Разработка молотковой дробилки

Содержание

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2

РМД 01.000.00 ПЗ 

  Разраб. 

  Провер. 

  Реценз. 

  Н. Контр. 

  Утверд. 

Разработка  молотковой дробилки

Лит.

Листов

39

Введение

1 Состояние вопроса  и патентный поиск

2 Описание технологического  процесса, конструкции и принципа  действия

2.1 Описание технологического  процесса

2.2 Описание конструкции

2.3 Описание принципа  действия

3 Расчетная часть

3.1 Расчет молотков

3.2 Расчет основных параметров

3.3 Определение мощности на привод дробилки

3.4 Расчет подшипников ротора по статической грузоподъемности

3.5 Расчет подшипников по динамической грузоподъемности

3.6 Расчет сварных соединений

3.7 Расчет шпоночного соединения

4 Правила монтажа, ремонта и эксплуатации оборудования

Заключение

Список использованных источников 
 

3

4 

20

20

20

23

24

24

27

29 

30

30

31

31

32

38

39 

 

Введение

    Для переработки зерновых культур выпускают самые разнообразные машины и оборудование, причем на ряду с созданием новых происходит непрерывное изменение и совершенствование существующих машин и общее увеличение объема их выпуска.

    Большое внимание при создании новых машин  и технологических линий отводится  вопросам улучшения условий труда  обслуживающего персонала, а именно механизации и автоматизации  опасных и трудоемких процессов.

    Колоссальные  издержки, связанные с процессами измельчения, на современном уровне развития производства, вызывают острую необходимость разработки принципиально  новых способов измельчения материалов, а также создания на их основе новых  технологий и оборудования.

    Дробильно-размольная техника прошла свой исторический путь развития, базируясь на достижениях  современных ей наук. Это отражено в таких принципах измельчения, как шаровой, вибрационный, самоизмельчение, ударный, ударно-центробежный, струйный и другие.

    Практически все существующие способы дезинтеграции  осуществляются механическим путем. При  этом энергетические потери огромны  и избежать их можно только путем  точечного или линейного силового воздействия.

    Все перечисленные выше способы измельчения  малоэффективны по многим показателям  на современном уровне развития техники. Поэтому с целью увеличения производительности, снижения металлоемкости и материалоемкости, уменьшения капитальных затрат необходимо искать новые пути совершенствования  оборудования для измельчения материалов. 

    1 Состояние вопроса  и патентный поиск 

    Молотковые  дробилки применяются в основном для переработки зерновых культур в пищевой промышленности материалов. Но они нашли применение и в других отраслях народного хозяйства. Благодаря своим технико-экономическим параметрам они получают все большее распространение. Простота конструкции и легкость в эксплуатации, удобство профилактических и ремонтных работ выгодно отличают роторные дробилки от всех остальных.

    Есть  несколько принципов измельчения  в роторных дробилках. В некоторых  дробилках материал поступает в  камеру дробления с помощью внешних  питателей и разгоняется до большой  скорости. Затем происходит удар материала  об отбойник или специальную дробящую плиту. За счет этого происходит разрушение материала. В других дробилках разрушение происходит за счет удара о материал рабочего органа (била). Било разгоняется  до скорости 30-50 м/с. При такой скорости происходит передача энергии в частицу  материала, которая под этим воздействием разрушается.

    Молотковые  дробилки по способу действия усилий относятся к ударным. Разрушение кусков дробильного материала в  них осуществляется преимущественно  путём удара движущимися рабочими органами.

    В молотковых дробилках такие удары  наносятся по материалу молотками, шарнирно подвешенными на вращающемся  с большой скоростью роторе. Сила удара обуславливается скоростью  и массой молотка.

    Дробление ударом в молотковых дробилках обеспечивает большой эффект измельчения, чем  дробление раздавливанием других типах  дробилок, например в щековых или  конусных. Степень дробления в  ней во много раз выше (доходит  до 20-30), а удельный расход энергии  на дробление ниже, чем в дробилках, работающих на других способах дробления. Они отличаются высокой производительностью, приходящейся на единицу массы, более  компактны.

    Молотковые  дробилки экономичны, стоимость их на единицу производительности в 1,5-2 и в 3,5-5,5 раза ниже, чем валковых и  щековых дробилок, а масса соответственно в 4 и в 4,5-5 раз меньше. В молотковых дробилках гораздо ниже установленная  мощность электродвигателя. Они пригодны для крупного, среднего и мелкого  дробления самых различных материалов, поэтому могут применяться в  пищевой промышленности для измельчения  хрупких материалов (сахар, соль) и  для измельчения растительного  сырья. К достоинствам можно отнести  и простоту конструкции.

    К недостаткам относятся: быстрый  износ молотков, бронеплит, колосниковой решётки при измельчении абразивных материалов, залипание колосниковой решётки при измельчении влажных  пластичных материалов. Сложность монтажа  и балансировки ротора.

    Молотковые  дробилки классифицируют по следующим признакам.

