ChSTU repository
ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7655| Title: | Валкова дробарка лінії виробництва кісткового борошна і жиру |
| Authors: | Хандюк, Микола Васильович Дімов, Іван Дмитрович |
| Keywords: | ВАЛКОВА ДРОБАРКА;КІНЕМАТИЧНИЙ РОЗРАХУНОК;ПРОДУКТИВНІСТЬ;РЕМОНТ |
| Issue Date: | 19-Dec-2023 |
| Abstract: | Мета КРБ полягає вивченні валкової дробарки лінії виробництва кісткового борошна і жиру. Об’єкт роботи. Процес подрібнення м’ясокісткової сировини. Предмет роботи. Вирішення практичних завдань спрямованих на обґрунтуванні технологічного процесу виробництва кісткового борошна і жиру. В першому розділі проведено техніко-економічне обґрунтування, описано технологія та лінія для виробництва кісткового борошна і жиру, зроблено опис конструкції машини, її монтаж і технічне обслуговування; зроблено технологічний розрахунок дробарки та кінематичний розрахунок клинопасової передачі приводу. В другому розділі показано розробку маршруту обробки деталі «Шків». Для цього: сформулювали службове призначення деталі; вибрали і обґрунтували матеріал деталі; провели аналіз технологічності конструкції деталі; вибрали методи і кількість ступенів обробки поверхонь (МОП); вибрали маршрут обробки деталі (МОД); розробили етапи технологічного процесу виготовлення деталі; розробили технологічний процес ремонту деталі. Розділ з безпеки праці включає: аналіз потенційних небезпек та шкідливих факторів; заходи по зменшенню рівня шуму і вібрації; розробку шумоізоляції електродвигуна; загальні правила безпеки для операторів; загальні правила поведінки працівників; заходи підвищення безпеки експлуатації обладнання |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7655 |
| Appears in Collections: | 133 Галузеве машинобудування (Обладнання харчових, торгівельних і машинобудівних підприємств) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| КРБ Дімов.pdf Restricted Access | Кваліфікаційна робота бакалавра (КРБ) складається з реферату, переліку умовних позначень, вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків. КРБ виконана на 78 сторінках, включає 89 формул, 13 рисунків, 19 таблиць, 12 літературних джерел та двох додатків. Графічна частина складається з трьох креслень та трьох плакатів формату А1. | 1.48 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
(повне найменування вищого навчального закладу)
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
(повна назва факультету)
Кафедра проектування харчових виробництв та верстатів нового покоління
(повна назва кафедри)
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до кваліфікаційної роботи бакалавра
на тему: ВАЛКОВА ДРОБАРКА ЛІНІЇ ВИРОБНИЦТВА
КІСТКОВОГО БОРОШНА І ЖИРУ
Перший (бакалаврський)
(освітньо-кваліфікаційний рівень)
ЧДТУ. 133024. 000. РПЗ
Виконав: студент 4 курсу, групи ГМ-02
спеціальності 133 – Галузеве машинобудування
(шифр і назва спеціальності)
Обладнання харчових, торгівельних
і машинобудівних підприємств
(освітня програма)
Іван ДІМОВ
(ім’я та прізвище)
Керівник Микола ХАНДЮК
(ім’я та прізвище)
Рецензент Олег МУРАВЙОВ
(ім’я та прізвище)
Черкаси 2024
2
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
(повна назва факультету)
Кафедра проектування харчових виробництв та верстатів нового покоління
(повна назва кафедри)
Освітньо-кваліфікаційний рівень магістр
Спеціальність 133 «Галузеве машинобудування»
Спеціалізація «Обладнання харчових, торгівельних і машинобудівних підприємств»
(шифр і назва напряму підготовки, спеціальності)
ЗАТВЕРДЖУЮ:
завідувач кафедри
Василь ОСИПЕНКО
(підпис) (ім’я та прізвище)
« » 2024 року
ЗАВДАННЯ
на кваліфікаційну роботу бакалавра здобувачу
Івану ДІМОВУ
(ім’я та прізвище)
1. Тема кваліфікаційної роботи бакалавра: «Валкова дробарка лінії виробництва
кісткового борошна і жиру».
Керівник кваліфікаційної роботи бакалавра: Микола ХАНДЮК, ст. викладач
ім’я та прізвище, науковий ступінь, вчене звання
Затверджено наказом Черкаського державного технологічного університету від
«___»____________2024 року №_____
2. Строк подання студентом кваліфікаційної роботи бакалавра 31.05.2024 р.
3. Вихідні дані до магістерської роботи: технологічні інструкції; робочі інструкції;
патенти; паспорт на валкову дробарку; наукова та довідкова література
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, які потрібно
розробити):
Реферат; перелік умовних символів та скорочень, вступ;
Конструкторський розділ;
Технологічний розділ;
Розділ з охорони праці;
Загальні висновки, перелік використаних літературних джерел, додатки.
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень)
Машинно-апаратурна схема лінії виробництва кісткового борошна та жиру;
Складальне креслення дробарки валкової ДВГ 200 х 125;
Складальне креслення ротора дробарки валкової ДВГ 200 х 125;
Робочі креслення деталей дробарки валкової ДВГ 200 х 125;
Плакат маршрут обробки поверхні (МОП);
Плакат з охорони праці;
3
РЕФЕРАТ
Кваліфікаційна робота бакалавра (КРБ) складається з реферату, переліку
умовних позначень, вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел і
додатків. КРБ виконана на 78 сторінках, включає 89 формул, 13 рисунків, 19 таблиць,
12 літературних джерел та двох додатків. Графічна частина складається з трьох
креслень та трьох плакатів формату А1.
Мета КРБ полягає вивченні валкової дробарки лінії виробництва кісткового
борошна і жиру.
Об’єкт роботи. Процес подрібнення м’ясокісткової сировини.
Предмет роботи. Вирішення практичних завдань спрямованих на
обґрунтуванні технологічного процесу виробництва кісткового борошна і жиру.
В першому розділі проведено техніко-економічне обґрунтування, описано
технологія та лінія для виробництва кісткового борошна і жиру, зроблено опис
конструкції машини, її монтаж і технічне обслуговування; зроблено технологічний
розрахунок дробарки та кінематичний розрахунок клинопасової передачі приводу.
В другому розділі показано розробку маршруту обробки деталі «Шків». Для
цього: сформулювали службове призначення деталі; вибрали і обґрунтували матеріал
деталі; провели аналіз технологічності конструкції деталі; вибрали методи і кількість
ступенів обробки поверхонь (МОП); вибрали маршрут обробки деталі (МОД);
розробили етапи технологічного процесу виготовлення деталі; розробили
технологічний процес ремонту деталі.
Розділ з безпеки праці включає: аналіз потенційних небезпек та шкідливих
факторів; заходи по зменшенню рівня шуму і вібрації; розробку шумоізоляції
електродвигуна; загальні правила безпеки для операторів; загальні правила
поведінки працівників; заходи підвищення безпеки експлуатації обладнання.
Ключові слова: ВАЛКОВА ДРОБАРКА, КІСТКИ, КІНЕМАТИЧНИЙ
РОЗРАХУНОК, КОНСТРУКЦІЯ, МОНТАЖ, ОБСЛУГОВУВАННЯ,
ПРОДУКТИВНІСТЬ, РЕМОНТ, ТЕХНІЧНА ДОКУМЕНТАЦІЯ, ШКІВ.
4
ABSTRACT
The bachelor's qualification work (KRB) consists of an abstract, a list of conventional
designations, an introduction, three sections, conclusions, a list of used sources and
appendices. KRB is made on 78 pages, includes 89 formulas, 13 figures, 19 tables, 12
literary sources and two appendices. The graphic part consists of three drawings and three
A1 format posters.
Goal KRB consists in studying the roller crusher line for the production of bone meal
and fat.
Object of work. The process of grinding meat and bone raw materials.
Subject of work. Solving practical tasks aimed at substantiating the technological
process of bone meal and fat production.
In the first chapter, a technical and economic feasibility study was carried out, the
technology and production line were describedbone meal and fat, a description of the design
of the machine, its installation and maintenance was made; the technological calculation of
the crusher and the kinematic calculation of the V-belt transmission of the drive were made.
The second section shows the development of the processing route of the "Pulley"
part. For this: pformulated the official purpose of the detail; selected and substantiated the
material of the detail; conducted an analysis of the manufacturability of the design of the
part; selected methods and number of degrees of surface treatment (MOP); selected part
processing route (MOD); developed the stages of the technological process of
manufacturing the part; developed a technological process for repairing the part.
Sectionon occupational safety includes: analysis of potential hazards and harmful
factors; measures to reduce the level of noise and vibration; development of electric motor
noise insulation; general safety rules for operators; general rules of behavior of employees;
measures to improve the safety of equipment operation.
Keywords: ROLL CRUSHER, BONES, KINEMATIC CALCULATION, DESIGN,
ASSEMBLY, MAINTENANCE, PRODUCTIVITY, REPAIR, TECHNICAL
DOCUMENTATION, PULLEY.
5
ЗМІСТ
Перелік умовних позначень і скорочень………………………………………….7
Вступ………………………………………………………………………………...8
Розділ 1 Конструкторський розділ………………………………………………...9
1.1 Техніко-економічне обґрунтування проекту…….…………………………9
1.2 Опис лінії переробки м’ясо-кісткової сировини………………………….10
1.2.1 Переробка нехарчових відходів м’ясокомбінатів……………………10
1.2.2 Лінії переробки м’ясо-кісткової сировини……………………………15
1.3 Опис конструкції валкової дробарки……………………….……………..18
1.3.1 Загальні відомості ……………………………………………………..18
1.3.2 Опис конструкції дробарки валкової ДВГ 200х125…………………21
1.3.3 Принцип роботи дробарки валкової ДВГ 200х125………………….26
1.4 Монтаж дробарки валкової ДВГ 200 х125………………………………..26
1.4.1 Підготовка дробарки валкової до монтажу…………………………..26
1.4.2 Порядок монтажу дробарки валкової…………………………………27
1.4.3 Порядок включення дробарки валкової………………………………28
1.4.4 Експлуатація дробарки валкової………………………………………29
1.5 Технічне обслуговування дробарки валкової…………………………….30
1.5.1 Можливі несправності та методи ремонту……………………………30
1.5.2 Обслуговування валкової дробарки…………………………………..31
1.5.3 Шліфування валків дробарки………………………………………….32
1.5.4 Заміна підшипників……………………………………………………33
1.5.5 Регулювання натягу клинопасових ременів………………………….33
1.5.6 Утилізація валкової дробарки ………………………………………...33
1.6 Технологічний розрахунок дробарки валкової……………………………34
1.6.1 Схеми основних типів вальцьових дробарок…………………………34
1.6.2 Розрахунок параметрів валкових дробарок……………..……………35
1.7 Кінематичний розрахунок клинопасової передачі………………………..39
Висновки до розділу 1………………………………………………………..…...47
6
Розділ 2 Технологічний розділ…………………………………………………...48
2.1 Формування службового призначення деталі …….……………………..48
2.2 Вибір і обґрунтування матеріалу деталі…………………………………..48
2.3 Аналіз технологічності конструкції деталі ………………………………50
2.4 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь (МОП)………….51
2.5 Вибір маршрутів обробки деталі (МОД)………………………………….60
2.6 Розробка етапів технологічного процесу виготовлення деталі………….61
2.7 Технологічний процес ремонту деталі…………………………………….63
Висновки до розділу 2………………………………………………………..…...66
Розділ 3 Охорона праці…………………………………………………………...67
3.1. Аналіз потенційних небезпек та шкідливих факторів…………………..67
3.2 Заходи по зменшенню рівня шуму і вібрації……………………………..68
3.3 Розробка шумоізоляції електродвигуна…………………………………..70
3.4 Загальні правила безпеки для операторів………………………………71
3.5 Загальні правила поведінки працівників……….…………………………72
3.6 Заходи підвищення безпеки експлуатації обладнання……………………73
Висновки до розділу 3…………………………………………………………….74
Загальні висновки…………………………………………………………………73
Перелік використаних літературних……………………………………………..77
Додатки………………………………….…………………………………………79
7
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ І СКОРОЧЕНЬ
КРБ –кваліфікаційна робота бакалавра
ВРХ – велика рогата худоба
ЧДТУ – Черкаський державний технологічний університет
ЄС – європейський союз
США – Сполучені штати Америки
АТФ – аденозинтрифосфорна кислота
ДСТУ – Державний стандарт України
ПП ВКФ – приватне підприємство виробничо-комерційна фірма
ПУЕ – правила улаштування електрообладнання
ТВЧ – токи високої частоти
АПК – агропромисловий комплекс
МОП – методи обробки поверхні
РМЦ – ремонтно-механічний цех
ТМ – тістомісильна машина
ДВГ – дробарка валкова горизонтальна
МОД – метод обробки деталі
8
ВСТУП
Дробарки для подрібнення м’ясо-кісткової сировини використовуються для
переробки субпродуктів, мороженої риби, голів та суглобів. Це обладнання
застосовується в м’ясопереробних цехах, тваринницьких фермах, підприємствах для
виготовлення кормів. Кісткове борошно, один з продуктів переробки дробильного
обладнання, це необхідний компонент у виробництві кормів для домашніх тварин.
