной дробилки ККД-1200
Федеральное агентство по образованию РФ
Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова
Пояснительная записка
К курсовой работе по дисциплине ТОСМ
Тема: “Разработка технического предложения на модернизацию конусной дробилки ККД-1200”
Белгород 2010
Содержание
1. Изучение и анализ сведений о конструкциях машин для дробления и процессах, происходящих в них
1.1 Назначение и область применения машин для измельчения
1.2 Классификация машин для дробления
1.3 Сущность и основные закономерности процесса дробления
1.4 Показатели качества конечной продукции, производимой дробилкой ККД 1200
1.5 Анализ технических и эксплуатационных показателей работы конусных дробилок
1.6 Анализ конструкции и принципа действия конусной дробилки ККД 1200
1.7 Заключение
2. Проведение патентных исследований и анализ их результатов с целью выявления тенденций развития конусных дробилок
2.1 Область техники
2.2 Уровень техники
2.3 Разработка задания на проведение патентных исследований
2.4 Разработка регламента поиска информации
2.5 Поиск и отбор патентной и другой научно-технической информации
2.6 Оформление результатов поиска
2.7 Выводы
3. Проведение экспериментального исследования влияния рабочих параметров машины и процессов на основные технико-эксплуатационные показатели машины и его описание
4. Художественно-конструкторский анализ создаваемой машины
5. Техническое предложение
Список литературы
1 Изучение и анализ сведений о конструкциях машин для дробления и процессах, происходящих в них
1.1 Назначение и область применения машин для измельчения
Сырье для производства строительных материалов добывают в основном в виде более или менее крупных кусков, непосредственное использование которых для получения необходимых веществ и материалов невозможно.
Для использования добытого сырья его подвергают измельчению. Измельчением называют процесс разрушения твердого тела посредством воздействия на него внешних механических сил с целью уменьшения размеров кусков до заданной крупности и их дальнейшего использования.
Измельчение как технологическая операция может иметь самостоятельное значение, когда в результате измельчения получают товарную продукцию (например, при производстве щебня), или носить характер подготовки к последующим операциям.
В зависимости от крупности кусков измельченного материала процесс измельчения называют дроблением или помолом. При измельчении материала возрастает общая поверхность частиц, отнесенная к единице массы материала, называемая удельной поверхностью. При тонком измельчении значительно возрастает удельная поверхность материала, и он приобретает новые важные свойства - становится химически высокоактивным. Так, измельченный до пылевидного состояния продукт совместного помола клинкера и гипса превращается в цемент, обладающий вяжущими свойствами, многокомпонентные смеси быстро химически взаимодействуют при более низких температурах благодаря большому числу контактирующих точек.
Процесс измельчения является одной из важнейших операций в производстве строительных материалов и изделий
Способы измельчения.
На измельчение может поступать материал, имеющий частицы и куски размерами от долей миллиметра до 1,2 м в поперечнике.
Дробление подразделяют на крупное - размер кусков после дробления от 80 до 200 мм, среднее - от 20 до 80 мм, мелкое - от 2 до 20 мм. Помол подразделяют на грубый - размер частиц после помола от 0,2 до 2 мм, тонкий—от 0,01 до 0,2 мм и сверхтонкий — менее 0,01 мм.
Отношение среднего размера куска до измельчения Dcp к среднему размеру куска после измельчения dcp называют степенью измельчения:
i = Dcp/dcр (1)
Степень измельчения наряду с производительностью и удельным расходом энергии является основным технико-экономическим показателем работы дробильно-помольных машин. При дроблении степень измельчения колеблется обычно от 3 до 20, а при помоле—от 100 до 1000. По условиям технологического процесса, когда требуется получение размеров материала в несколько сотых и даже тысячных долей миллиметра (например, при производстве цемента), измельчение ведут последовательно, используя ряд машин, каждая из которых наиболее эффективна для работы в определенном диапазоне размеров - для крупного, среднего, мелкого дробления и для окончательного помола.
Все применяемые машины для измельчания материалов разделяют на две группы: дробилки и мельницы. Дробилки это машины, которые применяются для дробления сравнительно крупных кусков материала (начальный размер 100—1200 мм), при этом степень измельчения находится в пределах 3—20.
По конструкции и принципу действия различают следующие типы дробилок:
1) Щековые дробилки применяются для первичного дробления материалов твердых и средней твердости.
2) Конусные дробилки применяют для крупного, среднего и мелкого дробления каменных материалов твердых и средней твердости.
