43202

Проектирование смесителя лопастного

Курсовая

Производство и промышленные технологии

В гравитационных смесителях в результате подъема и сбрасывания смеси внутри вращающегося барабана рисунок 1. В смесителях непрерывного действия поступление компонентов и выход готовой смеси происходит непрерывно. При переналадке на :смесь новой марки они уступают смесителям циклического действия. а схема смесителя; 1 двигатель; 2 клиноременная передача; 3 редуктор; 4 зубчатая передача; 5 разгрузочный затвор; 6 лопастные валы; 7 лопасть; 8 корыто смесителя.

Русский

2013-11-04

3.17 MB

427 чел.


Содержание

[1] Введение

[2] 1 Анализ технической литературы

[3] 2 Патентный обзор

[4] 3 Расчет основных параметров

[5] 3.1 Расчет частоты вращения вала

[6] 3.2 Расчет мощности двигателя

[7] 3.3 Кинематический расчет

[8] 4 Расчеты на прочность

[9] 4.1 Расчет на прочность втулочно-пальцевой муфты

[10] 4.2 Расчет на прочность первого лопастного вала

[11] 5 Охрана труда

[12] 6 Метрология и стандартизация

[13] 6.1 Основные задачи метрологии

[14] 6.2 Основные задачи стандартизации

[15] 6.3 Нормативные документы

[16] Список использованных источников


Введение

Увеличивающиеся из года в год объемы промышленного, гидротехнического, жилищного, дорожного и других видов строительства требуют огромного количества нерудных строительных материалов (щебня, гравия, песка), идущих на изготовление железобетонных конструкций и асфальтобетонных покрытий, а также балластных слоев при транспортном строительстве.

Добыча и переработка нерудных строительных материалов - древнейшая область производственной деятельности человека. На протяжении всей истории человечества камень неизбежно служил основным материалом при создании сооружений. Длительное время производство нерудных строительных материалов было примитивным и основывалось на ручном труде. В дореволюционной России эта отрасль промышленности была на низком уровне. В стране действовало не более 360 карьеров, на которых добывали всего 2 милионов м3 в год каменных материалов. Более половины этого количества составлял бутовый камень, а остальное - гравий и песок. В связи с индустриализацией строительства, переходом на высокие скорости железнодорожного транспорта, высокой интенсивностью движения на автомагистралях предъявляются новые требования к камню, используемому в строительстве. Конструкции из сборного железобетона с каждым годом совершенствуется в направлении их облегчения.

В общей массе сооружаемых объектов в настоящее время объем материалов и конструкций, получаемых на основе минерального сырья, составляет в среднем 70 %, а для некоторых объектов - 90 %. Из общего количества камня около 75 % его потребляют непосредственно на строительстве для изготовления бетонных конструкций, остальные 25 % - для производства цемента и других целей.

Превращение промышленности нерудных строительных материалов в крупную высокоразвитую отрасль строительной индустрии невозможно без подготовки квалифицированных инженерно-технических кадров.

Целью курсового проекта является – смеситель лопастной, для которого необходимо в первую очередь уметь рассчитать основные технологические и конструктивные параметры заданной машины. Это позволяет приобрести практические навыки и целесообразно реализовать и закрепить теоретические знания, полученные в лекционном курсе.

1 Анализ технической литературы

Смесители классифицируют по ряду признаков (рисунок 1.1). Смесители бывают стационарными и передвижными. Передвижные смесители применяют на объектах с небольшими объемами работ, стационарные - на заводах. По способу смешивания различают смесители принудительного действия и гравитационные. Принудительное смешивание осуществляется при вращении лопастей или других элементов в неподвижной емкости - барабане (рисунок 1.2), а в гравитационных смесителях - в результате подъема и сбрасывания смеси внутри вращающегося барабана (рисунок 1.3). Гравитационные смесители проще по конструкции и способны перемешивать бетоны с более крупным заполнителем. По режиму работы смесители бывают цикличного и непрерывного действия. Смесители цикличного действия работают последовательными циклами.

Рисунок 1.1 - Классификация машин и оборудования для приготовления цементобетонных смесей

Каждый цикл состоит из операций загрузки, перемешивания и выгрузки готовой смеси. В смесителях непрерывного действия поступление компонентов и выход готовой смеси происходит непрерывно. Эти машины отличаются большой производительностью. Главным параметром смесителей непрерывного действия является их производительность.

Гравитационные бетоносмесители обеспечивают перемешивание компонентов в барабанах, к внутренним стенкам которых прикреплены лопасти. При вращении барабана смесь поднимается лопастями на некоторую высоту и затем падает вниз. При этом образуются определенные радиальные и осевые потоки движения смеси, благодаря чему различные частицы материала равномерно перераспределяются по объему замеса.