Кісткове борошно містить важливі для росту і розвитку тварини протеїни і білки.
Дроблення кісток тварин підрозділяється на стадії:
- дроблення до фракції від 0 мм до 50 мм. сировина (мертва худоба, відходи
м’ясокомбінатів) після якісної перевірки надходить в промисловий подрібнювач. тут
відбувається первинна його переробка.
- дроблення на молотковій дробарці до пилоподібної фракції. Це вже готовий
продукт, який при необхідності обробляється в сушильних печах, де здійснюється
варіння готової муки.
Дробарка дозволяє регулювати ступінь і однорідність продукту на виході.
Також дробарки використовуються харчовими підприємствами для
подрібнення заморожених блоків м’яса для подальшої переробки на кутерах або
вовчках. Машини подрібнюють заморожені блоки, не завдаючи шкоди структурі
волокон і білковим з’єднанням, м’ясо зберігає первозданну якість, всі поживні
властивості і яскравий насичений колір.
Дробарки значно прискорюють виробничий процес, подрібнюючи м’ясо в
замороженому вигляді, виключається ймовірність зародження бактерій, що збільшує
терміни придатності кінцевої споживчої продукції. Дробарки найчастіше
використовуються для подрібнення заморожених блоків м’яса на м’ясопереробних
підприємствах, але вони так само можуть застосовуватися для подрібнення
заморожених блоків м’яса птиці, риби, овочів багатьох інших продуктів.
Дробарка може подрібнювати заморожені блоки будь-яких харчових продуктів
температурою від мінус 18 оС. При цьому виключається потреба в обладнанні для
дефростації (розморожуванні), автоматизується і прискорюється виробничий процес.
9
РОЗДІЛ 1
КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ
1.1 Техніко-економічне обґрунтування
В галузі агропромислового комплексу (АПК) однією з найважливіших є
м’ясопереробна промисловість. М’ясопереробна промисловість України відіграє
визначну соціальну і стратегічну роль в житті суспільства, задовольняючи потреби
населення в одному з основних продуктів харчування.
Протягом десятиліть серйозною проблемою, яка гальмує розвиток
тваринництва, була незбалансованість кормів, як за вмістом білка, так і за
амінокислотним складом.
Це є ключовим чинником, який веде до відставання України по основних
сільськогосподарських показникам, що стосуються тваринницької продукції, як в
кількісному, так і в якісному вираженні. Основна частина незбалансованих кормів в
Україні традиційно припадає на споживання великої рогатої худоби (ВРХ), свиней та
інших сільськогосподарських тварин. З цим пов’язаний негативний стан даних
секторів тваринництва в України, порівняно з країнами з розвиненим сільським
господарством.
Важливим білковим компонентом комбікормів є м’ясо-кісткове борошно.
М’ясо-кісткове борошно виробляється в основному на м’ясокомбінатах, у
технологічних цехах.
Метою КБР є дослідження технології і лінії виробництва м’ясо-кісткового
борошна. Актуальність даного дослідження полягає в тому що м’ясо-кісткове
борошно має високу харчову цінність і використовуються як в натуральному вигляді,
так і в якості преміксів для виготовлення комбікормів і є додатковим ресурсом, перш
за все білкового харчування,
М’ясо-кісткове борошно є найбільш доступною сировиною тваринного
походження при виробництві комбікормів.
За допомогою м’ясо-кісткового борошна хорошої якості (першого та другого
сорту) досягається баланс незамінних амінокислот у комбікормі, крім метіоніну і
10
цистину. У правильно виготовленого комбікорму перетравність білка становить від
85 % до 90 %.
М’ясо кісткове борошно є гарним джерелом макроелементів: кальцію містить
від 6,5 % до 11,6 %; фосфору від 3,3 % до 5,9 %; натрію від 1,5 % до 1,6 %. При цьому
доступного фосфору в середньому міститься 4,2 % (в рибному борошні до 2,5 %).
Також м’ясо-кісткове борошно має ряд корисних біологічно активних речовин і
неідентифікованих факторів.
М’ясо-кісткове борошно є гарним джерелом вітамінів ��1 особливо
рибофлавіну, холіну, нікотинової кислоти.
У м’ясо-кісткове борошно разом з м’язовою тканиною переходять деякі
сполуки, які відіграють важливу роль в обміні речовин. Це: аденозинтрифосфорна
кислота (АТФ); креатин; глутамін і глутамінова кислота.
Щоденне додавання в корм м’ясо-кісткового борошна в годівлі тварин
дозволить:
- збільшити продуктивність;
- збагатити протеїнами, амінокислотами, вітамінами, мінералами кормів і
збільшити їх поживну цінність;
- нормалізацію обміну речовин;
- скоротити витрати корму.
У залежності від вмісту білка, жиру і мінеральних солей м’ясо-кісткове
борошно поділяють на три сорти.
1.2 Опис лінії переробки м’ясо-кісткової сировини
1.2.1 Переробка нехарчових відходів м’ясокомбінатів
Згідно закону України «Про відходи» основним є збільшення збору та
переробки вторинних сировинних ресурсів для виробництва різних видів продукції, а
також зниження навантаження на навколишнє середовище. Це можна досягти,
удосконалюючи технологію переробки нехарчових відходів, отриманих при
первинній переробці тварин.
11
Все це може бути використано в корм тваринам після відповідної підготовки.
Крім того, м’ясо-кісткове борошно готують з трупів тварин на ветсанзаводах.
М’ясо-кісткове борошно являється промисловим кормом, що виробляється з
відходів. При забої сільськогосподарської птиці і тварин залишається обріз і кров та
окремі органи такі як сичуг, стравохід, канига (вміст передшлунків), міздря (відходи
після зачистки шкури), шкварки (після витоплення жиру), кістки та ін. Сировину
(відходи забою) варять, сушать, подрібнюють і стерилізують за підвищеного тиску і
температури (наприклад, використовується метод відповідно до Правил № 1069/2009
європейського союзу (ЄС), тобто температура не менше 133 °C, тиск не менше 3 бар
(100 МПа) протягом не менше 20 хв, високі вимоги до тиску і температури мають
забезпечувати денатурування всіх білків, включно з пріонами (білкові заразні
частинки, клас інфекційних білкових патогенів, що не містять нуклеїнових кислот та
спричиняють дуже тяжкі захворювання в людей та деяких вищих тварин центральної
нервової системи, так звані пріонові хвороби, що, в свою чергу, входять до групи
повільних інфекцій), що викликають губчастоподібну енцефалопатію, під час
обробки [1]. Складові частини м’ясо-кісткового борошна змінюються, залежно від
компонентів сировини (кісток і жиру) та частки м’язової тканини у вихідному
матеріалі. Поживні речовини їжі містить переважно легко засвоюваний білок високої
якості (від 48 % до 62 %). У м’ясо-кістковому борошні 1 ґатунку міститься мінімум
54 % білка. Однак при термічній обробці деякі амінокислоти розкладаються,
переважно це лізин. М’ясо-кісткове борошно містить від 8 % до 18 % жиру. Чим буде
менше жиру борошні, тим корм довший термін зберігання. Перетравлення поживних
речовин та біологічна цінність протеїну буде нижча, ніж у м’ясного борошна.
Обумовлено це дією вищих температур при обробці сировини та високим вмістом
сполучної тканини, що є малоцінною в кормовому відношенні.
У Північній Америці працює близько 300 підприємств, які обслуговують галузь
тваринництва для переробки забійних відходів переробки тварин. Тільки в США
виробляється, забивається і переробляється приблизно 35 мільйонів голів ВРХ, 100
мільйонів голів свиней та вісім мільярдів птиці на рік. Загалом відходи цих процесів
12
сягають більше половини обсягу, виробленого тваринництвом при виробництві
м’яса, молока і яєць для споживання людиною.
До половини кожної тварини, виробленої для споживання м’яса, молока, яєць і
клітковини, не споживається людьми. Близько 49 % живої маси ВРХ, 44 % живої маси
свиней, 37 % живої маси бройлерів та 57 % живої маси риб – це матеріали, що
людиною не споживаються [2].
Основне завдання знайти найбільш ефективні способи переробки кісток. Це
обумовлено значною кількістю даної сировини, одержуваної в результаті розбирання
і обвалювання туш тварин, що забиваються на підприємстві. Вихід кісток після
обвалювання становить від 10 % до 30 % в залежності від вгодованості худоби і птиці.
Технологічна схема переробки нехарчової сировини показана на рис. 1.1.
Рисунок 1.1 – Технологічна схема переробки нехарчової сировини
13
Вибрані технології переробки і недосконалі технологічні рішення:
- підвищують собівартість продукції;
- знижують рентабельність виробництва;
- виникають додаткові навантаження на виробників, що пов’язані з
організацією збору, транспортування та зберігання кісто;
- приводить до високого вмісту жиру та солей кальцію і фосфору в кістках;
- висока вологість, що є наявністю на кістках залишків м’яких тканин,
приводить до забруднення навколишнього середовища.
Хімічний склад кісток залежить від виду тварин і птиці, що забивають.
Кістки використовують як сировину, що містить жир, для отримання харчового
жиру, тваринного та кормового жиру. Найпростішим методом знежирювання кісток
є їх виварювання у воді від 5 год до 6 год.
Залежно від характеру попередньої обробки та від ступеня руйнування кісток
під впливом зовнішніх умов її поділяють на наступні категорії:
- кістка ковбасна – невиварена, свіжа з великим вмістом вологи, жиру та
м’якушевих тканин;
- столова кістка – виварена попередньо для виділення жиру або при кулінарній
обробці, вона містить менше вологи, жиру та м’якушевих тканин;
- кістка збірна – столова кістка з різними забрудненнями;
- кістка польова – тривалий час піддавалася глибоким змінам під впливом
зовнішніх умов (сонячних променів, опадів, вивітрюванні); вона суха, майже не
містить жиру і містить мало речовин, що утворюють клей.
Вміст води і жиру та вихід клею показано в табл. 1.1.
Таблиця 1.1 – Вміст води і жиру в кістках та вихід клею
Вміст, %
Категорії кістки Вихід клею, % до сухої знежиреної речовини
води жиру
Кістка ковбасна 30-40 12-14 27-29
Кістка столова 25-40 6-8 26-27
Кістка збірна 15-20 5-6 21-22
Кістка польова 8-15 1-3 19-20
14
Крім кормового борошна (ДСТУ 7469:2013), харчова промисловість випускає
харчовий тваринний жир, тваринний кормовий жир та жир тваринний технічний по
ДСТУ 44555:2005.
- жир тваринний кормовий широко використовується як харчова добавка при
виготовлення комбікормів для свиней та птиці;
- жир тваринний технічний широко використовується при виробництві свічок
мастильних матеріалів, миючих засобів, пластика, шин лакофарбових виробів,
біопалива та інших виробів.
Жир тваринний кормовий 1 і 2 сорту виробляється відповідно до вимог
стандарту згідно діючих технологічних вимог та з дотриманням ветеринально-
санітарних правил, затверджених у встановленому порядку, що діють на території
України.
Для запобігання окислення його обробляють антиокислювачами.
Вимоги до органолептичних та фізико-хімічних показників тваринного
кормового жиру приведені в табл. 1.2.
Таблиця 1.2 – Органолептичні та фізико-хімічні показники тваринного
кормового жиру
Найменування показників 1 ґатунок 2 ґатунок
Колір при температурі Від жовтого Від світло-
від 10 оС до 20 оС до світло- коричневого до
коричневого коричневого
Запах Специфічний, але не гнилий
Масова частка вологи, %, не більше 0,5 0,5
Масова частка неомилиних речовин, %, не більше 1,0 1,5
Масова частка речовин, нерозчинних в ефірі, %, не
0,5 1,0
більше
Кислотне число, мг КОН, не більше 10 20
Перекисне число, % йоду, не більше 0,03 0,1
Температура плавлення жиру, оС, небільше 42 -
Масова частка сторонніх речовин Не допускається
Вимоги до органолептичних та фізико-хімічних показників тваринного
технічного жиру приведені в табл. 1.3.
15
Таблиця 1.3 – органолептичніх та фізико-хімічні показники тваринного
кормового жиру
Найменування показників 1 ґатунок 2 ґатунок 3 ґатунок Спеціальний
Колір при температурі Від Від матово- Від матово- Від матово-
від 10 оС до 20 оС матово- білого до білого до білого до
білого до світло- темно- темно-
жовтого коричневого коричневого коричневого
Масова частка вологи, %,
0,5 0,5 1,5 1,5
не більше
Масова частка
Не
неомилиних речовин, %, 0,75 1,0 1,25
нормовано
не більше
Масова частка речовин,
Не
нерозчинних в ефірі, %, не 0,5 1,0 2,0
нормовано
більше
Кислотне число, мг КОН, Не
10,0 25,0 15,0
не більше нормовано
Йодне число, г йоду, на Не Не Не
65,0
100 г жиру, не менше нормовано нормовано нормовано
Температура застигання
Не
жирних кислот, оС, не 38,0 35,0 32,0
нормовано
нижче
Температура застигання Не Не Не
14,0
жиру, оС, не вище нормовано нормовано нормовано
Розшарування, % не Не Не Не
1,0
менше нормовано нормовано нормовано
1.2.2 Лінія переробки м’ясо-кісткової сировини
Приватне підприємство виробничо-комерційна фірма (ПП ВКФ) «Техно-Т»
виробляє надійне та якісне промислове обладнання для переробки, зокрема
обладнання для переробки м’ясо-кісткових, м’ясних і курячих та інших відходів
тваринного походження на кормове борошно, харчовий тваринний жир, тваринний
кормовий жир та жир тваринний технічний. Якість продукції, що випускається на
підприємстві відповідає вимогам стандарту ISO 9001-2001, что підтверджується
сертифікатом на систему управління якістю.
Машинно-апаратурна схема лінії переробки м’ясо-кісткової сировини показана
на рис. 1.2 та на плакаті графічної частини КРБ ЧДТУ. 133024.001. КРБ.
16
1 – подрібнювач; 2 – бункер з шнековим дозатором;
3 – агрегат: 3.1 – варильний апарат; 3.2 – прес; 3.3 – сушарка або котли Лапса;
3.4 – магнітний уловлювач; 4 – млин молотковий; 5 – збірник борошна;
6.1 – насос; 6.2 – насос; 6.3 – насос; 7 – центрифуга ОГШ-321-К;
8 – сепаратор Ф1-СЦП-1/0,5
Рисунок 1.2 – Машинно-апаратурна схема лінії переробки м’ясо-кісткової
сировини
Комплекс обладнання складається: з подрібнювача; бункера з шнековим
дозатором; агрегату (складається з варильного апарату, пресу, сушарки або котлів
Лапса, магнітного уловлювача); дробарки валкової; збірника борошна; трьох насосів;
центрифуги ОГШ-321-К; сепаратора Ф1-СЦП-1/0,5.
Технічна характеристика лінії переробки м’ясо-кісткової сировини ПП ВКФ
«Техно-Т» приведена в таблиці 1.4.
17
Таблиця 1.4 – Технічна характеристика лінії переробки м’ясо-кісткової
сировини
№
Параметри Значення
п/п
1 Технічна продуктивність за сировиною, т/добу 80
2 Принцип роботи безперервної дії
3 Розмір сировини: шматки масою не більше, кг 10
4 Вихід борошна, % від маси сировини від 16 до 22
5 Робочий тиск пари, Па (кгс/см2) 100
6 Витрати пари без випарної установки, не більше кг/год 1676
Кількість морської води або розсолу для охолодження
7 1000
борошна, не більше кг/год
8 Витрати прісної води на сепаратор, не більше кг/год 50
9 Встановлена потужність електродвигунів, не більше кВт 118
10 Отримуваний продукт борошно кормове,
жир технічний
11 Габаритні розміри, не більше мм 8270х6900х4400
12 Вага, не більше кг 31900
Лінія працює в такій послідовності наступним чином. Сировина (відходи
забою) подаються в подрібнювач 1, де попередньо піддаються дробінню до розмірів
від 40 мм до 100 мм і подаються в бункер з шнековим дозатором. Потім подрібнена
сировина подається шнековим дозатором в агрегат для розділення 3, в якому
піддається варінню в варильному апараті 3.1, при цьому жир нагрівається до
температури від 130 °С до 150 °С парою. Суміш гарячого жиру і нагрітого матеріалу
з останнього відсіку варильного апарату видаляється і направляється в дренажний
пристрій. Останній являє собою корито з отворами діаметром 2 мм, через які жир
стікає в приймальний бак. Далі кістки ідуть на прес 3.2, де остаточно віджимається
жир. Віджаті кістки потрапляють для висушування в сушарку 3.3 де піддається
сушінню від 40 хв до 45 хв, і через магнітний уловлювач 3.4 потрапляють у валкову
дробарку 4. Отримане борошно розміром від 0,5 мм до 1 мм надходить у вібросито
для відділення не розмелених частинок. Просіяне борошно направляється в збірник
борошна (бункер) 5 і направляється на фасування в тару за допомогою шнека, що
розташований в нижній частині бункера. Жир зі збірки-накопичувача насосом 6.1
перекачується в центрифугу ОГШ-321-К і після очищення він подається насосом 6.2
18
в сепаратор Ф1-СЦП-1/0,5. Потім насосом 6.3 подається в ємкість для зберігання. Тверді
частинки з центрифуги подаються на валковий подрібнювач.
1.3 Опис конструкції валкових дробарок
1.3.1 Загальні відомості
Валкові дробарки призначені для дроблення крихких матеріалів різної міцності
і твердості.
Валкові дробарки використовують у багатьох виробництвах (млинарському,
олійному, виробництві харчових концентратів, броварському, виноробному,
кондитерському, комбікормовому, тощо) задля одержання кінцевих часток розміром
від крупних гранул до порошків.
Основне явище, що призводить до подрібнення у просторі між валками –
роздушування, але його супроводить також явище стирання чи фікції, особливо у
тому випадку, коли колові швидкості валків неоднакові.
Діапазон колових швидкостей, що характерні для харчових валків, знаходиться
у межах від 0,5 м/с до 14 м/с. Кількість валків коливається від двох до восьми.
Продукт у валкових машинах може рухатися згори до низу, знизу догори та
комбіновано. Якщо рух відбувається знизу догори, дрібніші частки завжди
знаходяться понад крупними, тому такий напрям продукту вважається за кращий.
Розглянемо кілька конкретних випадків використання валкових машин.
На броварських заводах солод подрібнюють у дробарках з двома валками, їх
валки обертаються з однаковими частотами, бо проміж них має відбутися
роздушування зернин (рис. 1.3).
Для одержання найбільшої одностайної дрібної крупки обробку солоду
запроваджують послідовно та по фракціях на двох парах валків. Спочатку солод
подрібнюється верхньою парою валків 1, тоді солод на ситах 2 розподіляється на три
фракції: сходом до бункера з верхнього сита йде лушпиння, дрібна фракція проходить
крізь обидва сита й потрапляє другий бункер, а велика фракція сходом з нижнього
сита скеровується на нижню пару валків 3.
19
1 – верхня пара валків; 2 – верхнє і нижнє сита; 3 – нижня пара валків
Рисунок 1.3 – Валкова машина для подрібнення солоду
У виробництві харчових концентратів задля тривалого зберігання смакових та
запашних якостей меленої кави її подрібнюють на спеціальному грануляторі з
чотирма валками, схема якого надана на рис. 4.3. Зерна кави з бункера живильним
валиком 1 подаються на верхню пару діагонально розташованих валків 2 та 3 з
коловими рифленнями. Тут відбувається попереднє подрібнення зернин .
У виробництві харчових концентратів задля тривалого зберігання смакових та
запашних якостей меленої кави її подрібнюють на спеціальному грануляторі з
чотирма валками, схема якого надана на рис. 1.4. Зерна кави з бункера живильним
валиком 1 подаються на верхню пару діагонально розташованих валків 2 та 3 з
коловими рифленнями. Тут відбувається попереднє подрібнення зернин.
На рис.1.5 зображено конструкцію валків.
20
1 – живильний валик; 2, 3 – верхні валики;
4, 6 – нижні валики; 5 – лотки
Рисунок 1.4 – Схема гранулятора кави
а)
б)
а) – суцільні валки; б) – порожнисті валки
Рисунок 1.5 – Конструкція валків
Валки можуть бути цільними (рис.1.5, а) або порожнистими (рис.1.5, б),
залежно від їх навантаження та потрібної жорсткості. Подеколи порожнину
використовують для розташування у ній системи охолодження або підігріву (залежно
від технології відповідного виробництва).
У більшості випадків матеріалом для валків є спеціальний чавун який відбілено
на глибину від 20 мм до 25 мм.
21
На рис.1.6 зображено варіанти приводу валкових дробарок.
1, 2, 5 – шестерні; 3, 4 – валки; 6 – редуктор
Рисунок 1.6 – Варіанти приводу валкових дробарок
Привід валків може бути забезпечений різними способами (рис.1.6).
Найпростіший варіант (рис.1.6, а): пара валків 3 і 4 зв’язана зубчатою
передачею 2. Але водночас цей варіант має великий недолік пов’язаний з тим, що
будь-яка зміна зазору негативно впливає на якість зчеплення шестерень і їх
довговічності.
Варіант (рис.1.6, б) приводу через окремі шківи цього недоліку позбавлений.
Подекуди на великих машинах йдуть навіть далі, встановлюючи для приводу кожного
валка окремий мотор-редуктор.
На рис.1.6, в показано поліпшений порівняно з варіантом а привід через
зубчасту передачу. У цьому випадку вона виконана у вигляді окремого редуктора 6,
вихідні вали якого пов’язані з валками шарнірами Гука, і це дозволяє зміщувати валки
у просторі, не впливаючи на зчеплення між зубами шестерень.
1.3.2 Опис конструкції дробарки валкової ДВГ 200х125
Загальний вид дробарки валкової ДВГ 200х125 показаний в графічній частині
КРБ на кресленнях ГМ02. 133024. 002. СК та ГМ02. 133024. 003. СК.
Основні параметри і розміри дробарки приведені в табл. 1.6.
Основними складовими частинами виробу є: зварна рама 1, валки 3,
регулювальні гвинти 12, завантажувальний бункер 17 і електродвигуни 4
(креслення 2). На рамі закріплені захисні екрани з перфорованого аркуша.
Робочими органами дробарки є два взаємозамінних валка 3, що обертаються
22
назустріч один одному з різною швидкістю. Валки фіксуються на валах 8 за
допомогою шпонок 23. Вали встановлені в корпусах 9, 10 на підшипниках.
Таблиця 1.5 – Основні параметри і розміри дробарки валкової ДВГ 200х125
№ п/п Назва основних параметрів і розмірів Значення параметрів
1 Діаметр валків, мм 200
2 Довжина валків, мм 125
3 Частота обертання валків, хв−1 650 і 670
4 Ступінь подрібнення 12
5 Продуктивність, кг/год 1200
6 Установча потужність, кВт 2,2
7 Розмір шматків, що завантажуються, мм 4
8 Розмір готового продукту, мм 0,25
9 Матеріал дроблення Середньої густини
10 Довжина, мм 750
11 Ширина, мм 365
12 Висота, мм 370
13 Маса дробарки, кг 130
14 Тип електродвигуна АИР80А4УЗ
15 Потужність електродвигунів, кВт 1,1
16 Частота обертання електродвигуна, хв−1 1500
17 Кількість електродвигунів, шт 2
Відстань між валками регулюється переміщенням двох корпусів 9 з валком
за допомогою регулювальних гвинтів 12. Корпуси 9 переміщаются по двох парах
напрямних: нижніх і верхніх. Фіксація корпусів 9 в обраному положенні
здійснюється при допомоги двох ручок-фіксаторів і двох гвинтів, розташованих на
верхніх напрямних.