3) Валковые дробилки применяют для тонкого, мелкого, среднего и крупного измельчения горных пород и других материалов различной твердости, брикетирования материалов, удаления из глины каменистых включений.
4) Молотковые дробилки применяют для измельчения материалов средней твердости и мягких, небольшой влажности и вязкости.
5) Бегуны применяют для мелкого и тонкого дробления материалов мягких и средней твердости.
Мельницы предназначаются для получения тонко измельченного порошкообразного материала, при этом размер начальных кусков равен 2—20 мм, а размер частиц конечного продукта составляет от 0,1— 0,3 мм до долей микрометра. Нецелесообразно подавать в помольные агрегаты куски, как это иногда имеет место, размером более 15—20 мм, так как в этом случае в начале процесса измельчения мельница должна работать как дробилка, что снижает эффективность процесса помола. Степень измельчения в мельницах, например при помоле клинкера, составляет при Dcp= 1 см и dcp=0,003 см.
По конструкции и принципу действия различают следующие типы мельниц:
1) Молотковые мельницы применяют для измельчения материалов средней твердости и мягких, небольшой влажности и вязкости.
2) Струйные мельницы для тонкого и сверхтонкого измельчения материалов нашли применение в керамической и огнеупорной промышленности.
3) Шаровые мельницы применяют для грубого и тонкого помола материала.
4) Вибрационные мельницы предназначены для тонкого и сверхтонкого помола обожженного и необожженного глинозема.
Машины для измельчения широко используются в промышленности строительных материалов. В некоторых случаях процесс измельчения является подготовительным, и получаемый продукт отправляется на дальнейшую переработку, как, например, при производстве цемента. В других случаях, как, например, при производстве щебня, в результате измельчения получается конечный продукт, то есть процесс измельчения имеет самостоятельное значение.
1.2 Классификация машин для дробления
По форме дробящего органа дробилки разделяют на 5 классов:
- щёковые;
- конусные;
- валковые;
- молотковые
- роторные.
Щековые дробилки измельчают материал раздавливанием между плоскими рифлеными наклонными поверхностями, одна из которых неподвижна, а вторая совершает возвратно-качательные движения.
Щековые дробилки со сложным движением подвижной щеки (рисунок 1) имеют станину 1, неподвижную щеку 2, боковые клинья 3, регулировочное устройство с винтом 7 и клиньями 11 и 12, тягу 10 с пружиной 8 и гайкой 9, но отличаются от рассмотренной тем, что подвижная щека 4 верхней частью надета непосредственно на эксцентриковый вал 6 (на сферических роликовых подшипниках 5) и имеет одну распорную плиту 18.
Рисунок 1 Щековая дробилка со сложным качанием щеки
В конусных дробилках материал измельчают посредством раздавливания и изгиба при качении внутреннего конуса по материалу, защемленному между поверхностями внутреннего 2 и наружного конуса 1 (рисунок 2, б). Вал с внутренним конусом двигается так, что его ось описывает коническую поверхность с вершиной в точке А. При этом диаметрально противоположные образующие внутреннего конуса с одной стороны приближаются к поверхности наружного конуса и дробят материал, а с противоположной - удаляются от него, обеспечивая разгрузку и опускание материала. За один оборот вала этот процесс происходит по всей окружности и непрерывно повторяется, что обеспечивает плавную работу и высокую производительность дробилки.
Конусные дробилки применяют для крупного, среднего и мелкого дробления. На заводах промышленности строительных материалов конусные дробилки используют для дробления известняка на цементных заводах и различных скальных пород на крупных заводах, производящих щебень для приготовления бетонной смеси и для дорожного строительства. Конусные дробилки бывают с верхним подвесом вала, эксцентриковые с неподвижным валом и консольные с нижней опорой вала.
Рисунок 2 Конусные дробилки
Конусные дробилки с подвесным валом (рисунок 2, а) имеют станину 7, наружный конус 2, футерованный бронеплитами 3. Над конусом установлена поперечина 7, в центральной части которой на кольцевой подпятник опирается верхняя часть вала б с внутренним дробящим конусом 5, футерованным бронеплитами 4. Вал приводится в движение эксцентриковым стаканом 77, который вращается от привода через шкив 10, приводной вал 9 и пару конических зубчатых колес 8. Конусные дробилки с грибовидной головкой (рис. 2, в) служат для вторичного среднего и мелкого дробления и обеспечивают получение более однородного по крупности материала. Такая дробилка имеет станину 7, наружный конус неподвижный 2 и внутренний подвижный 3.