Гравитационные бетоносмесители непрерывного действия обычно имеют цилиндрический барабан с горизонтальной осью.

Такие смесители непрерывно загружают сверху через загрузочную воронку, готовая смесь также непрерывно выгружается с противоположного конца. Производительность регулируют, менял производительность дозаторов. Такие бетоносмесители хорошо зарекомендовали себя при приготовлении смеси одной марки. При переналадке на :смесь новой марки они уступают смесителям циклического действия. Бетоносмесители изготовляют с наклоняющимися и ненаклоняющимися барабанами. Смесительные барабаны могут быть грушевидной, конусной и цилиндрической формы.

а - схема смесителя; 1 - двигатель; 2 - клиноременная передача; 3 - редуктор; 4 - зубчатая передача; 5 - разгрузочный затвор; 6 - лопастные валы; 7 - лопасть; 8 - корыто смесителя. Схема движения смеси в корпусе смесителя: б - противоточная; в - поточно-контурная

Рисунок 1.2 - Двухвальный смеситель с горизонтальными валами непрерывного действия

а - общий вид; б - схема устройства смесительного барабана; 1 - станина; 2 - стойка; 3 - пневмоцилиндр; 4 - кронштейн; 5- шип траверсы; 6 - барабан; 7, 15 - обод; 8 - зубчатый венец; 9 - электродвигатель; 10 - опорные ролики; 11 - упорный ролик; 12 - траверса; 13, 14 – лопасти

Рисунок 1.3 - Бетоносмеситель с двухконусным барабаном

а - реверсивного; б – с выгрузочным лотком

Рисунок 1.4 - Схемы неопрокидных бетоносмесителей

По способу выгрузки гравитационные смесители бывают: опрокидными, в которых выгрузка замеса осуществляется наклоном барабана в сторону выгрузочного отверстия; реверсивными, выгружаемыми в результате обратного вращения, что о6еспечивает движение материала в сторону выгрузочного отверстия; с вводным лотком, по которому смесь выгружается из барабана (рисунок 1.4).

Цикличные бетоносмесители с принудительным смешиванием материалов разделяют на чаше- и корытообразные (лотковые). В чашеобразных корпус выполнен в виде чаши цилиндрической формы с одним или несколькими перемешивающими валами. В корытообразных бетоносмесителях корпус оснащен одним или двумя перемешивающими лопастными валами. Бетоносмесители принудительного смешивания более производительны, они обеспечивают приготовление смесей высокой жесткости, чего нельзя достичь; в гравитационных бетоносмесителях.

Бетоносмесители с эксцентрично расположенными валами разделяют на прямоточные и противоточные с вращающейся или неподвижной чашей. Прямоточные имеют направление вращения лопастного вала, которое совпадает с направлением движения смешиваемых материалов, обеспечиваемого вращающейся чашей или лопастями, которые закреплены на траверсе. В противоточных бетоносмесителях вращающаяся чаша или траверса со скребками направляет смешиваемые материалы к лопастным валам, вращение которых противоположно вращению чаши или траверсы.

Для перемешивания различных порошковых масс, например при производстве керамических изделий по методу сухого прессования, при производстве силикатных изделий, при подготовке шихты в стекольных производствах и т.д., нашли широкое применение одновальные и двухвальные лопастные смесители непрерывного действия.

Рисунок 1.5 - Одновальный винтовой смеситель

Одновальный смеситель, представленный на рисунке 1.5, применяется для перемешивания сухих, предварительно измельченных компонентов с последующим транспортированием их в другой смеситель, где однородная по составу смесь увлажняется. Данного типа смесители находят применение в случаях, когда различные материалы из нескольких бункеров и дозирующих аппаратов требуется тщательно перемешивать и подавать для дальнейшей обработки (например, в установке для приготовления капсюльной массы в производстве облицовочных плиток).

Рисунок 1.6 - Одновальный смеситель непрерывного действия

Смеситель состоит из металлического корыта 1, в котором установлен вал 2 с винтовыми лопастями 3. Смесь размолотой глины и каолина перемешивается с мелким и крупным шамотом, поступающим из отдельных бункеров. Вал смесителя приводится во вращение от электродвигателя через ременную или цепную передачу 4 и далее через зубчатую передачу 5.

Одновальный смеситель непрерывного действия, показанный на рисунке 1.6, предназначается для перемешивания сухих порошков, при этом в мешалки этого типа может быть добавлена вода. В этом случае сначала перемешивание производится всухую, а затем смесь увлажняется водой. Смеситель состоит из корыта 1 с размещенным в нем валом 2, на котором по винтовой линии закреплены лопасти 3, установленные под определенным углом. Привод мешалки осуществляется от электродвигателя через ременную и зубчатую передачи. В последних моделях привод осуществляется непосредственно от электродвигателя через редуктор. Рассматриваемый одновальный смеситель используется также и для перемешивания пластичных материалов. Одновальные смесители этого типа вытесняются двухвальными смесителями.

Двухвальный смеситель непрерывного действия предназначается как для сухого перемешивания глины при полусухом производстве керамических изделий, так и при пластичном формовании изделий.

Двухвальный смеситель (рисунок 1.7) представляет собой металлический корытообразный корпус 7, в котором установлены два вращающихся навстречу друг другу вала 2 с закрепленными на них по винтовой линии лопастями 3. Вращение валам передается от электродвигателя 4 через фрикционную муфту 5, редуктор 6 и зубчатую передачу 7. Лопасти, как показано, установлены по винтовой линии под углом к плоскости, перпендикулярной оси вала. Крепление лопастей на валу осуществлено так, что можно менять угол установки их. При увеличении угла наклона увеличивается шаг винтовой линии и вследствие этого скорость продвижения массы повышается. Очевидно, что при этом увеличивается производительность смесителя, однако качество перемешивания снижается.

Уменьшение угла наклона приводит к обратным результатам: удлиняется срок пребывания массы в смесителе, уменьшается производительность, но улучшается качество перемешивания. Оптимальный угол установки лопастей в каждом конкретном случае должен подбираться для обеспечения относительно высокой производительности при высоком качестве перемешивания.

Для увлажнения порошковой массы над смесителем устанавливают водопроводные трубы с мелкими отверстиями в них, через которые подается вода в виде тонких струй.

Наиболее эффективным методом увлажнения является так называемое переувлажнение масс, осуществляемое как при сухом, так и при пластичном способах производства. При пароувлажнении происходит прогрев массы, чем обеспечивается повышение качества изделий при последующей обработке. Глина увлажняется насыщенным паром низкого давления, который прогревает массу и затем, конденсируясь, увлажняет ее.

В смесителях с парообогревом днище корпуса состоит из стальных листов 8, чешуйчатое расположение которых обеспечивает проход пара к массе. В нижней части корпуса приварены конденсационные цилиндры 9. Пар подводится по трубе 10. Для уменьшения потерь тепла нижняя часть корпуса защищена термоизоляционным кожухом II, заполненным минеральной ватой. Верх корпуса закрывается крышкой 12. В случае необходимости дополнительного увлажнения водой она может подаваться по трубе 13. Подача массы осуществляется через загрузочный люк 14, а отвод - через разгрузочный люк 15.

Во избежание быстрого износа рекомендуется внутреннюю поверхность корпуса футеровать сменными накладками.

Рисунок 1.7 - Двухвальный смеситель непрерывного действия

Двухвальный противоточный смеситель непрерывного действия, представленный на рисунке 1.8, применяется в случаях, когда требуется особо тщательное перемешивание массы. Лопасти 1 на валу 2 этих смесителей устанавливают с таким расчетом, чтобы они, перемешивая, продвигали массу по направлению к разгрузочному люку 3, а лопасти 4 на валу 5 продвигали бы массы в обратном направлении. Вследствие того, что вал 2 вращается с более высоким числом оборотов, чем вал 5, смешиваемая масса движется возвратно-поступательно, при этом обеспечивается высокое качество перемешивания.

Привод смесителя осуществляется от электродвигателя через ременную передачу или редуктор, при этом вращение быстроходному валу 2 передается от тихоходного 5 через зубчатую передачу 6.

Рисунок 1.8 - Двухвальный противоточный смеситель непрерывного действия

2 Патентный обзор

Известна конструкция – бетоносмеситель (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 – Бетоносмеситель, общий вид

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к оборудованию для приготовления строительных смесей.

Цель изобретения - снижение энергоемкости и повышение качества перемешивания.

Бетоносмеситель включает станину 1, на которой закреплен привод 2, и корпус 3 с лопастным валом 4, смонтированным в подшипниковых опорах 5, установленных на наружных сторонах торцовых стенок корпуса. Лоток 6, выполненный в виде желоба с радиусом, равным 1,05-1,07 радиуса внутренней поверхности корпуса, при помощи упругого элемента 7, выполненного в виде полукольца, смонтирован в торцовой стенке корпуса под выгрузочным отверстием. На лотке 6 закреплен возбудитель 8 колебаний с дебалансами 9, установленными на концах вала 10 и смещенными один относительно другого на угол 120-150°. Лоток 6 закреплен к горизонтальной оси под углом 4-6° и имеет длину, равную 1-1,2 радиуса внутренней поверхности корпуса. Выгрузочное отверстие выполнено в торцовой стенке смесительного барабана и закрыто шарнирной заслонкой.

Бетоносмеситель работает следующим образом.

В корпус 3 подают отдозированные компоненты минерального материала, цемента и воды и включают привод 2. При этом вращающийся лопастной вал обеспечивает механическое перемешивание смеси, перемещая, ее двумя противоположными потоками: по периферии барабана смесь перемещается в зону выгрузки, а в центральной части - в противоположном направлении. После окончания механического перемешивания открывают шарнирную заслонку 11, и смесь из корпуса 3 подается на лоток 6, который под действием возбудителя 8 колебаний с развернутыми на концах вала 10 под углом 120-150° дебалансами 9 совершает одновременно круговые вертикальные и крутильные колебания. Крутильные колебания он совершает относительно своей продольной оси, проходящей через центр тяжести. При этом смесь под действием крутильных колебаний испытывает периодические сдвиговые деформации, обеспечивающие завихрения и интенсивное перемешивание смеси, а под действием круговых колебаний с малой амплитудой движется по лотку, не отрываясь от его поверхности, в зону разгрузки.

Вибрационное воздействие в виде одновременно прикладываемых крутильных и круговых колебаний обеспечивает эффективную проработку смеси. При этом смесь активно перемешивается, переходит в тиксотролное состояние, из нее удаляется воздух, разрушаются агрегаты из частиц цемента и улучшается обмазка заполнителя цементным тестом. Смесь становится более подвижной и в таком состоянии выходит из обрабатывающего лотка.

Диапазон соотношения основных параметров бетоносмесителя является рациональным. При радиусе лотка, равном 1,05-1,07 радиуса внутренней поверхности корпуса, обеспечиваются наиболее компактная компановка бетоносмесителя и необходимая производительность вибрационной обработки. При угле смещения дебалансов 120-150° обеспечивается необходимое соотношение между амплитудами крутильных и круговых колебаний, т.е. достигаются эффективная проработка бетонной смеси и ее безотрывное движение по лотку. Угол наклона лотка 4-6° обеспечивает необходимую скорость движения смеси по лотку при вибрационной обработке крутильными и круговыми колебаниями.

При длине лотка, равной 1-1,2 радиуса внутренней поверхности корпуса, достигается эффективная обработка цементобетонной смеси. При меньшей длине лотка качество смеси ухудшается. Увеличение длины лотка не приводит к заметному увеличению качества бетонной смеси.

Рисунок 2.2 - Корпус

Рисунок 2.3 - Положение бетоносмесителя в момент выгрузки смеси

Известна конструкция – лопастной смеситель (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 - Смеситель, общий вид

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к устройствам для приготовления асфальтобетонных, цементрбетонных и подобных смесей.

Цель изобретения - повышение производительности и снижение энергоемкости.

Лопастной смеситель включает корпус 1 с загрузочным 2 и выгрузочным, закрытым заслонкой 3, отверстиями, и привод в виде редуктора 4 и электродвигателя 5. При помощи подшипниковых опор 6 внутри корпуса 1 установлен вал 7 с лопастями, выполненными в виде центральных 8 и периферийных 9 лопаток. Центральные лопатки 8 жестко закреплены на валу 7 и их рабочая поверхность расположена под углом β1=30-35° к плоскости, перпендикулярной оси вала. Периферийные лопатки 9 жестко закреплены на торцовой части центральных лопаток и их рабочая поверхность расположена под углом β2= 120-125° к плоскости, перпендикулярной оси вала. При этом высота периферийных лопаток 9 равна 0,15-0,2 радиуса рабочей поверхности корпуса. Ширина центральных лопаток 8 равна 0,25-0,3 этого радиуса и отношение ширины периферийных лопаток 9 к ширине центральных лопаток 8 составляет 1,4-1,7. Электродвигатель 5, редуктор 4 и вал 7 последовательно соединены муфтами 10 и 11.

Лопастной смеситель работает следующим образом.

Включается привод смесителя и через загрузочное отверстие 2 во внутрь корпуса 1 подают предварительно отдозированные материалы и битум. При вращении вала по часовой стрелке лопасти интенсивно перемешивают смесь, одновременно перемещая ее по двум противоположно направленным потокам в центральной части и по периферии. Под действием центральных лопаток 8 смесь переводится во взвешенное состояние и образует центральный поток, который перемещается в продольном направлении в сторону, противоположную зоне выгрузке, и одновременно закручивается вокруг продольной оси. Под действием периферийных лопаток 9 образуется кольцевой периферийный поток, который вращается вокруг продольной оси и одновременно перемещается в продольном направлении к зоне выгрузки. При этом каждая частица испытывает вихревые движения и периодически перемещается из одной зоны в другую, что обеспечивает интенсивный-. массообмен и ускоряет процесс обволакивания минеральных частиц битумом.

При предлагаемом диапазоне соотношения основных параметров достигается наиболее эффективная работа лопастного смесителя. Закрепление центральных лопаток под углом β1= 30-35° к направлению вращения является наиболее рациональным, так как при этих значениях угла обеспечиваются перевод .смеси во взвешенное состояние и завихрение минеральных частиц, что способствует интенсивному перемешиванию, и создается необходимая скорость транспортирования центрального потока.

При угле β1<30° уменьшается, объем смеси, возбуждаемый каждой лопастью, и для нормальной работы смесителя, необходимо уменьшить шаг между лопастями, т.е. увеличить их количество, что приводит к усложнению конструкции смесителя.

При угле β1>35° смесь не переводится во взвешенное состояние, что замедляет процесс перемешивания. Закрепление периферийных лопаток на центральных под углом β2< 120-125° к плоскости, перпендикулярной оси вала, обеспечивает необходимую скорость транспортирования, перемешивание кольцевого периферийного потока смеси и минимальные затраты энергии на перемешивание.

При угле β2<120° уменьшается скорость транспортирования кольцевого периферийного потока смеси и возрастает расход энергии на перемешивание. При угле β2>125° увеличивается скорость транспортирования периферийного потока, и смесь неравномерно распределяется по смесителю, скапливаясь у торцовой стенки в зоне выгрузки, что также замедляет процесс перемешивания.

Высота периферийных лопаток, равная 0,15-0,2 радиуса рабочей поверхности корпуса, является рациональной, так как при больших значениях возрастают затраты энергии на перемешивание, при меньших значениях уменьшается массообмен между периферийным кольцевым потоком и центральным потоком смеси, что замедляет процесс перемешивания.

При ширине центральных лопаток, равной 0,25-0,3 радиуса рабочей поверхности корпуса, обеспечиваются необходимое возбуждение и перевод смеси во взвешенное состояние. При меньших значениях ширины возбуждается меньший объем смеси и лопасти необходимо ставить ближе одна к другой, что увеличивает их количество и усложняет конструкцию смесителя. При больших значениях ширины центральных лопаток увеличиваются затраты энергии на перемешивание и возрастает металлоемкость смесителя.

При отношении ширины периферийных лопаток к ширине центральных лопаток, равном 1,4-1,7, обеспечивается равномерное распределение смеси по всей зоне перемешивания. При открывании заслонки 3 смесь выгружается.

Коэффициент заполнения смесителя составляет 0,6-0,65 от всего объема смесителя, что позволяет на 20-30% увеличить объем одного замеса. В 1,5 - 2 раза сокращается продолжительность перемешивания, а следовательно, увеличивается производительность.

Рисунок 2.5 – Смеситель, вид сверху

Рисунок 2.6 – Расположение лопастей

3 Расчет основных параметров

3.1 Расчет частоты вращения вала

Производительность лопастных смесителей может быть определена, исходя из следующего: каждая лопасть за один оборот продвигает вперед массу на расстояние, равное проекции лопасти (установленной над углом а к вертикальной плоскости) на горизонтальную плоскость.

Рисунок 3.1 - Схема к расчету мощности лопастного смесителя

Предварительно массу замеса определим исходя из заданной производительности:

где  - плотность смеси, =1,7 т/м3;

 - длительность смешивания, предварительно принимаем =30 сек.;

 - коэффициент использования смесителя по времени, =0,85.

Радиус корпуса смесителя

где  - коэффициент формы корпуса смесителя, =1;

 - коэффициент заполнения корпуса смесителя, =1.

Принимаем радиус корпуса смесителя R=0,35 м.

Межцентровое расстояние валов смесителя

где  - угол между горизонтальной линией и линией, соеденяющей ось вала со средней линией кромки днища, =40…50°.

Принимаем межцентровое расстояние валов смесителя, равное 0,52 м.

Ширина корпуса смесителя

Длина корпуса смесителя

Принимаем

Все лопасти смесителя за один оборот вала продвигают всю массу материала на то же расстояние. Последняя лопасть выдает за один оборот вала объем массы, равный

где - диаметр окружности, описываемой концом лопасти, м;

- диаметр вала, м;

- средняя ширина лопасти, м;

- угол наклона лопасти, принимается в пределах 30°.

Общая производительность двухвального смесителя может быть подсчитана по формуле

где - количество лопастных валов;

- коэффициент заполнения корпуса смесителя; его рекомендуется принимать равным в среднем 0,5;

- число оборотов вала смесителя, мин-1;

- коэффициент, учитывающий частичный возврат массы при ее перемешивании; его рекомендуется принимать равным 0,75…0,8:

- коэффициент, учитывающий неравномерность подачи сырья и его разрыхлениость в смеситель, =0,6.