Пружини 5 (Креслення 2) з регульованим ступенем стиснення служать для
зміни зусилля, що розвивається при піджиманні валка і запобігання поломки
дробарки при попаданні недробленого тіла між валками в процесі дробленя.
Регулювання ступеня стиснення пружин 5 проводиться за допомогою гвинтів. На
графіку рис. 1.7 показана залежність сумарного зусилля стиснення пружин від
довжини пружин L.
23
На виступаючих з корпусів 9 кінцях валів 8 закріплені ведені шківи 7,
з'єднані з провідними шківами електродвигунів 4 (Креслення 2) клиновидними
ременями. Клинопасова передача і шківи закриті кожухом.
Діаметри провідних шківів різні що забезпечує більш ефективне дроблення
матеріалу.
Електродвигуни змонтовані на плитах 5, що кріпляться на вертикальних
напрямних рами дробарки. Наявні в направляючих пази дозволяють регулювати
натяг приводних ременів зміщенням плит з електродвигунами щодо болтів
кріплення за допомогою болтів натяжки. Горизонтальні пази в плитах
забезпепечують регулювання положення шківів в осьовому напрямку.
Довжина пружини �� ��0
Рисунок 1.7 – Графік залежності сумарного зусилля стиснення пружин
від довжини пружин ��
24
Діаметри привідних шківів різні, за рахунок чого швидкість обертання валка 3
(670 хв−1) більше швидкості обертання валка 2 (650 хв−1), що забезпечує більш
ефективне дроблення матеріалу.
Завантажувальний бункер 17 служить для подачі матеріалу в зону дроблення.
Для запобігання викиду пилу з дробарки воронка бункера забезпечена кришкою.
Інтенсивність подачі матеріалу регулюється шиберною заслінкою. Відбійники
обмежують з торців зону дроблення і запобігають викид з неї подрібненого
матеріалу. Мікровимикач служить для відключення електроживлення при піднятті
завантажувального бункера під час роботи.
Збір готового продукту здійснюється в приймальний бак.
Рама дробарки встановлена на чотирьох гумових амортизаторах. Рим-болти
призначені для стропування при проведенні вантажно-розвантажувальних робіт.
Підключення дробарки до мережі живлення і управління дробаркою
здійснюється через пульт управління. Пристрій пульта управління і правила його
експлуатації викладені в інструкції з експлуатації пульта керування.
Рама дробарки встановлена на чотирьох гумових амортизаторах 28. Рем-болти
29 призначені для стропування при проведенні вантажно-розвантажувальних робіт.
У дробарці застосовуються підшипники № 310 ДСТУ 8338:2008 (4 шт), клинові
ремені А-1400 ДСТУ 1284-89 (4 шт).
Підключення дробарки до мережі живлення і управління дробаркою
здійснюється через пульт управління.
На рис. 1.8 приведена принципова електрична схема дробарки.
У табл. 1.6 вказані позначення і найменування елементів електроустаткування.
Таблиця 1.6 – Позначення і найменування елементів електроустаткування
Позначення Найменування
М1 і М2 Електродвигун АИР80А4УЗ, �� = 1,1 кВт, �� = 1500 хв−1
QS Кінцевий вимикач
Х2 Колодка клемна
25
Підключення дробарки проводиться відповідно до електричної схеми пульта
керування. Захист обслуговуючого персоналу від ураження електричним струмом
забезпечується захисним заземленням.
Рисунок 1.8 – Принципова електрична схема дробарки
26
1.3.3 Принцип роботи дробарки валкової ДВГ 200х125
Принцип дії валкової дробарки заснований на стиранні (одночасному стисненні
і зрушенні) матеріалу між обертовими валками, що обертаються з різною швидкістю
назустріч один одному.
У ході роботи подрібнюється матеріал подається у воронку загрузочного
бункера 17, звідки надходить на гладкі валки, що обертаються назустріч один одному
3. Шматки матеріалу подрібнюються між валками. Подрібнений продукт надходить
в приймальний бак.
Різна швидкість обертання валків дозволяє підвищити ефективність захоплення
частинок подрібнювального матеріалу і продуктивність дробарки. Зміна крупності
кінцевого продукту відбувається регулюванням величини зазору між валками.
При попаданні між валками тіла занадто високої твердості воно віджимає валок
3 на пружинах 5 (Креслення 2) і проходить в приймальний бак, чим запобігає поломці
дробарки. В окремих випадках може відбутися заклинювання валків.
Ступінь стиснення пружин 5 (Креслення 2) безпосередньо впливає на
продуктивність дробарки: при низькому ступені стиснення тверді матеріали можуть,
не подрібнившись, проходити між валками, віджимаючи при цьому валок 3.
Необхідна ступінь стиснення пружин визначається дослідним шляхом.
Відмінною особливістю валкової дробарки є можливість досягнення розміру
продукту вузької фракції і мінімальна ступінь подрібнення. Максимальний розмір
шматків матеріалу, що подрібнюється обмежується, насамперед, властивостями
матеріалу і зазором між валками.
1.4 Монтаж дробарки валкової ДВГ 200х125
1.4.1 Підготовка дробарки валкової до монтажу
Дробарка встановлюється в сухому опалювальному і вентильованому
приміщенні. Підключення дробарки до мережі живлення і управління дробаркою
здійснюється через пульт управління і проводиться відповідно до електричної схеми
пульта керування. Захист обслуговуючого персоналу від ураження електричним
струмом забезпечується захисним заземленням.
27
Перед початком монтажу необхідно провести зовнішній огляд дробарки
валкової:
- на корпусі та інших металевих частинах не повинно бути слідів ударів,
відколів, іржі, бруду, задирок, тріщин;
- клема захисного заземлення повинна бути справною і чистою;
- в лійці завантажувального бункера не повинно бути сторонніх предметів.
Для монтажу дробарки валкової необхідно виконати наступні дії:
- встановити дробарку валкову на місце постійної експлуатації, забезпечивши
попередньо горизонтальність площадки. Дробарка валкова повинна стійко стояти на
підлозі і перебувати в зоні дії вентиляційної системи;
- з’єднати шину заземлення з затискачем заземлення голим мідним проводом
перетином не менше 1,5 мм2 в відповідності з «Правилами улаштування
електроустановок» (ПУЕ). ПУЕ – нормативний документ, що роз’яснює
улаштування, принципи побудови, вимоги до окремих систем, їх елементів та вузлів
електроустановок;
- закріпити пульт управління в місці, зручному для управління роботою
валкової дробарки, здійсните підключення дробарки до електромережі відповідно до
електричної схеми, наведеної в інструкції з експлуатації пульта управління;
1.4.2 Порядок монтажу дробарки валкової
- Встановіть дробарку на місце постійної експлуатації, забезпечивши
попередньо горизонтальність площадки. Дробарка повинна стояти стало і
перебувати в зоні дії вентиляції;
- З’єднайте шину заземлення з затискачем заземлення голим мідним
проводом перетином не менше 1,5 мм2 в відповідності з «Правилами влаштування
електроустановок»;
- Закріпіть пульт управління в місці, зручному для управління роботою
дробарки, здійсните підключення дробарки до мережі відповідно до електричної
схеми, наведеної в інструкції з експлуатації пульта управління;
28
УВАГА! Перед включенням дробарки необхідно забезпечити гарантований
зазор між валками.
Регулювання зазору може проводиться двома способами:
- При знятому завантажувальному бункері розведенням валків і подальшим
їх зведенням з виміром по щупу;
- Розведенням валків і подальшим їх зведенням з виміром по шкалою лінійки.
Для регулювання зазору необхідно:
- відпустити ручки-фіксатори і гвинти;
- обертаючи маховик, відрегулювати зазор;
-.затиснути ручки-фіксатори і гвинти;
- натисканням кнопки ПУСК на пульті управління видайте короткочасно
електроживлення на дробарку для перевірки правильності напрямку обертання
електродвигунів. При погляді з боку шківів правий електродвигун повинен
обертатися проти годинникової стрілки, лівий електродвигун - за годинниковою
стрілкою.
- перевірте роботу блокування, для чого підніміть завантажувальну во- ронку
до спрацьовування кінцевого мікровимикача. Видайте електроживлення на
дробарку. Двигуни не повинні обертатися. Встановіть на місце загрузочну
воронку.
1.4.3 Порядок включення дробарки валкової
Перед включенням дробарки необхідно забезпечити гарантований зазор між
валками. Регулювання зазору може проводиться двома способами:
- при знятому завантажувальному бункері розведенням валків і подальшим їх
зведенням з виміром по щупу;
- розведенням валків і подальшим їх зведенням з виміром за шкалою лінійки.
Для регулювання зазору необхідно:
- відпустити ручки-фіксатори і гвинти;
- обертаючи маховик, відрегулювати зазор;
- затиснути ручки-фіксатори і гвинти.
29
- Натисканням кнопки ПУСК на пульті управління подайте короткочасно
електроживлення на дробарку валкову для перевірки правильності напрямку
обертання електродвигунів. При погляді з боку шківів правий електродвигун повинен
обертатися проти годинникової стрілки, лівий електродвигун – за годинниковою
стрілкою.
- Перевірте роботу блокування, для чого піднімають завантажувальну воронку
до спрацьовування кінцевого мікровимикача. Подайте електроживлення на дробарку.
Двигуни не повинні обертатися. Встановіть на місце завантажувальну воронку.
1.4.4 Експлуатація дробарки валкової
Перед початком роботи необхідно:
- впевнитися у відсутності сторонніх предметів в завантажувальної воронці;
- встановити необхідний зазор між валками, синхронно обертаючи маховик;
- зафіксувати корпуси валка в наступній послідовності: спочатку затягніть
гвинти при відпущених ручках-фіксаторах, потім затягніть ручки-фіксатори;
- перевірити натягнення ременів, при необхідності відрегулювати. Натяг
ременів здійснюється при зміні зазору між валками;
- відрегулювати зусилля стиснення пружин залежно від твердості
подрібнювального матеріалу;
- поворотом передніх гвинтів на 180 градусів забезпечте притискання
приймального бака до камери дроблення;
Завантажувати подрібнюваний матеріал допускається тільки в працюючу
дробарку. При подрібненні вологого або пластичного матеріалу відбувається його
налипання на валки, що призводить до зниження продуктивності і припиненню
подрібнення. Перед подрібненням такий матеріал необхідно висушити.
Під час роботи необхідно:
- включити дробарку натисканням кнопки ПУСК на пульті управління;
- подавати матеріал в завантажувальну воронку. Інтенсивність подачі
визначається дослідним шляхом;
- періодично спорожняйте бак від подрібненого продукту або замінюйте його
на новий.
30
Після закінчення роботи необхідно:
- виключити дробарку натисканням кнопки СТОП на пульті управління;
- виконати очистку завантажувальної воронки, валків і приймального бункера
від подрібнюваної сировини та продуктів подрібнення;
- відключити дробарку валкову від електромережі.
1.5 Технічне обслуговування дробарки валкової
1.5.1 Можливі несправності та методи ремонту
Перелік можливих неполадок дробарки валкової і методи їх усунення наведені
в табл. 1.7.
Таблиця 1.7 – Перелік можливих неполадок дробарки і методи їх усунення
№ Зовнішній прояв
Ймовірна причина Метод усунення
п/п несправності
1.1 Електродвигун Перевірити наявність фаз
Електродвигун не працює на двох фазах. живлення
1
запускається і 1.2 Електродвигун
Замініть електродвигун
гудить вийшов з ладу
Перевірте напрям оберту
Припинення 2.1 Неправильний напрям двигунів, в випадку
2
процесу дроблення оберту двигунів невідповідності –
переклічить фази
3.1 Ослаблення натягу Натягнути ремні
приводних ременів
3.2 Обрив ременя. Замінити ремінь
3.3 Налипання на валки
Очистити валки, висушити
дробарки вологого або
Зниження матеріал перед дробленням
3 пластичного матеріалу
продуктивності
3.4 Неправильний напрям
Перевірити напрям оберту
обертання одного з
електродвигунів
електродвигунів
3.5 Вихід з ладу одного з
Замінити електродвигун
електродвигунів
Перевірити затягнення
Збільшення шуму, 4.1 Ослаблення кріплення
болтів кріплення, при
в тому числі на дробарки
4 необхідності підтягнути
холостому ходу
4.2 Вихід з ладу
дробарки Замінити підшипники
підшипників
31
Всі операції з усунення неполадок необхідно проводити при відключеному
електроживленні.
Перелік можливих неполадок і методи ремонту пульта управління вказані в
інструкції з експлуатації пульта керування.
1.5.2 Обслуговування дробарки валкової
Періодичність проведення робіт при правильному технічному обслуговуванні
дробарки валкової і їх перелік приведені в табл. 1.8.
Таблиця 1.8 – Періодичність проведення робіт при правильному технічному
обслуговуванні дробарки валкової і їх перелік
Періодичність
№ п/п Перелік робіт
проведення
Перед початком Провести зовнішній огляд, для чого виконати
1
зміни операції п.1.4.1
Перевірити натяг ременів, при необхідності
2 Один раз в тиждень натягнути ремені. Натяг ременів відбувається
шляхом зміни положення плити електродвигунів
3.1 Змастити підшипникові вузли дробарки.
Через кожні 100 Змазування виконувати мастилом Литол-24.
3
годин роботи 3.2 Перевірити натяг болтів кріплення, при
необхідності підтягти кріплення.
Змастити підшипники електродвигуна мастилом
4 Один раз на 6 місяців
Литол-24
5.1 Відшліфувати валки, для чого виконати
операції п.1.5.2
5.2 Замінити валки, для чого виконати операції
5 У міру зношування
п.1.5.2 (За винятком операції шліфування)
5.3 Замінити підшипники, для чого виконати
операції п.1.4.4
Технічне обслуговування дробарки валкової полягає в своєчасному виконанні
певного комплексу робіт по догляду за нею з метою попередження неполадок і
підтримання її в постійній готовності до роботи.
Виконання операцій технічного обслуговування являється обов’язковою
умовою довгочасної і надійної експлуатації дробарки.
32
Довготривала і безвідмовна робота дробарки валкової забезпечується при
правильному технічному обслуговуванні і виконанні всіх вказівок по експлуатації.
Експлуатувати дробарку можна тільки після виконання всіх робіт по огляду,
розконсервації і монтажу дробарки.
1.5.3 Шліфування валків дробарки
У процесі експлуатації відбувається нерівномірний знос валків, діаметр
середньої частини валка зменшується більше, ніж діаметр периферійної частини, так
як в середню зону валків потрапляє більше сировини. Різниця діаметрів не повинна
перевищувати 2 мм. У разі перевищення цієї величини необхідно валки демонтувати
і шліфувати на верстаті до вирівнювання діаметрів.
Після шліфування потрібно зробити поверхневе загартування ТВЧ (Твердість
поверхні валків повинна становити від 53 HRC до 60 HRC) і повторно відшліфувати
для зняття окалини.
Далі проводиться регулювання положення валка за допомогою тяг.
Для заміни валків необхідно провести наступні операції:
- зняти завантажувальний бункер;
- зняти кожух;
- зняти верхні напрямні;
- послабити натяг приводних ременів;
- зняти ремені;
- демонтувати валок в зборі з валом і корпусами;
- зняти з валу корпус, розташований з боку, протилежному шківу;
- послабити гвинт над стопорною розрізною гайкою, відкрутити гайку;
- зняти валок з валу;
- відшліфувати валок;
- загартувати валок;
- відшліфувати від окалини;
- установку валка проводити в зворотному порядку.
33
1.5.4 Заміна підшипників
- зняти завантажувальний бункер;
- зняти кожух;
- зняти верхні напрямні;
- послабити натяг приводних ременів;
- зняти ремені;
- демонтувати валок в зборі з валом і корпусами;
- зняти ведений шків;
- викрутити болти кріплення кришки корпусу;
- зняти з валу корпус разом з підшипником;
- заповнити корпус мастилом «літол-24»;
- установку підшипника проводити в зворотному порядку.
1.5.5 Регулювання натягу клинопасових ременів
- зніміть кожух;
- звільніть чотири болта кріплення моторної плити одного електродвигуна;
- перемістіть електродвигун по регулювальним пазам моторної плити за
допомогою регулювальних болтів.
- затягніть чотири болта кріплення моторної плити;
- аналогічним чином відрегулюйте зусилля натягу ременів другої клинопасової
передачі;
- встановіть кожух на місце.
1.5.6 Утилізація валкової дробарки
Утилізація дробарки валкової проводиться методом її повного розбирання і
здачі складових частин на металобрухт.
Запчастини, які можливо використовувати для ремонту аналогічного
обладнання (електродвигуни, пускова апаратура, пульт управління, шківи,
підшипники та їх корпуси, приймальний бак та інші деталі годні для подальшого
використання) здаються на склад.
34
У складі виробу міститься кольоровий метал (мідь), з якого виготовлені
обмотки електродвигуна і пускача. Кольоровий метал відділяється розбиранням
електродвигуна і пускача.
Складових частин, що становлять небезпеку для життя, здоров’я людей і
навколишнього середовища після закінчення терміну служби дробарка валкова не
містить.
1.6 Технологічний розрахунок дробарки валкової
1.6.1 Схеми основних типів вальцьових дробарок
У харчовій та переробній промисловості вальцьові дробарки використовуються
для подрібнення і розмелювання зерна, солоду, плодів, макухи тощо. Також ці
дробарки використовуються для подрібнення м’ясо-кісткової сировини (переробки
субпродуктів, мороженої риби, голів та суглобів). Це обладнання застосовується в
м’ясопереробних цехах, тваринницьких фермах, підприємствах для виготовлення
кормів. Ці машини можуть мати циліндричні або конічні робочі органи (їх також
називають конусними дробарками).
Схеми основних типів вальцьових дробарок показано на рис. 1.9.
а) б) в)
а – з пружним вальцем: 1 – пасова передача; 2 – ведучий валець; З – шестерня
приводу пружного вальця; 4 – шестерня приводу ведучого вальця;
б – із шарнірними вальцями; в – з вальцями, що мають незалежні приводи
Рисунок 1.9 – Схеми основних типів вальцьових дробарок
35
1.6.2 Розрахунок параметрів валкових дробарок
На валкових пристроях виконують дроблення, розмелювання та перетирання
матеріалів, які потрібно подрібнити.
Технологічна схема роботи валкової дробарки показана на рис. 1.10.
1 – станина; 2 – пружини; 3 – рухомий валок; 4 – бункер; 5 – нерухомий валок
Рисунок 1.10 – Технологічна схема роботи валкової дробарки
Серед основних параметрів, які характеризують роботу машини такого типу,
можна відмітити: кут захоплення �� (рис. 1.15), швидкість обертання вальців, їх
діаметр, продуктивність та витрату енергії при експлуатації машини.
Для захоплювання кусків матеріалу і подрібнення його гладкими вальцями
потрібно, щоб кут �� був менший від подвоєного кута тертя матеріалу об вальці ��,
тобто �� ≤ 2�� = 2������ ������ ��.
Кут тертя визначається з виразу:
�� = ������ ������ �� = ������ ������ 0,2 = 11,5о (1.1)
де �� – коефіцієнт тертя частки об поверхню валка, �� = 0,2.
Кут захоплення:
�� ≤ 2�� = 2 · 11,5о = 23о, (1.2)
36
Мінімальний діаметр валка, м:
�� · cos �� − �� 3 · 10−3 · cos 11,5о − 0,25 · 10−3
�������� = = = 0,134 м, (1.3)
1 − cos �� 1 − cos 11,5о
де �� – діаметр шматків, що подрібнюються, �� = 3 · 10−3;
�� – кут тертя частки об поверхню валка, �� град;
Приймаємо розрахунковий діаметр валків ��р = 0,2 м = 200 мм, що відповідає
паспортним даним валкової дробарки.
Граничну кількість обертів вальців визначають з рівняння:
�� 0,2
�� = 10,3√ = 10,3√ = 6,82 с−1 = 409 хв−1
������ . (1.4)
�� · �� · �� 0,2 · 4 · 10−3
р · 760
Приймаємо частоту обертання першого валка 300 хв−1 і другого – 350 хв−1, що
відповідає паспортним даним валкової дробарки.
Необхідний зазор між валками, мм:
�� 3
�� = = = 0,25 мм, (1.5)
�� 12
де �� – ступінь подрібнення, у залежності від матеріалу, �� = 3 ÷ 12.
Необхідний зазор між валками відповідає розміру готового продукту
Робоча довжина валків, м:
��р = (0,8 ÷ 1,3)�������� = 0,9 · 134 = 121 мм (1,6)
Приймаємо робочу довжину валків ��р = 125 мм, що відповідає паспортним
даним валкової дробарки.
37
Теоретична продуктивність валкової дробарки, при безперервній роботі, кг/хв:
���� = 60 · �� · ��р · ��р · �� · �� · �� · �� =
= 60 · 3,14 · 0,2 · 0,125 · 0,25 · 10−3 · 325 · 760 · 0,2 =
= 58 кг/хв ≈ 3500 кг/год, (1.7)
де ��р – робочий діаметр валка, ��р = 0,2 м;
��р – робоча довжина валків, ��р = 0,125 м;
�� – зазор між валками, �� = 0,25 · 10−3 м;
�� – середня частота обертання валків, �� = 325 хв−1;
�� – щільність матеріалу, �� = 760 кг/м3;
�� – поправочний коефіцієнт, що враховує властивості матеріалу та
нерівномірність його подачі, �� = 0,2 ÷ 0,3 при подрібненні твердого матеріалу.
Теоретична продуктивність при безперервній роботі більша за продуктивність
згідно паспортним даним валкової дробарки 1200 кг/год при порційному
завантаженні.
По результатах розрахунку слід побудувати розрахункову схему сил, які діють
на валки та матеріал (рис. 3.11) і перевірити виконання умови:
tan �� ≥ tan �� ; �� ≤ ��, (1.6)
де �� – кут захоплення матеріалу валками дробарки.
Схема сил, які діють на валки та сировину показана на рис. 1.15.
tan 23о = 0,424 ≥ tan 11,5о = 0,203; �� ≤ ��, (1.7)
Умова 1.6 виконується, тому розрахунки проведені правильно.
38
Рисунок 1.11 – Схема сил, які діють на валки та сировину
Потужність на валу дробарки наближено визначають за формулою, кВт:
�� 2
р
�� = 720 · ��р · ��р · �� (�� + ) =
120
0,22
= 720 · 0,2 · 0,125 · 6,82 (3 · 10−3 + ) = 0,8 кВт. (1.8)
120
Потужність електродвигуна розраховується з урахуванням втрат потужності в
передачах приводу валків:
�� 0,8
���� = = = 0,86 кВт, (1.9)
��з · ��к.п · ��п 0,975 · 0,965 · 0,99
де ��з – коефіцієнт корисної дії зубчастої передачі, ��з = 0,97 ÷ 0,98;
��к.п – коефіцієнт корисної дії клинопасової передачі, ��к.п = 0,95 ÷ 0,98;
��п – коефіцієнт корисної дії підшипників, ��п = 0,99.
Цю формулу можна застосовувати тільки для визначення потужності валкових
дробарок, які працюють при одній і тій самій відстані між валками, тобто при сталому
ступені подрібнення.
39
Розрахункова потужність електродвигунів менша потужності електродвигунів
АИР80А4У3 згідно паспортних даних: �� −1
�� = 1,1 кВт, ���� = 1400 хв .
Згідно з розрахованою потужністю вибирається електродвигун і визначається
загальне передаточне відношення привода валків. Валкова дробарка має два валки,
які обертаються з різними швидкостями: �� = 300 хв−1
1 1 ��2 = 350 хв−1.
Для конструкцій валкових дробарок, які передбачають різну частоту обертання
валків, застосовують привод з додатковими передачами або індивідуальні приводи на
кожний валок. В нашому випадку використовуємо на кожен валок індивідуальний
привід.
Передаточне відношення привода першого валка:
���� 1400
��1 = = = 4,67. (1.10)
��1 300
Передаточне відношення привода другого валка:
���� 1400
��2 = = = 4. (1.11)
��1 350
1.7 Кінематичний розрахунок клинопасової передачі
Для проектування клинопасової передачі необхідні такі дані: розрахункова
потужність та число обертів електродвигуна (і відповідно частоту обертання ведучих
шківів): ���� = 1,1 кВт, ���� = 1400 хв−1, умови експлуатації, передаточне відношення
��. В нашому випадку обидва валки приводяться від різних приводів, з однаковими
електродвигунами, але з різними частотами обертання.
Діаметр менших шківів клинопасових передач валків визначають по емпіричній
формулі, мм:
��1 = ��2 = (3 ÷ 4)3
√��1, (1.12)
де ��1 – обертовий момент, Н·м.
40
Обертовий момент визначається за виразом, Н·м:
30���� 30 · 1100
��1 = = = 4500 Н · м, (1.13)
�� · ���� 3,14 · 23,33
де ���� – потужність приводу, ���� = 1100 Вт;
���� – частота обертання електродвигуна, ���� = 23,33 с−1.
Діаметр ведучих шківів клинопасових передач для обох валків буде однаковим,
так як для приводу використовують однакові електродвигуни:
3
��1 = ��2 = (3 ÷ 4)3
√��1 = 4 √4500 = 66,1 мм (1.14)
Отриманий результат необхідно округлити до стандартного значення за ДСТУ
17383-73: 40, 45, 50, 56, 63, 71 ,80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280,
315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000.
Обираємо найменше значення ��1 = ��2 = 71 мм.
Діаметр веденого шківа першого валка визначаємо за виразом, мм:
��21 = ��1 · ��1(1 − ��) = 71 · 4,67(1 − 0,01) = 328 мм; (1.15)
де ��1 – діаметр ведучого шківа, мм;
�� – відносне проковзування ременя, �� = 0,01;
��1 – передаточне відношення привода першого валка, ��1 = 4,67.
Округлюючи згідно ДСТУ 17383-73 отримуємо ��21 = 315 мм.
Діаметр веденого шківа другого валка визначаємо за виразом, мм:
��22 = ��1 · ��2(1 − ��) = 71 · 4(1 − 0,01) = 281,2 мм, (1.16)
41
де ��2 – передаточне відношення привода другого валка, ��2 = 4.
Округлюючи згідно ДСТУ 17383-73 отримуємо ��22 = 280 мм.
Уточнюємо передаточні відношення приводів.
Передаточне відношення привода першого валка:
��21 328
��1 = = = 4,62. (1.17)
��1 71
Передаточне відношення привода другого валка:
��22 280
��2 = = = 3,94. (1.18)
��1 71
Міжосьову відстань для клинопасової передачі першого валка визначаємо в
інтервалі:
��1������ = 0,55(��1 + ��21) + ��0 = 0,55(71 + 315) + 8 = 220 мм, (1.19)
де ��0 – висота перерізу ременя, для ременя А, ��0 = 8.
��1������ = ��1 + ��21 = 71 + 315 = 386 мм. (1.20)
Міжосьову відстань для клинопасової передачі другого валка визначаємо в
інтервалі:
��2������ = 0,55(��1 + ��22) + ��0 = 0,55(71 + 280) + 8 = 201 мм, (1.21)
��2������ = ��1 + ��22 = 71 + 280 = 251 мм. (1.22)
Попередньо приймаємо міжосьову відстань для клинопасових ременів
першого валка ��1 = 300 мм, а для другого валка значення ��2 = 230 мм.
42
Довжина ременя клинопасової передачі для першого валка дробарки
визначається за формулою:
(�� + �� 2
1 21)
��1 = 2�� + 0,5��(��1 + ��21) + =
4��
(71 + 315)2
= 2 · 300 + 0,5 · 3,14(71 + 315) + = 1330 мм. (1.23)
4 · 300
Довжина ременя клинопасової передачі для другого валка дробарки
визначається за формулою:
(��1 + �� 2
22)
��2 = 2�� + 0,5��(��1 + ��21) + =
4��
(71 + 280)2
= 2 · 280 + 0,5 · 3,14(71 + 280) + = 1221 мм. (1.24)
4 · 230
Отримані значення слід округлити до стандартних. Вони вибираються із
стандартного ряду довжин:
400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1400; 1600; 1800; 2000; 2240;
2500; 2800; 3150; 3550; 4000; 4500; 5000; 5600; 6300; 7100; 8000; 9000; 10000; 11200;
12500; 14000; 16000.
Вибираємо для обох приводів валків довжину ременя клинопасової передачі
�� = 1400 мм.
Потім слід уточнити дійсну міжосьову відстань шківів:
�� = 0,25 [(�� − ��) + √(�� − ��)2 − 2��], (1.25)
де �� – стандартна довжина ременя, мм;
�� – уточнюючий коефіцієнт;
�� – уточнюючий коефіцієнт.
43
Величини коефіцієнтів ��:
��1 = 0,5��(��1 + ��21) = 0,5 · 3,14(71 + 315) = 606; (1.26)
��2 = 0,5��(��1 + ��22) = 0,5 · 3,14(71 + 280) = 551. (1.27)
Величини коефіцієнтів ��:
��1 = (��21 − �� 2 2
1) = (315 − 71) = 59536; (1.28)
��2 = (�� − �� )2
21 1 = (280 − 71)2 = 43681; (1.29)
Міжосьову відстань для клинопасової передачі (відстань між валами, на яких
знаходяться шківи) першого валка розраховуємо по формулі:
��1 = 0,25 [(�� − ��1) + √(�� − �� )2
1 − 2��1] =
= 0,25 [(1400 − 606) + √(1400 − 606)2 − 2 · 59596] ≈ 377 мм; (1.30)
Міжосьову відстань для клинопасової передачі (відстань між валами, на яких
знаходяться шківи) другого валка розраховуємо по формулі:
��2 = 0,25 [(�� − �� 2
2) + √(�� − ��2) − 2��2] =
= 0,25 [(1400 − 551) + √(1400 − 551)2 − 2 · 43681] ≈ 411 мм; (1.31)
Величина регулювання міжцентрової відстані клинопасової передачі в сторону
зменшення для першого валка приймається рівною:
��1− = 0,015�� = 377 · 0,015 ≈ 6 мм. (1.32)
44
Величина регулювання міжцентрової відстані клинопасової передачі в сторону
збільшення для першого валка приймається рівною:
��1+ = 0,05�� = 377 · 0,05 ≈ 19 мм. (1.33)
Величина регулювання міжцентрової відстані клинопасової передачі в сторону
зменшення для другого валка приймається рівною:
��2− = 0,015�� = 411 · 0,015 ≈ 6 мм. (1.34)
Величина регулювання міжцентрової відстані клинопасової передачі в сторону
збільшення для другого валка приймається рівною:
��2+ = 0,05�� = 377 · 0,05 ≈ 21 мм. (1.35)
Таким чином, міжосьові відстані знаходяться для першого валка в межах від
371 мм до 398 мм, а для другого валка знаходяться в межах від 405 мм до 432 мм.
Кут обхвату меншого шківа, град:
��2 − ��1
��1 = 1800 − 57 . (1,36)
��
Кут обхвату меншого шківа першого валка, град:
��21 − ��1 315 − 71
��1 = 1800 − 57 = 1800 − 57 = 1490 > [1200]; (1.37)
��1 377
Кут обхвату меншого шківа другого валка, град:
��22 − ��1 280 − 71
��1 = 1800 − 57 = 1800 − 57 = 1510 > [1200], (1.38)
��2 411
45
тобто кут обхвату обох пасових передач відповідає вимогам до їх проектування.
Число ременів, яке необхідне для передачі заданої потужності:
�� · ���� �� · ���� 1,1 · 1,1
�� = = = = 0,6, (1.39)
[��] ���� · ���� · ���� · ���� 3,15 · 0,79 · 0,92 · 0,95
де ���� – потужність, що допускається для передачі одним ременем, визначається
по номограмі для вибору перерізу клинового ременя, ���� = 3,15 кВт;
���� – коефіцієнт, що враховує вплив довжини ременя, ���� = 0,79;
���� – коефіцієнт для середнього режиму роботи, ���� = 1,1;
���� – коефіцієнт кута обхвату, при �� = 1500 ���� = 0,92;
���� – коефіцієнт, що враховує число ременів в передачі (при �� = 2 ÷ 3 ���� = 0,95;
�� – потужність електродвигуна, �� = 1,1 кВт.
Номограма для вибору перерізу клинового ременя показана на рис. 1.12.
0 3,15 5 8 12,5 20 31,5 50 80 125 200 ��, кВт
Рисунок 1.12 – Номограма для вибору перерізу клинового ременя
Приймаємо число ременів �� = 5 для обох клинопасових передач.
46
Для зручності монтажу і експлуатації передачі кількість ременів
рекомендується обмежувати �� ≤ 8, якщо ж за розрахунком виходить �� > 8, то слід
збільшити ��1 і відповідно ��2 або перейти до більшого перерізу ременя.
Попереднє натягнення гілок клинового ременя для обох клинопасових передач:
850�� · ���� · ����
���� = + �� · ��2 =
�� · �� · ����
850 · 1100 · 1,1 · 0,79
= + 0,1 · 52,72 = 17036 Н (1.40)
1 · 52,7 · 0,92
де �� – потужність електродвигуна, �� = 1100 Вт;
���� – коефіцієнт, що враховує вплив довжини ременя, ���� = 0,79;
���� – коефіцієнт для середнього режиму роботи, ���� = 1,1;
���� – коефіцієнт кута обхвату, при �� = 1500 ���� = 0,92;
�� – число ременів, �� = 1;
�� – швидкість;
�� – коефіцієнт, враховує відцентрову силу, (Н·с2) /м2 (при перерізі А �� = 0,1.
Швидкість розрахуємо по формулі:
�� · �� · �� 3,14 · 1400 · 0,36
�� = = = 52,7м/с. (1.41)
30 30
Сила, що діє на вали:
��1
��в = 2���� · �� · sin = 2 · 17036 · 1 · sin 75о = 32914 Н. (1.42)
2
Робочий ресурс ременів:
���� �� 8
−1
��0 = ��0ц ( ) �� · �� =
60�� · ��1 · ��1 �� �� ��
������
47
1,4 7 8
= 4,6 · 106 ( ) 1,5 · 2 = 42 5948 год, (1.43)
60 · 3,14 · 0,071 · 1400 10
де ��0ц – базове число циклів (для перерізів О і А ��0ц ≥ 4,6 · 106);
���� – розрахункова довжина ременя, ���� = 1,4 м;
��1 – діаметр меншого шківа, ��1 = 0,071 м;
��1 – частота обертання, ��1 = 1400 хв−1;
��−1 – межа витривалості (для клинових ременів ��−1 = 7 МПа;
�������� – максимальна напруга в перерізі ременя, �������� = 10 МПа;
���� – коефіцієнт, що враховує вплив передаточного відношення, ���� = 1,5;
���� – коефіцієнт, що враховує режим роботи передачі (���� = 1 при постійному
навантаженні; ���� = 2 при періодичній зміні навантаження від нуля до максимального
значення).
Робочий ресурс ременів має бути не менше 5000 годин при легкому режимі
роботи, 2000 годин – при середньому і 1000 годин – при важкому режимі роботи.
Діаметр отвору меншого шківа визначають згідно діаметру валу електродвигуна,
який обрано за розрахованою потужністю та визначеною частотою обертання.
Шківи діаметром до 300 мм виконують зазвичай без спиць.
Шківи клинопасових передач виконують з чавуну СЧ15 або СЧ18 згідно
стандарту ДСТУ 8833:2019, а при швидкості більше 30 м/с – із сталі Ст3
(конструкційна вуглецева сталь звичайної якості), що відповідає вимогам стандарту
ДСТУ 2651:2005.
Висновок до розділу 1
В аналітичному розділі розглянуто: техніко-економічне обґрунтування
проекту; опис лінії переробки м’ясо-кісткової сировини; опис конструкції валкових
дробарок; монтаж дробарки валкової ДВГ 200х125; технічне обслуговування
дробарки валкової; технологічний розрахунок дробарки валкової; кінематичний
розрахунок клинопасової передачі.
48
РОЗДІЛ 2
ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗДІЛ
2.1 Формулювання службового призначення
Шківи призначені для передачі крутного моменту з одного валу до паралельно
розміщеного іншого валу, зі зміною чи без зміни частоти їх обертання, за допомогою
клинопасових ременів, які встановлюються в пази шківів.
Деталь «шків» – це фрикційне колесо з канавками по колу, яке передає рух
приводним пасам з валу електродвигунів на валки дробарки. Шків використовується
як одна з основних частин пасової передачі. Шківи є швидкозношувані деталі, тому
розробка технологічного виготовлення деталі є актуальною, так як її виготовлення
потрібно виконувати в механічно ремонтних цехах (РМЦ) переробних заводів по
виготовленню продуктів харчування.
2.2 Вибір та обґрунтування матеріалу деталі
Так як швидкість шківів більше 30 м/с, виготовляємо їх сталі Ст3
(конструкційна вуглецева сталь звичайної якості), що відповідає вимогам стандарту
ДСТУ 2651:2005.
Як матеріал для заміни обираємо конструкційну вуглецева сталь звичайної
якості Ст3сп, що відповідає вимогам стандарту ДСТУ 2651:2005, яка має дещо кращі
механічні властивості.
Хімічний склад конструкційної вуглецевої сталі звичайної якості Ст3 і
матеріалу замінника Ст3сп наводимо в таблиці 2.1.
Таблиця 2.1 – Хімічний склад матеріалу деталі і матеріалу-замінника
Не більше
Марга-
Мате- Вуглець Кремній Мідь Нікель Сірка Фосфор Хром
нець
ріал (С), % (Si), % (Сu), (Ni), (S), (P), % (Cr),
(Mn), %
% % % %
Ст3 0,14-22 0,05-17 0,4-0,65 0,3 0,3 0,05 0,04 0,3
Ст3сп 0,14-22 0,15-30 0,4-0,65 0,3 0,3 0,05 0,04 0,3
49
Механічний склад сталей Ст3 і Ст3сп наводимо в таблиці 2.2 і 2.3.
Таблиця 2.2 – Механічні властивості матеріалу Ст3 при Т = 20 оС
Термообробка, стан поставки ��в ��т ���� �� ������ Термообробка
Прокат гарячекатаний до 20 мм 370-480 245 26 – – Стан поставки
Поковки до 100 мм 310-420 235 25 – – Стан поставки
Таблиця 2.3 – Механічні властивості матеріалу ВСт3сп при Т = 20 оС
Термообробка, стан поставки ��в ��т ���� �� ������ Термообробка
Прокат гарячекатаний до 20
370-480 245 26 – – Стан поставки
мм
Поковки до 100 мм 353 175 28 55 640 Нормалізація
Поковки від 100 до 300 мм 353 175 24 50 590 Нормалізація
Технологічні властивості сталей Ст3 і Ст3сп наводимо в таблиці 2.4.
Таблиця 2.4 – Технологічні властивості матеріалу деталі і матеріалу-замінника
Матеріал Зварюваність Флокеночутливість
Зварюваність відбувається без підігріву і без
Ст3 Не чутлива
послідуючої термообробки
Зварюваність відбувається без підігріву і без
Ст3сп Не чутлива
послідуючої термообробки
Флокеночутливість – властивість, яка визначає високу ймовірність появи
внутрішніх тріщин після відливання різних виробів. Подібні дефекти часто
виникають при гарячій деформації легованої сталі. Подібні дефекти стають причиною
високої концентрації водню під час термічної обробки. Знизити ймовірність появи
дефектів можна за рахунок суворого дотримання температурного режиму.
Умовні позначення в таблицях:
��в і ��т – границя короткочасної міцності і границя пропорційності, МПа;
���� – відносне видовження при розриві, %;
�� – відносне звуження, %;
������ – ударна в’язкість, кДж/м2.
50
2.3 Аналіз технологічності конструкції деталі
Визначимо кількість поверхонь, які відповідають певному квалітету та
занесемо в таблицю 2.5.
Таблиця 2.5 – Визначення кількості поверхонь даного квалітету
Квалітет 7 9 11 12 13 14 15 16
Кількість розмірів 1 2 1 2 1 3 1 1
До основних параметрів технологічності належать: коефіцієнт точності;
коефіцієнт шорсткості; коефіцієнт використання матеріалу.
Коефіцієнт точності, який визначається за формулою:
1 1
���� = 1 − = 1 − = 0,918, (2.1)
��ср 12,17
де ��ср – середній квалітет точності поверхонь деталей.
Середній квалітет точності поверхонь деталей визначається за формулою:
∑��
��=1(���� · ��) 7 · 1 + 9 · 2 + 11 · 1 + 12 · 2 + 13 · 1 + 14 · 3 + 15 · 1 + 16 · 1
��ср = = =
�� 12
146
= = 12,17. (2.2)
12
Шорсткість поверхні характеризує нерівності і виражена у числових величинах,
що визначають ступінь їхнього відхилення на базовій довжині від теоретично гладких
поверхонь заданої геометричної форми. Шорсткість поверхні є важливим показником
у технічній характеристиці виробу та точності його виготовлення, що впливає на
експлуатаційні властивості деталей і вузлів машин та стійкість до зносу поверхонь
тертя, витривалість, корозійну стійкість, збереження натягу у пресових з’єднаннях
тощо.
Шорсткість і кількість поверхонь показана в табл. 2.6.
51
Таблиця 2.6 – Визначення кількості поверхонь даної шорсткості
Шорсткість Ra1,6 Ra6,3 Ra12,5 Rа25
Кількість поверхонь 11 3 1 8
Коефіцієнт шорсткості, який визначається за формулою:
1 1
��ш = = = 0,092, (2.3)
��ср 10,83
де Бср – середнє значення шорсткості поверхонь даної деталі.
Середнє значення шорсткості поверхонь даної деталі визначається за
формулою:
∑��
��=1(���� · ��) 1,6 · 11 + 6,3 · 3 + 12,5 · 1 + 25 · 8 146
Бср = = = = 10,83. (2.4)
�� 23 12
Коефіцієнт використання матеріалу:
��д 21
��вм = = = 0,86, (2.5)
��3 24,4
де ��д – маса деталі, ��д = 21 кг;
��3 – маса заготовки, ��3 = 24,4 кг.
Виходячи з значень ��ср = 12,17; Бср = 10,83; ��вм = 0,86 – деталь
технологічна.
2.4 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь (МОП)
Ескіз деталі з номерами поверхонь показаний на рис. 2.1
Розробляєм маршрутну схему поетапної механічної обробки поверхонь деталі.
Результати представляємо у вигляді таблиці 2.7.
52
Рисунок 2.1 – Ескіз деталі з номерами поверхонь
Таблиця 2.7 Маршрутна схема поетапної механічної обробки поверхонь
Номери поверхонь Квалітети
Етапи обробки
1 2 3 4 5 6 7 8 9
X X X X X X X X X 17
X X X X X X X X X 16
Заготівельний етап
X X X X X X X X X 15
X X X X X X X X X 14
X X X X X X X X X 13
Чорнова обробка X X X X X X X X X 12
X X X 11
X X X 10
Напівчистова обробка
X X X 9
X 8
Чистова обробка
X 7
Визначення числа ступенів обробки на основі розрахунків загального уточнення:
��
��з ��з ��1 ����−1
�� = = · · … · = ��1 · ��2 · … · ���� = ∑ ���� , (2.6)
��д ��1 ��2 ����
��=1
де �� – загальне уточнення;
53
���� – окремі і-ті ступені уточнення;
�� – число ступенів обробки;
��з – допуски параметрів, що розглядаємо відповідно до заготовки деталі;
��д – допуски параметру, що розглядаємо відповідно до і-го ступеня заготовки.
Для першого ступеня чистової обробки величина загального уточнення буде:
�� > 6.
Для проміжних ступенів напівчистової обробки величина загального уточнення
буде: �� = 3 ÷ 6.
Для ступенів чорнової обробки величина загального уточнення буде з
допусками точності IT5 ÷ IT7 �� < 3.
Поверхня 1: розмір Ø50Н7+(0,025), допуск на розмір заготовки ��з = 0,62 мм.
Визначимо розрахункове уточнення за формулою:
��з 0,62
��р = = = 24,8, (2.7)
��д 0,025
де ��з – допуски заготовки, ��з = 0,62 мм;
��д – допуски деталі, ��д = 0,025 мм.
Число ступенів обробки розраховую за формулою:
log �� log 24,8
�� = = ≈ 3. (2.8)
0,46 0,46
Варіанти МОП:
- Розточити поверхню начорно (IT12) ��1 = 0,25 мм;
- Розточити поверхню напівчисто (IT9) ��2 = 0,062 мм;
- Розточити поверхню начисто (IT7) ��3 = 0,025 мм.
54
��з 0,62
��1 = = = 2,48 (2.9)
��1 0,25
��1 0,25
��2 = = = 4,04 (2.10)
��2 0,062
��2 0,062
��3 = = = 2,48 (2.11)
��3 0,025
Уточнення для всього процесу:
��1 · ��2 · ��3 = 2,48 · 4,04 · 2,48 = 24,85 > ��р = 24,8. (2.12)
Умова уточнення для всього процесу згідно формули 2.13 виконується.
Поверхня 2: розмір Ø206,6h9(-0,115), допуск на розмір заготовки ��з = 1,15 мм.
Визначимо розрахункове уточнення за формулою:
��з 1,15
��р = = = 10, (2.13)
��д 0,115
де ��з – допуски заготовки, ��з = 1,15 мм;
��д – допуски деталі, ��д = 0,115 мм.
Число ступенів обробки розраховую за формулою:
log �� log 10
�� = = ≈ 2. (2.14)
0,46 0,46
Варіанти МОП:
- Розточити поверхню начорно (IT12) ��1 = 0,29 мм;
- Розточити поверхню напівчисто (IT9) ��2 = 0,115 мм;
��з 1,15
��1 = = = 3,97 (2.15)
��1 0,29
55
��1 0,29
��2 = = = 2,52 (2.16)
��2 0,115
Уточнення для всього процесу:
��1 · ��2 = 3,97 · 2,52 = 10 ≥ ��р = 10. (2.17)
Умова уточнення для всього процесу згідно формули 2.17 виконується.
Поверхня 3: розмір 14Js9(±0,021), допуск на розмір заготовки ��з = 0,43 мм.
Визначимо розрахункове уточнення за формулою:
��з 0,43
��р = = = 10,2, (2.18)
��д 0,042
де ��з – допуски заготовки, ��з = 0,43 мм;
��д – допуски деталі, ��д = 0,042 мм.
Число ступенів обробки розраховую за формулою:
log �� log 10,2
�� = = ≈ 2. (2.19)
0,46 0,46
Варіанти МОП:
- Протяжка пазу начорно (IT11) ��1 = 0,11 мм;
- Протяжка пазу напівчисто (IT9) ��2 = 0,043 мм.
��з 0,43
��1 = = = 3,92 (2.20)
��1 0,11
��1 0,11
��2 = = = 2,56 (2.21)
��2 0,043
56
Уточнення для всього процесу:
��1 · ��2 = 3,92 · 2,56 = 10,03 ≥ ��р = 10. (2.22)
Умова уточнення для всього процесу згідно формули 2.22 виконується.
Поверхні 4 і 5: розмір 80(±0,25), допуск на розмір заготовки ��з = 1 мм.
Визначимо розрахункове уточнення за формулою:
��з 1
��р = = = 2, (2.23)
��д 0,5
де ��з – допуски заготовки, ��з = 1 мм;
��д – допуски деталі, ��д = 0,5 мм.
Число ступенів обробки розраховую за формулою:
log �� log 2
�� = = ≈ 1. (2.24)
0,46 0,46
Варіанти МОП:
- Підрізати торець начорно (IT12) ��1 = 0,4 мм.
��з 1
��1 = = = 2,5 (2.25)
��1 0,4
Уточнення для всього процесу:
��1 = 2,5 ≥ ��р = 2. (2.26)
Умова уточнення для всього процесу згідно формули 2.26 виконується.
Поверхня 6: розмір 13,1(+0,2), допуск на розмір заготовки ��з = 0,43 мм.
57
Визначимо розрахункове уточнення за формулою:
��з 0,43
��р = = = 2,15, (2.27)
��д 0,2
де ��з – допуски заготовки, ��з = 0,43 мм;
��д – допуски деталі, ��д = 0,2 мм.
Число ступенів обробки розраховую за формулою:
log �� log 2,15
�� = = ≈ 1. (2.28)
0,46 0,46
Варіанти МОП:
- Точити поверхню начорно (IT12) ��1 = 0,18 мм;
��з 0,43
��1 = = = 2,38 (2.29)
��1 0,18
де ��з – допуски заготовки, ��з = 0,43 мм;
��д – допуски деталі, ��д = 0,18 мм.