    По  количеству роторов:

    а) однороторные,

    б) двухроторные.

    2. По конструкции соединения молотков  с держателями:

    а) с шарнирно-подвешенными молотками,

    б) с жестко закрепленными молотками.

    3. По наличию колосниковых решеток;

    а) с колосниковой решёткой в загрузочной  части,

    б) с колосниковой решёткой в разгрузочной части,

    в) только в разгрузочной части,

    г) без колосниковой решётки.

    4. По движению ротора:

    а) реверсивные,

    б) нереверсивные.

    5. По конструкции молотков:

    а) с П-э образными молотками

    б) с плоскими молотками 

    в) с утолщенными молотками 

    В зависимости от конструкции дробилок при их работе применяются все  три вида дробления или только первые два из них. При дроблении  кусков материала ударом могут иметь  место удары молотков по вертикально  падающим кускам на лету сверху вниз, с  боку, с низу вверх; либо по кускам, поддерживаемым отбойной плитой как наковальней. Наиболее эффективным следует считать  дробление ударом на лету, при крупных  кусках дробимого материала большое  значение имеет также дробление  на плите, а при мелком – крошение на колосниковой решётке.

    Дробилки  с колосниковой решёткой предназначаются  для окончательного мелкого дробления  материала, когда процент содержания в дроблёном продукте кусков размером выше заданного ограничивается или  когда материал, подвергающийся дроблению, имеет большую влажность, в связи  с чем эффект дробления ударом получается минимальным.

    Колосниковые  решётки занимают 80° до 180° нижней части окружности ротора. Конструкция  решёток должна позволять изменять их положение относительно ротора, для настройки дробилки на ту или  иную крупность дробленного продукта, а также для компенсации износа молотков и колосников. В связи  с этим решётки делают поворотными  и подъёмными, но в некоторых конструкциях дробилок они выполняются неподвижными, что является существенным недостатком  таких дробилок.

    Молотковые  дробилки без колосниковых решёток  обеспечивают получение равномерного по крупности дробления продукта, благодаря повышенной скорости вращения ротора, при которой куски дробимого  материала подвергаются многократному  ударному воздействию молотков за время  прохождения через дробилку.

    Молотковые  дробилки с встроенными в их рабочую  зону конвейерами тяжёлого типа предназначены  для дробления влажных материалов. Конвейеры, подавая материал, подлежащий дроблению, к ротору, исключают забивание дробилок

    Эффективность дробления при ударе куска  дробимого материала об отбойную плиту зависит от местоположения плиты относительно ротора. В некоторых  конструкциях дробилок эти плиты  выполняются с регулировкой наклона, который выбирается опытным путём  при эксплуатации дробилки.

    При дроблении материалов влажностью 10% и более отбойные плиты делаются с рифами или совсем без них, так  как в рифах напрессовывается дробимый материал, что снижает эффективность  дробления о плиту.

    В зависимости от назначения и принципа действия машин, предназначенных для  измельчения материалов, используются следующие методы разрушения:

• раздавливание (рисунок 1, а),
• ударное воздействие (рисунок 1, б),
• раскалывание (рисунок 1, в),
• излом (рисунок 1, г),
• истирание (рисунок 1,д).

    При этом одновременно могут реализоваться  несколько методов, например, раздавливание  и истирание, удар и истирание  и др. Необходимость в различных  методах измельчения, а также  в различных по принципу действия конструкциях и размерах машин для  измельчения вызывается многообразием  свойств и размеров измельчаемых материалов, а также различными требованиями к крупности готового продукта. Применяемые  для измельчения машины разделяют  на дробилки и мельницы.

    а – раздавливание; б – удар; в  – раскалывание; г – излом; д  – истирание

    Рисунок 1 - Схема основных методов механического измельчения 

    Дробилки  по принципу действия разделяют на:

1. щековые (рисунок 2.1, а), в которых материал подвергается раздавливанию, раскалыванию и частично истиранию между двумя плитами-щеками при их периодическом сближении;
2. конусные (рисунок 2.1, б), в которых материал разрушается в процессе раздавливания, излома и частичного истирания между двумя коническими поверхностями, одна из которых движется эксцентрично по отношению к другой, осуществляя непрерывное дробление материала;
3. валковые (рисунок 2.1, в), в которых материал раздавливается между двумя валками, вращающимися навстречу один другому (иногда валки вращаются с разной частотой, и тогда раздавливание материала сочетается с истиранием);
4. ударного действия, которые, в свою очередь, бывают молотковыми (рисунок 2.1, г);
5. роторными (рисунок 2.1, д).

    В молотковых дробилках материал измельчается в основном ударом шарнирно подвешенных молотков, а также истиранием, в роторных - дробление осуществляется за счет удара жестко прикрепленных к ротору бил, удара материала об отражательные плиты и ударов кусков материала один о другой.

    

    а - щековая дробилка; б - конусная; в - валковая ударного действия; г - молотковая дробилка; д - роторная для помола каменных материалов; мельницы.