Частота вращения вала будет составлять

3.2 Расчет мощности двигателя

Определение потребной мощности.

В смесителях мощность затрачивается на:

а) преодоление сопротивления трения глиняной массы о стенки корыта;

б) транспортирование массы;

в) разрезание глиняной массы в процессе перемешивания;

г) потери в приводном устройстве.

Сопротивления по пунктам а) и б) определяются по формуле

где - производительность смесителя, м3/ч;

- объемная масса, кг/м3;

L - длина корпуса, м;

- общий коэффициент сопротивления (для глиняной массы равен 4-5,5).

Мощность, расходуемая на разрезание материала, будет равна

где - удельное сопротивление резанию, =1,2∙205 н/м2.

Мощность электродвигателя составит

где - к. п. д. привода, =0,8.

Принимаем двигатель асинхронный ЗВ200L6У2380В,50Гц,IM1001, мощность 30 кВт и частотой вращения 1000 мин-1.

3.3 Кинематический расчет

Крутящий момент на валу электродвигателя

где  - мощность двигателя, =30000 Вт;

 - угловая скорость,  рад/с.

Рисунок 3.2 - Кинематическая схема привода смесителя

Крутящий момент на входном валу редуктора

где =0,98 – КПД упругой муфты;

=0,995 – КПД пары подшипников.

Крутящий момент на выходном валу редуктора

где  - передаточное число зубчатой передачи;

;

 - угловая скорость на лопастном валу

=0,98 – КПД упругой муфты;

=0,995 – КПД пары подшипников.

Крутящий момент на первом лопастном валу

Крутящий момент на втором лопастном валу

4 Расчеты на прочность

4.1 Расчет на прочность втулочно-пальцевой муфты

Муфта выбирается по расчетному моменту. Проверку осуществляем для резиновых втулок по напряжениям смятия, а пальцев – по изгибу, как консольных балок, закрепленных в полумуфте. Для втулок

где  - диаметр пальца под втулкой, =0,03 м;

 - длина резиновой втулки, =0,052 м;

 - число пальцев, =8;

 - диаметр окружности расположения пальцев, =0,25 м;

 - допускаемые напряжения для резиновых втулок, =20 МПа.

Рисунок 4.1 - Втулочно-пальцевая муфта

Для пальцев

где  - допускаемые напряжения на изгиб, =60,0…80,0 МПа.

4.2 Расчет на прочность первого лопастного вала

Принимаем материал вала – Сталь 20, улучшенная, предел прочности =260 МПа.

По формуле 15.1 /3/ оцениваем средний диаметр вала:

По конструктивным соображениям принимаем вал диаметром 110 мм.

Разрабатываем конструкцию вала и по чертежу оцениваем его размеры: диаметр в месте посадки муфты  диаметр в месте посадки подшипников  мм, диаметр в месте посадки зубчатого колеса  мм.

Определим допускаемую радиальную нагрузку на входном конце вала

Определим силы в зацеплении зубчатой передачи

где  - делительный диаметр шестерни, =516 мм.

Окружная сила на лопастях

где  - диаметр лопастей, =600 мм.

Строим эпюры изгибающих и крутящих моментов (рисунок 4.2).

Рассмотрим силы в вертикальной плоскости

Рассмотрим силы в горизонтальной плоскости

Анализируя эпюры приходим к выводу, что опасным является сечение в опоре А (ослаблено галтелью) диаметром 60 мм.

Просчитаем сечение I – I.

Изгибающий момент

Крутящий момент Т=1785 Н·м.

Напряжения изгиба:

Напряжения кручения:

Рисунок 4.2 - Расчетная схема и эпюры изгибающих и крутящих моментов

По формулам 15.7 /3/ определяем пределы выносливости:

Следовательно, прочность вала в опоре А обеспечена.

5 Охрана труда

Для исключения передачи вибрации, смеситель установлен на фундаменте, заглубленном ниже фундамента стен, изолированном от почвы воздушными разрывами.

Для исключения поражения человека электрическим током, применены следующие мероприятия: изолированы токоведущие части электрооборудования и провода; применены ограждения укрепленные на шарнирах запирающихся на замок или запор, открывающийся специальным ключом; установлены плавкие вставки в электрических аппаратах, пускателях, рубильниках.

Технические мероприятия по обеспечению электробезопасности работ на смесителе относятся:

а) отключение ремонтируемого оборудования и принятие мер против ошибочного его обратного включения или самовключения.