Степень измельчения и производительность конусных дробилок регулируют подъемом и опусканием конуса путем навинчивания разрезной гайки на резьбу верхнего конца вала у дробилок крупного дробления или поворотом регулировочного кольца относительно опорного у дробилок среднего и мелкого дробления. Имеются также конусные дробилки крупного дробления с гидравлическим регулированием размера щели.
Валковые дробилки измельчают материал посредством раздавливания и истирания между двумя цилиндрическими поверхностями валков, вращающихся навстречу друг другу (рис. 3, а).
Применяют также одновалковые дробилки (рисунок 3, б). Так как степень измельчения у валковых дробилок невелика (для дробилок с гладкими валками - 4...6), для лучшей обработки массы иногда применяют последовательно две дробилки (рис. 7, в) или многовалковые дробилки (рис. 3, г). При вращении одного из валков с большей скоростью кроме раздавливания происходит также и истирание материала. В случае применения рифленых поверхностей материал испытывает в какой-то мере раскалывающее действие, а при быстром вращении ребристого валка - действие удара.
Зубчатые валковые дробилки измельчают мягкие материалы путем резания и как бы разрывают куски на части.
Благодаря различной конструкции рабочих поверхностей валковые дробилки в промышленности строительных материалов широко применяют для дробления как прочных и средней прочности пород и искусственных материалов (известняк, шамот), так и мягких и вязких материалов (уголь, мел, глина). В производстве теплоизоляционных материалов дырчатые вальцы, например, используются не только для измельчения глины, но и для попутного формования из нее гранул. Вальцы с углублениями на рабочей поверхности применяют для получения брикетов.
Рисунок 3 Схемы расположения валков в валковых дробилках
На бегунах материал дробят между цилиндрическими поверхностями катков и плоской поверхностью чаши. Так как катки катятся по кольцевым дорожкам чаши, то наряду с раздавливанием происходит и интенсивное истирание материала. Бегуны используют как для мелкого дробления, так и для грубого помола, обеспечивая крупность частиц от 0,1 до 8 мм. По технологическому назначению и действию выпускают бегуны для сухого и мокрого измельчения, для измельчения с перемешиванием; периодического и непрерывного действия.
Молотковые дробилки измельчают материал ударом быстровращающихся молотков, шарнирно или жестко закрепленных на роторе. Куски материала разрушаются от удара молотков, а также от удара о дробящие плиты, колосники решеток и друг о друга. Молотковые дробилки применяют для дробления пород средней прочности и мягких пород с естественной влажностью не более 10% (известняк, мергель, гипсовый камень, мел, асбестовая руда, сухая глина, шамот, каменный уголь). Степень измельчения от 10 до 50. По способу крепления молотков молотковые дробилки подразделяют на дробилки с шарнирно подвешенными молотками (для крупного, среднего и мелкого дробления) и с жестко закрепленными молотками (для мелкого дробления и помола).
По количеству валов молотковые дробилки бывают одновальные (однороторные) и двухвальные (двухроторные).
По расположению молотков молотковые дробилки подразделяют на дробилки одно- и многорядные. У однорядных молотки на роторе располагают по окружности в одной плоскости в количестве от 2 до 8 молотков массой до 70 кг каждый. Энергия удара таких тяжелых молотков чрезвычайно велика, и куски дробятся без образования пылевидных частиц. Многорядные дробилки имеют ротор, выполненный в виде многих параллельных дисков, на каждом из которых подвешено от 2 до 8 сравнительно легких (3...10 кг) молотков. Всего на роторе располагают до 300 молотков.
1.3 Сущность и основные закономерности процесса дробления
Под измельчением понимается последовательный ряд операций, имеющих целью уменьшить размеры кусков твердого материала от начальных до конечных, необходимых для промышленного использования продукта измельчения.
Процесс измельчения в зависимости от размеров кусков или частиц конечного продукта подразделяются на дробление и помол (таблица 1).
Таблица 1 Границы разделения на дробление и помол
| Дробление | крупное | среднее | мелкое |
| Размер кусков после дробления, мм | 100-350 | 40-100 | 5-40 |
| Помол | грубый | тонкий | сверхтонкий |
| Размер частиц после помола, мм | 5-0,1 | 0,1-0,05 | менее 0,05 |
Методы измельчения материалов разнообразны. Основными из них являются:
