Курсовая работа: Разработка технического предложения на модернизацию конусной дробилки ККД-1200

2.2 Уровень техники

В современной промышленности помимо конусных дробилок используются аналогичные машины:

- щековые дробилки применяют для крупного и среднего дробления различных материалов во многих отраслях народного хозяйства, в основном в горно-рудной промышленности и промышленности строительных материалов.

-     валковые дробилки, применяются при измельчении вязких и влажных материалов, также для вторичного дробления твердых пород (известняка, угля, различных руд и т.д.). Рабочим органом валковой дробилки являются два цилиндра (валка), вращающиеся на встречу друг другу и раздвинутые на расстояние, определяемое максимальным размером выходящего продукта. Материал, подлежащий дроблению, вследствие трения затягивается между волками и при этом постепенно измельчается. Различают гладкие, зубчатые, рифленые и ребристые валковые дробилки;

- бегуны, применяются для мелкого и крупного дробления таких материалов, как влажная и сухая глина, кварц, шамот, бой продукции и т.п., не эффективны, т.к. расходуют больше энергии по сравнению с изучаемой машиной.

-дробилки ударного действия в зависимости от конструкции исполнения основного рабочего органа ДУД подразделяют на роторные и молотковые. Молотковые дробилки имеют ротор набранный из отдельных дисков, между которыми шарнирно подвешены молотки массой от 5 до 120 кг. Число рядов молотков достигает 12.

В ударе по куску материала участвует масса отдельных молотков. Применяют их для среднего и мелкого дробления.

Роторные дробилки отличаются высокими технико-экономическими показателями – большой степенью дробления, большой производительностью, меньшим удельным расходом электроэнергии, относительно меньшим удельной массой и размерами, простотой конструкции и удобством обслуживания по сравнению со щековыми и конусными дробилками, а также специфическими достоинствами роторных дробилок - высокой избирательностью дробления, высоким процентом выхода продукта куба образной формы и меньшей чувствительностью к попаданию не дробимых предметов.

2.3 Разработка задания на проведение патентных исследований

Утверждаю

Директор ИТОК

БГТУ им. В.Г. Шухова

Богданов В.С.

Задание

на проведение патентного исследования

Наименование темы: Разработка технического предложения на модернизацию конусной дробилки ККД 1200

Шифр темы: 02.01

Этап (стадия): техническое задание.

Задачи патентных исследований: выявление тенденции развития машин дробления

Подразделения-исполнители	Краткое содержание работ	Ответственный исполнитель	Срок исполнения	Отчётный документ
МО - 31	Патентный поиск	Валяев Алексей Васильевич	Апрель 2010 г.	Раздел 2

Исполнитель работ: Валяев А.В.

Руководитель патентного подразделения Герасименко В.Б.

2.4 Разработка регламента поиска информации

Регламент поиска представляет собой программу, определяющую область проведения поиска по фондам патентной и другой научно-технической информации. Для определения области поиска требуется сформулировать предмет поиска. Для определения предмета поиска при проведении патентных исследований конусной дробилки крупного дробления ККД 1200 первоначально был просмотрен официальный бюллетень изобретений (ОБИ) «Открытия, изобретения, промышленные образцы и товарные знаки» за 10 лет. В результате просмотра была определена область поиска, охватывающая как вопросы повышения эффективности дробления, так и частные вопросы, касающиеся конструкции узлов конусной дробилки.

РЕГЛАМЕНТ ПОИСКА №

Наименование темы: конусная дробилка.

Шифр темы 01.02

Дата и номер задания на проведение патентных исследований

Код этапа

Начало поиска: февраль 2010

Окончание поиска: апрель 2010

Предмет поиска	Цель поиска информации	Страна поиска	Классификационные индексы		Ретроспективность поиска	Наименование источников информации, по которым производился поиск
1	2	3	4	5	6	7
Конусная дробилка крупного дробления ККД 1200	Модернизация машины. Повышение надёжности и долговечности.	РФ			19лет	www.Fips.ru

2.5 Поиск и отбор патентной и другой научно-технической информации

При проведении патентного поиска было выбрано пять патентов: 2180268; № 2140820; № 2181626; № 2129044; № 2012401.

Описание изобретения к авторскому свидетельству №2180268:

Изобретение относится к конусным дробилкам, уплотнения в которых защищают внутренние части дробилки от пыли, поступающей снаружи.

Задачей изобретения является повышение эффективности защиты элементов дробилки от пыли.

Формула изобретения.