б) установка временных ограждений неотключенных токоведущих частей и вывешивание запрещающих плакатов "Не включать, работают люди" или " Не включать - работа на линии".

в) присоединение переносного заземления к заземляющей шине стационарного заземляющего устройства и проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях, которые на время работ должны быть закорочены и заземлены.

г) наложение переносных заземлителей на отключенные токоведущие части смесителя сразу после проверки отсутствия на них напряжения или включение заземляющих ножей разъединителей.

д) ограждение рабочего места и вывешивание разрешающего плаката "Работать здесь".

Смеситель оборудован звуковой и световой сигнализацией для предупреждения о пуске его в работу.

Для защиты от шума применено звукоизолирующее покрытие участков оборудование, где происходит перемещение материала и трение рабочих частей друг о друга.

Проталкивание массы из разгрузочной коробки смесителя, очистку сетки производится при отключенном электродвигателе привода смесителя от электропитающей сети.

Зубчатые передачи, муфты и валы ограждены сплошными металлическими ограждениями, а клиноременные передачи – сетчатыми ограждениями.

Производственное здание оборудовано местной вентиляцией с установленными в нее фильтрами.

Отработанное редукторное масло сливать в специальные емкости и отправлять его для дальнейшей регенерации.

6 Метрология и стандартизация

6.1 Основные задачи метрологии

Один из существующих факторов, обеспечивает высокое качество получаемой продукции, является соблюдение заданной точности исполнения изделия при наличии массового производства.

Стремление управлять качеством изделий требуют наличие знаний и метрологии, анализа точности ее реализации и возможности его контроля. Единство измерений во всех отраслях народного хозяйства обеспечивается системой государственной стандартизации, в ведении которого находится метрологические институты и лаборатории.

Самым эффективным методом поддержание единства системы измерения является использование эталонов.

Согласно ГОСТ 16263-70 “Государственная система обеспечения Единства измерений. Метрология, термины и определения”. Эталон – средство измерения, обеспечивающие воспроизводство и сохранение единицы с целью передачи его размеров по проверочной схеме средством измерения. Эталон воспроизводится с наивысшей технологической точностью, достаточной на данном этапе развития науки техники.

Основными задачами метрологии являются:

развитие общей теории измерений;

установление единых физических величин;

разработка методов и средств измерений;

установление эталонов.

6.2 Основные задачи стандартизации

Стандартизация – установление и применение правил с целью

Упорядочивания деятельности в определенной области в пользу и при участии всех заинтересованных сторон, в частности при соблюдении условий эксплуатации и требований безопасности.

В развитии машиностроении большое значение имеет организация производства машин и других изделий на основе взаимозаменяемости. Стандарты основываются на объединении достижений науки, техники, практического опыта и определяют основы не только настоящего, но и будущего развития производства.

6.3 Нормативные документы

При выполнении данного дипломного проекта были использованы следующие ГОСТы:

ГОСТ 2.105-95 ЕСКД “Общие требования к текстовой документации”;

ГОСТ 2.004-88 ЕСКД “Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ ”;

ГОСТ 2.104-68 ст. СЭВ 104-74;

ст. СЭВ 3657-76 ЕСКД “Основные надписи”;

ГОСТ 2.106-96 ЕСКД “Текстовые документации”;

ГОСТ 2.107-84 ЕСКД “Спецификации”;

ГОСТ 2.109-73 ст. СЭВ 858;

ст. СЭВ1182-78 ЕСКД “Основные требования к чертежам”;

ГОСТ 2.103-68 ст. СЭВ1181 ЕСКД “Форматы”;

ГОСТ 2.302-68 ст. СЭВ1181 ЕСКД “Форматы”;

ГОСТ 2.305-68 ЕСКД “Изображения, виды, сечения и разрезы”;

ГОСТ 2.309 ст. СЭВ1632 ЕСКД “Обозначение шероховатости поверхности”;

ГОСТ 7796-70 “Болты с шестигранной головкой”;

ГОСТ 6401-70 “Шайбы”.

Список использованных источников

1 Строительные машины: Справочник в 2 т. Под ред. Кузина Э.Н. – М.: Машиностроение, 1991. – 496 с.

2 Шарипов Л.Х. Технологические схемы и оборудование дробильно-сортировочных предприятий: выбор, расчет: Учебное пособие. – Воронеж: Издательство Воронежского государственного университета, 1997. – 184 с.

3 Дорожно-строительные машины и комплексы: Учебник для вузов/ В.И. Баловнев, А.Б. Ермилов, А.Н. Новиков и др. - М. Машиностроение, 1988. - 384 с.

