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. Назначение и область применения машин для измельчения
2. Классификация машин для дробления
3. Сущность и основные закономерности процесса дробления
4. Показатели качества конечной продукции, производимой дробилкой ККД 1200
5. Анализ технических и эксплуатационных показателей работы конусных дробилок
6. Анализ конструкции и принципа действия конусной дробилки ККД 1200
7. Заключение
2. Проведение патентных исследований и анализ их результатов с целью выявления тенденций развития конусных дробилок
1. Область техники
2. Уровень техники
3. Разработка задания на проведение патентных исследований
4. Разработка регламента поиска информации
5. Поиск и отбор патентной и другой научно-технической информации
6. Оформление результатов поиска
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. 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 D_cp к среднему размеру куска после измельчения d_cp называют степенью измельчения:

 

i = D_cp/d_cр (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 D_cp= 1 см и d_cp=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