1. Конусная дробилка, содержащая раму, эксцентриковый вал, вращающийся вокруг вертикальной оси в раме с наклонным отверстием в нем, основной вал, удерживаемый в отверстии эксцентрикового вала, при этом верхний конец основного вала проходит выше эксцентрикового вала, опорный конус, прикрепленный к основному валу, расположенный вокруг основного вала под опорным конусом уплотняющий элемент, закрывающий эксцентриковый вал и состоящий из фланцевой и втулочной частей, отличающаяся тем, что конусная дробилка снабжена уплотняющей крышкой с кольцевой канавкой для уплотняющего элемента, при этом контактные поверхности между кольцевой канавкой и фланцевой частью уплотняющего элемента наклонены таким образом, что их наружные края выше, чем их внутренние края, причем обращенные друг к другу верхняя и нижняя поверхности кольцевой канавки и фланцевой части уплотняющего элемента являются частями сферической поверхности, центр которой является центром колебательного движения основного вала в его верхнем конце, а внутренний край уплотняющей крышки уплотнен относительно основного вала.

2. Конусная дробилка по п. 1, отличающаяся тем, что кольцевая канавка расположена на внутреннем крае уплотняющей крышки.

3. Конусная дробилка по п. 1, отличающаяся тем, что внутренний край уплотняющей крышки уплотнен относительно основного вала посредством защитной втулки, установленной с обеспечением непроницаемости относительно основного вала.

4. Конусная дробилка по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что между уплотняющим элементом и основным валом имеется, по меньшей мере, одно заменяемое уплотняющее кольцо.

5. Конусная дробилка по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что между уплотняющим элементом и основным валом размещено заменяемое эластичное кольцо, выполненное с возможностью трения об основной вал при его подъеме и опускании.

6. Конусная дробилка по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что в уплотняющей крышке выполнен канал, один конец которого подсоединен к трубе для сжатого воздуха, расположенной снаружи дробильной камеры, а его другой конец проходит к уплотняющему элементу.

7. Конусная дробилка по п. 6, отличающаяся тем, что другой конец канала проходит к уплотняющему элементу через канал, расположенный в фиксирующем кольце уплотняющего элемента.

8. Конусная дробилка по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что нижняя поверхность опорного конуса представляет собой поверхность, полученную посредством литья.

9. Конусная дробилка по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что нижняя поверхность опорного конуса выполнена без углубления.

10. Конусная дробилка по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что один или несколько отделяемых или регулируемых противовесов прикреплены к полюсному кольцу, размещенному на верхнем конце эксцентрикового вала.

11. Конусная дробилка по любому из пп. 1-10, отличающаяся тем, что защитная крышка расположена на верхней части уплотняющего элемента и фиксирующего кольца, при этом контактные поверхности между фиксирующим кольцом и защитной крышкой наклонены таким образом, что их наружные края выше, чем их внутренние края.

Описание изобретения к авторскому свидетельству №2140820.

Задача изобретения - увеличение степени дробления при мелком дроблении твердых минеральных материалов.

Формула изобретения.

Конусная дробилка, содержащая корпус, в котором расположены неподвижный конус, опорное кольцо, смонтированный в эксцентриковой части вала подвижный конус, ось которого параллельна оси дробилки, и привод, отличающаяся тем, что подвижный и неподвижный конусы выполнены с горизонтальными кольцевыми участками рабочих поверхностей, при этом вал выполнен консольным, подвижный конус посажен на вал со скользящей посадкой и снабжен упругим приводом вращения в сторону, противоположную вращению вала, включающим радиально расположенные упругие стержни различной жесткости в горизонтальном и вертикальном направлениях, одним концом жестко связанные с подвижным конусом, а другим - с муфтой на подшипнике скольжения в эксцентриковой части консольного вала, с муфтой жестко соединено зубчатое колесо с цилиндрическими зубьями, входящими в зацепление с цилиндрическими зубьями зубчатого колеса, посаженного на валу в его неэксцентриковой части на подшипнике скольжения и установленного в корпусе в подшипниковой опоре, зубчатое колесо через конические зубья в нижней части связано с приводом вращения от конической шестерни приводного вала, служащей одновременно и для привода эксцентрикового консольного вала, причем на нижнем подвижном конусе в верхней его части нормально к оси консольного вала размещена тарелка, служащая якорем электромагнитного вибратора, жестко закрепленного на оси дробилки на траверсе, прикрепленной к корпусу.

Описание изобретения к авторскому свидетельству № 2181626.

Изобретение позволяет обеспечить надежность загрузки и равномерно распределить твердый материал в дробящей полости конусных дробилок, повысить эффективность дробления и производительность конусных дробилок

Формула изобретения

1. Конусная дробилка, содержащая корпус, подвижный, установленный на коническом валу, и неподвижный дробящие конусы, распределительную воронку с лотком, привод, зубчатую коническую передачу с шестерней и колесом, эксцентриковую втулку, сферический опорный подпятник, отличающаяся тем, что привод распределительной воронки в виде планетарного механизма установлен на расположенной над корпусом дробилки неподвижной крестовине и выполнен с центральным валом, на котором закреплена втулка с прорезью, кинематически контактирующая с хвостовиком конического вала с возможностью его

перемещения в прорези, причем хвостовик установлен на высоте

H= (0,5-0,65) Dtgα

от точки подвеса подвижного конуса, а радиус перемещения хвостовика в точке кинематической связи со втулкой с прорезью равен

r=(1,0-1,3) e,

где D - диаметр подвижного конуса, α- угол наклона образующей подвижного конуса, е - эксцентриситет на уровне основания подвижного конуса.

2. Дробилка по п. 1, отличающаяся тем, что планетарный механизм содержит приводной вал с ведущей шестерней, находящейся в зацеплении с тремя сателлитами, которые установлены в водиле на осях вращения и соединены с опорной шестерней, закрепленной на ступице.

Описание изобретения к авторскому свидетельству № 2129044.

Изобретение позволяет повысить эффективность процесса разрушения материала, понизить энергозатраты при дроблении при повышении качества зернового состава дробимого материала и снижения износа броней.

Формула изобретения.

Конусная дробилка, содержащая станину с дробильной чашей, рабочая поверхность которой выполнена в виде направленных в сторону приемного отверстия кольцевых ступеней и образует с броней дробящего конуса камеру дробления, отличающаяся тем, что на наружной поверхности брони в нижней ее части выполнены выступы, размещенные вдоль образующих брони на длине 0,25 - 0,5 длины образующей, и имеющие сечения, уменьшающиеся в направлении меньшего диаметра конуса.

Описание изобретения к авторскому свидетельству № 2012401.

Целью изобретения является повышение степени дробления исходной руды путем ограничения крупности кусков руды, выходящих из рабочего межконусного пространства независимо от величины щели на стороне эксцентриситета и в зоне отхода подвижного конуса от неподвижного.

Формула изобретения.

1. Конусная дробилка, содержащая цилиндрический корпус с наружным неподвижным и внутренним подвижным конусами, между рабочими поверхностями которых образована камера дробления и разгрузочная щель, и пластины, размещенные в нижней части наружного конуса и перекрывающие разгрузочную щель через заданные интервалы, отличающаяся тем, что, с целью снижения крупности дробленого продукта, она снабжена кольцом, прикрепленным к нижней части наружного конуса, к которому подвешены пластины.

2. Дробилка по п. 1, отличающаяся тем, что пластины подвешены к кольцу на шарнирах.

3. Дробилка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что пластины подпружинены относительно наружного конуса.

2.6 Оформление результатов поиска

СПРАВКА О ПОИСКЕ №1

Задание на проведение патентных исследований (номер, дата)______

Шифр темы: 02.01

Код темы____________________________

Номер и дата регламента поиска_______________________________

Начало поиска: февраль 2010

Окончание поиска: апрель2010

Поиск проведен по следующим материалам:______________________

____________________________________________________________

Предмет поиска	Страна поиска	Классификационные индексы	По фонду какой организации проведен поиск	Источники информации
				Научно-техническая документация	Патентная документация
Конусная дробилка ККД - 1200	РФ	В02С13/02	www.Fips.ru		Описание изобретения к авторскому свидетельству, дата публикации 20.04.1999

2.7 Выводы

По результатам проведенного патентного исследования мы можем применить для модернизации конусной дробилки авторское свидетельство № 2129044, т.к. оно позволяет повысить эффективность процесса разрушения материала, понизить энергозатраты при дроблении при повышении качества зернового состава дробимого материала и снижения износа броней.

3. Проведение экспериментального исследования влияния рабочих параметров машины и процессов на основные технико-эксплуатационные показатели машины и его описание

Для расчета можно принять такую последовательность действия:

1. провести предварительный эксперимент с количеством измерений n заданной величины, которое в зависимости от трудоёмкости опыта может быть принято от 20 до 50;

2. вычислить среднеквадратическое отклонение  и коэффициент вариации;

3. установить требуемую точность измерений m в процентах, которая должна быть не менее точности прибора;

4. установить нормированное отклонение, характеризуемое гарантийным коэффициентом t, значение которого обычно задают в зависимости от точности метода проведения эксперимента: при большой точности технических измерений можно принять t=3…3.5 при малой t=2…2.5;

5. найденные величины подставить в формулы и определить

Среднеквадратической отклонение:

Коэффициент вариации:

Точность измерений:

Минимально необходимое количество измерений:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15	192 192.2143 192.4286 192.6429 192.8572 193.0715 193.2858 193.5 193.7144 193.9287 194.143 194.3573 194.5716 194.7859 195	193.5	1.5 1.2857 1.0714 0.8571 0.6428 0.4285 0.2142 0 0.2142 0.4285 0.6428 0.8571 1.0714 1.2857 1.5	2.25 1.6577 1.1479 0.7346 0.4132 0.1836 0.0459 0 0.0459 0.1836 0.4132 0.7346 1.1479 1.6577 2.25	0.959	0.495	0.218	0.0002	2	22,4

Следовательно, для расчета минимальное необходимое количество измерений составляет 22,4 раза.