4 А.с. 1380777, МКИ В02С 4/32. Смеситель / Н.Т. Белик, П.Ф. Валуйский. - № 4023343/29-33; Заявлено 04.02.86; Опубл. 15.03.88, Бюл. № 10. – 2с.

5 А.с. 1209282 А1 СССР, МКИ В02С 4/28. Смеситель лопастной / В.П. Нерадов, В.Д. Герасимов (СССР). - № 3798455/29-33; Заявлено 03.08.84; Опубл. 07.02.86, Бюл. № 5. – 3с.

Приложение А

(обязательное)

Спецификации


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

35089. Інформаційне забезпечення юридичної діяльності 3.25 MB
  Вступ В розділах посібника користувачі зможуть отримати поглибленні знання: зі створення інформаційних систем ділового та юридичного призначення у середовищі СУБД MS Access зі створювання електронних шаблонів з полями форм для юридичних та інших документів зі створення серійних документів на основі злиття табличних даних та зразка основного документа зі створювання та використовування макросів для автоматизації підготовки документів у MS Word та MS Excel. До виконання завдань необхідно обов'язково ознайомитися з теоретичними основами баз...
35090. Виды кишечных швов 21.68 KB
  В основе большинства операций на желудочно-кишечном тракте лежит кишечный шов. Под термином кишечный шов подразумевают все виды швов накладываемых на стенку полого органа желудочно-кишечного тракта пищевод желудок кишечник а также и на другие полые органы имеющие брюшинный покров мышечную оболочку подслизистый слой и слизистую оболочку жёлчный и мочевой пузырь. Главные требования к кишечному шву: кишечный шов должен быть прочным т. после наложения шва...
35091. ПРОЕКТ СОЗДАНИЯ МОЛОДЕЖНОГО ТУРА С ВКЛЮЧЕНИЕМ АНИМАЦИОННЫХ ПРОГРАММ В ТУРФИРМЕ «WORLD TRAVEL» 903 KB
  Турфирма World Travel является туроператором организующим преимущественно развлекательные туры за рубеж: в Египет Турцию Болгарию; а также на территории курортных районов России. World Travel обеспечивает высокий уровень обслуживания клиентов благодаря: высокому профессионализму команды; собственным чартерным рейсам; собственному автобусному парку; прямым связям с крупнейшими российскими и зарубежными туристскими фирмами отелями и авиакомпаниями. Турфирма предлагает своим клиентам спектр туристских услуг: отдых экскурсионные...
35092. Расчет главной балки 1.26 MB
  Подбор сечения балки настила. Расчёт главной балки. Компоновка сечения главной балки. Изменение сечения главной балки по длине пролета.
35093. Здоровье ребенка и здравый смысл его родственников 1.91 MB
  Евгений Комаровский ЗДОРОВЬЕ РЕБЕНКА И ЗДРАВЫЙ СМЫСЛ ЕГО РОДСТВЕННИКОВ Я полагаю что мы пришли после других для того чтобы делать лучше их чтобы не впадать в их ошибки в их заблуждения и суеверия. Зачем читать о правилах питания беременной женщины когда у ребенка запор Открываем главу про запор получаем необходимые сведения и с чувством глубокого удовлетворения пытаемся претворить в жизнь советы и рекомендации.
35094. Социальное влияние 6.33 MB
  Вопросы и упражнения Глава 3ВЛИЯНИЕ НА УСТАНОВКИ ЧЕРЕЗ ПОВЕДЕНИЕ:ДЕЙСТВИЯ СТАНОВЯТСЯ УБЕЖДЕНИЯМИ Систематический анализ: активное мышление порождает прочные установки Установки: независимые зависимости Установки переходят в поведение: у последней черты.
35095. Зубчатые передачи. Подрезание профиля зуба. Корригирование зубчатого колеса 340.5 KB
  В машиностроении принято малое зубчатое колесо с меньшим числом зубьев называть шестернёй а большое колесом. Зубчатые колёса обычно используются па́рами с разным числом зубьев с целью преобразования вращающего момента и числа оборотов валов на входе и выходе. А Поперечный профиль зуба Профиль зубьев колёс как правило имеет эвольвентную боковую форму. Однако существуют передачи с круговой формой профиля зубьев передача Новикова с одной и двумя линиями зацепления и с циклоидальной.
35096. Анализ хозяйственной деятельности предприятия 11.34 MB
  Переход к рыночной экономике требует от предприятий повышения эффективности производства конкурентоспособности продукции и услуг на основе внедрения достижений научнотехнического прогресса эффективных форм хозяйствования и управления производством преодоления бесхозяйственности активизации предпринимательства инициативы и т. Например чтобы понять сущность себестоимости продукции необходимо знать не только из каких элементов она состоит но и от чего зависит ее величина по каждой статье затрат. Чем...