4. Художественно-конструкторский анализ создаваемой машины

Эстетические качества машин во многом определяются их формой. Так, зрительное восприятие каких-либо предметов осуществляется в такой последовательности. Вначале воспринимается форма, затем цвет и потом последовательно: элементы формы, детали, особенности окраски. В этом процессе форма выступает как один из наиболее активных факторов, поэтому основной задачей художественного конструирования является формообразование изделий.

На форму изделий машиностроения в большей или меньшей степени оказывают влияние назначение изделия, особенности эксплуатации, ремонта, транспортировки, удобства обслуживания, степень использования стандартных и унифицированных деталей и узлов, экономические факторы, а также технологические возможности предприятия, на котором намечено производство данной машины и др. Здесь также играют роль социально-экономические условия, уровень развития техники, общественные вкусы.

Эстетические качества формируются с первых стадий проектирования, и красота машины не может быть создана за счет каких-то дополнительных элементов, вводимых специально для красоты. Она определяется целесообразностью машин, рациональностью и соответствием ее формы функциональному назначению и эстетическим требованиям. Под целесообразностью машины подразумевается ее полезность на современном уровне развития общества; соответствие формы функциональным и эстетическим требованиям — это максимальные удобства, безопасность и положительные эмоциональные воздействия на человека в процессе эксплуатации; рациональность формы машины это логичность конструкции, удачные конструктивные решения, прогрессивность технологии изготовления и сборки деталей и узлов.

Серийно выпускаемое оборудование рекомендуется окрашивать в зеленый, серо-голубой, кремовый, коричневый и серый цвета. Перечисленные цвета окраски оборудования в сочетании с правильно выбранными цветами окраски потолка и стен, но вызывают утомления зрительного аппарата человека.

Учет психологического воздействия различных цветов играет важную роль в технике безопасности. Использование цвета в качестве кода — носителя информации об опасности, может явиться дополнительным средством предупреждения несчастных случаев.

Многие специалисты рекомендуют окрашивать оборудование в светло-серые, светло-зеленые, зелено-голубые тона, так как они обладают высоким коэффициентом отражения (около 60%) и создают впечатление прохлады. Станки и машины должны быть окрашены таким образом, чтобы создавался некоторый цветовой контраст между отдельными их частями. Такой метод окрашивания в значительной мере способствует увеличению видимости и четкости рабочих деталей и, следовательно, способствует повышению производительности труда и качества работы. Необходимо избегать слишком резких цветовых контрастов, т. к. они утомительны для глаз. Особенно важно не окрашивать большие площади в яркие цвета.

5. Техническое предложение

Причиной проведение модернизации конусной дробилки ККД 1200 явились её недостатки, такие как:

-недостаточная эффективность разрушения материала;

-недостаточное качество зернового состава готового продукта;

В результате проведенной модернизации, которая обеспечит наибольшую эффективность процесса дробления, нами выбран патент №2129044, ведущий к повышению эффективности разрушения материала при дроблении, повышения качества зернового состава, понижению энергозатрат на дробление. Для этого на наружной поверхности брони в нижней части выполнены выступы, размещённые вдоль образующих брони.

Список литературы

1. Клушанцев Б.В., Косарев А.И., Муйземнек Ю.А. Дробилки. Конструкция, расчет, особенности эксплуатации. - М.: Машиностроение, 1990. - 320с.

2. Бауман В.А. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. - М.: Машиностроение, 1981. - 324с.

3. Сапожников М.Я., Дроздов Н.Е. Справочник по оборудованию заводов строительных материалов. - М.: Изд-во литературы по строительству, 1970. - 356с.

4. Герасименко В.Б., Семикопенко И.А., Боровской А.Е. Технические основы создания машин: учебное пособие для выполнения курсовых работ. - Белгород: БелГТАСМ, 2002. - 90с.

5. Сапожников М.Я. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. - М.: Высшая школа, 1971.-382с.

6. Уваров В.А., Семикопенко И.А., Чемеричко Г.И. Процессы в производстве строительных материалов и изделий / Учебное пособие–Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2002. – 121 с.