Уточнення для всього процесу:
��1 = 2,38 ≥ ��р = 2,15. (2.30)
Умова уточнення для всього процесу згідно формули 2.30 виконується.
Поверхня 7: розмір Ø80(+0,5), допуск на розмір заготовки ��з = 0,87 мм.
Визначимо розрахункове уточнення за формулою:
��з 0,81
��р = = = 1,74, (2.31)
��д 0,5
58
Число ступенів обробки розраховую за формулою:
log �� log 1,74
�� = = ≈ 1. (2.32)
0,46 0,46
Варіанти МОП:
- Розточити поверхню начорно (IT12) ��1 = 0,35 мм;
��з 0,87
��1 = = = 2,49 (2.33)
��1 0,35
де ��з – допуски заготовки, ��з = 0,87 мм;
��д – допуски деталі, ��д = 0,35 мм.
Уточнення для всього процесу:
��1 = 2,49 ≥ ��р = 1,74. (2.34)
Умова уточнення для всього процесу згідно формули 2.34 виконується.
Поверхні 8: розмір 85(+0,33) допуск на розмір заготовки ��з = 0,52 мм.
Визначимо розрахункове уточнення за формулою:
��з 0,52
��р = = = 1,58, (2.35)
��д 0,33
Число ступенів обробки розраховую за формулою:
log �� log 1,58
�� = = ≈ 1. (2.36)
0,46 0,46
Варіанти МОП:
- Точити поверхню начорно (IT12) ��1 = 0,21 мм;
59
��з 0,52
��1 = = = 2,5 (2.37)
��1 0,21
де ��з – допуски заготовки, ��з = 0,52 мм;
��д – допуски деталі, ��д = 0,21 мм.
Уточнення для всього процесу:
��1 = 2,5 ≥ ��р = 1,58. (2.38)
Умова уточнення для всього процесу згідно формули 2.38 виконується.
Поверхня 9: розмір Ø 20(±0,1) допуск на розмір заготовки ��з = 0,52 мм.
Визначимо розрахункове уточнення за формулою:
��з 0,52
��р = = = 2,6, (2.39)
��д 0,2
Число ступенів обробки:
log �� log 2,6
�� = = ≈ 1. (2.40)
0,46 0,46
Всі вище розраховані дані заносимо до таблиці 2.8.
Таблиця 2.8 – Методи обробки поверхонь
№ Розмір
Допуск Допуск
поверхні,
заготовки, деталі,
Методи обробки поверхонь
квалітет
ТЗ ,мм ТД ,мм
точності
Розточити поверхню начорно 2,48
+0,025 Розточити поверхню
1 Ø50Н7( ) 0,62 0,025
напівчисто 4,04
Розточити поверхню начисто 2,48
(-0,115) Точити поверхню начорно 3,97
2 Ø206,6Н9 1,15 0,115
Точити поверхню напівчисто 2,52
Протягнути паз начорно 3,92
3 14Js9(±0,021) 0,43 0,042
Протягнули паз напівчисто 2,56
4,5 80(±0,25) 1 0,5 Підрізати торець начорно 2,5
60
6 13,1(+0,2) 0,43 0,2 Точити поверхню начорно 2,38
7 Ø80(+0,5) 0,87 0,5 Розточити поверхню начорно 2,49
8 85(+0,33) 0,52 0,33 Точити поверхню начорно 2,5
9 Ø20(±0,1) 0,52 0,2 Свердлити отвір –
61
2.5 Вибір маршрутів обробки деталі
Таблиця 2.9 – маршрути обробки деталі
62
2.6 Розробка етапів технологічного процесу виготовлення деталі
Значення режимів різання поверхонь показано в табл. 2.10.
Таблиця 2.10 – Значення режимів різання поверхонь, які оброблюються
S0, V, n, N,
№ і назва операцій № переходу Розмір поверхні t, мм i, шт
мм/об м/хв хв-1 кВт
05 Відрізна 119 1,7 1 0,83 110 200 8
1
Установ А
1 117 2 1 0,83 110 200 8
100
2 Ø46 1,5 1 0,45 140 5,8
0
100
3 Ø48,6 1,3 1 0,27 160 4,5
0
15 Токарно- +0,025 160
4 Ø50Н7( ) 0,7 1 0,14 280 3,1
гвинторізна 0
Установ Б
5 115(±0,25) 2 1 0,83 110 200 8
6 Ø90+0,5 1,5 13 0,45 140 500 8
7 Ø164-0,63 2 6 0,83 110 250 8
8 Ø193 2 1 0,83 110 200 8
9 Ø189h9-0,115 1 1 0,22 160 400 4,5
20 Горизонтально- 1 10 10 1 0,5 15 --- ---
протяжна 2 14 4 1 0,2 30 --- ---
25 Вертикально-
1 Ø19,8 Ø9,9 1 0,4 18,4 300 2,15
сверлильна
Нормування в машинобудуванні – це встановлення технічно обґрунтованих
норм часу нормування технологічних процесів здійснюють для кожної операції.
Норма часу, незалежно від типу верстата і методу обробки, визначається за
формулою:
��шт = ��о + ��д + ��тех + ��орг + ��п, (2.41)
де ��шт – штучний час на виконання, однієї операції, хв;
��о – основний (технологічний) час, хв;
��д – допоміжний час, хв;
��тех – час технічного обслуговування робочого місця, хв;
��орг – час організаційного обслуговування робочого місця, хв;
��п – час перерв у роботі, хв.
63
Час технічного обслуговування робочого місця розраховується за формулою:
��тех = 0,06(��о + ��д). (2.42)
Час організаційного обслуговування робочого місця:
��орг = 0,08(��о + ��д). (2.43)
Час перерв у роботі розраховується за формулою:
��тех = 0,025(��о + ��д). (2.44)
Також при нормуванні операції визначають норму калькуляційного часу для
однієї деталі:
��п.з
��шт.к = ��шт + , (2.45)
��
де: ��п.з – підготовчо-заключний час, що встановлюється за нормами;
�� – кількість деталей в партії.
Основний (технологічний) час розраховуємо за формулою:
��
��о = , (2.46)
���� · ��
де: �� – довжина обробки, м;
�� – частота обертання, об/хв;
���� – подача, мм/об.
Результати розрахунків заносимо в табл. 2.11.
64
Таблиця 2.11 – Нормування операцій
№ і назва № пере- ТО, ТД, ТТЕХ, ТОРГ, ТП, ТШТ, ТПЗ, ТШТ.К,
операцій ходу хв хв хв хв хв хв хв хв
05 Відрізна 1 1,19 - - - - - - -
ΣТ, хв 1,19 2,20 0,203 0,27 0,08 3,95 20 5,95
Установ
А 1,19 - - - - - - -
1
2 0,10 - - - - - - -
3 0,18 - - - - - - -
20 4 0,22 - - - - - - -
Токарно- Установ
гвинторізна Б 1,19 - - - - - - -
5
6 0,4 - - - - - - -
7 0,79 - - - - - - -
8 1,16 - - - - - - -
9 2,15 - - - - - - -
ΣТ, хв 7,38 13,6 1,262 1,68 0,52 24,5 24 26,9
20 0,03
1 - - - - - - -
Горизонтально- 4
протяжна 2 0,04 - - - - - - -
ΣТ, хв 0,07 0,13 0,013 0,017 0,05 0,246 10 1,246
25 1 0,16 - - - - - - -
Вертикально-
2 0,02 - - - - - - -
сверлильна
ΣТ, хв 0,19 0,35 0,033 0,044 0,01 0,633 15 2,133
ΣТшт.к., хв - - - - - - - 36,23
2.7 Технологічний процес ремонту деталі
Зварювання металів – це процес, в результаті якого утворюється нероз’ємне
з’єднання шляхом встановлення міжатомних зв’язків між зварюваними частинами
при їх місцевому або загальному нагріванні, пластичній деформації або при
спільному впливі того й іншого. Сучасні технології дозволяють робити зварку
практично в будь-яких умовах: як у спеціально обладнаному цеху, так і на відкритому
повітрі, під водою і навіть у космосі. Для виконання зварних з’єднань необхідне
джерело енергії, ним може бути: електрична дуга, газ, що горить, електронний
промінь, лазерне випромінювання, ультразвук, тертя.
65
За основними фізичними ознаками виділяють три класи зварних з’єднань, в
залежності від використовуваної форми енергії: термічний клас – використовується
теплова енергія, термомеханічний клас – теплова енергія і тиск, механічний клас –
механічна енергія і тиск.
До термічного класу відносять такі види зварювання: електродугове,
газополум’яне, плазмове, лазерне, електронно-променеве, електрошлакове. Самий
перший в історії вид зварювання металів – ковальський, відноситься до
термомеханічної класу, також до цього класу відносять: контактний, дифузійний,
зварку високочастотними струмами і зварювання тертям. Механічний клас включає
зварку вибухом, ультразвукове і холодне зварювання.
Зварювання використовують для усунення тріщин, пробоїн, відламів та інших
механічних пошкоджень деталей. До переваг зварювання можна віднести швидкість
виконання операцій, відносно нескладне технологічне обладнання та економічність
процесів. Проте зварювання має і ряд недоліків: змінювання структури основного
металу в зоні термічного впливу і поява місцевих напружень, що призводить до
жолоблення деталей, зниження втомленої міцності і навіть появи тріщин.
Самим широко поширеним способом зварювання металів є електродугове
зварювання. Електричне дугове зварювання – це процес з’єднання металевих
заготовок шляхом розплавлення їх кромок теплом електричної дуги з наступною
сумісною кристалізацією розплавленого металу. Для дугового зварювання
застосовують як постійний, так і змінний струм. Джерелами постійного струму
служать зварювальні генератори постійного струму і зварювальні випрямлячі. При
зварюванні змінним струмом використовують переважно зварювальні
трансформатори. Оскільки режим дугового зварювання характеризується частими
короткими замиканнями, то для обмеження струму короткого замикання джерела
струму у більшості випадків мають так звану спадну зовнішню характеристику.
Зовнішньою характеристикою – називається залежність між напругою �� на
затискувачах джерела струму і струмом навантаження ��. Спадною ж
характеристикою називається такий характер цієї залежності, коли зі збільшенням
струму навантаження напруга на клемах джерела струму зменшується.
66
Для ручного дугового зварювання використовують електроди, що
розплавляються, і електроди, що не розплавляються. Найчастіше зварювання
проводять електродами, що розплавляються. Їх виготовляють із сталевого
зварювального дроту у вигляді стержнів діаметром від 1 до 12 мм (у більшості
випадків до 6 мм) і довжиною від 150 до 450 мм, на які нанесені покриття. Електроди
класифікують за такими ознаками: матеріалом, з якого вони виготовлені;
призначенням для зварювання відповідних сталей; товщиною покриття, нанесеного
на стержень; видом покриття; характером шлаку, який утворюється при розплавленні
покриття; технічними властивостями металу шва; просторовими положеннями
зварювання, родом та полярністю зварювального струму.
Ручна дугова зварка зручна при виконанні коротких і криволінійних швів,
наприклад, при виготовленні закладних деталей, і при роботі у важко доступних
місцях, наприклад, при виготовленні металоконструкцій на замовлення і їх монтажі.
Автоматичне зварювання під флюсом застосовують у серійному і масовому
виробництвах при необхідності влаштування довгих прямолінійних або кільцевих
швів, наприклад, при виготовленні підкранових балок.
Підготовка деталей до зварювання.
У більшості випадків деталі, що надходять у ремонт, бувають дуже забруднені,
замастилені, покриті іржею чи фарбою, тому вони мають бути попередньо очищені.
Тріщини (якщо дозволяє характер подальшої роботи деталі) заварюються перед
наплавлювальними роботами. Потім це місце ретельно зачищається і обробляється.
Перед зварюванням тріщини (з’єднань у стик тощо) необхідно точно
встановити розташування тріщини (стика), а потім виконати скіс кромок.
Кромки скошують механічним способом або газокисневим різанням. Дрібні
тріщини з невеликою глибиною усуваються і шліфуванням ручною переносною
машинкою чи місцевим вирубуванням. Неусунені тріщини, залишаючись під шаром
наплавленого металу, під час експлуатації розповсюджуються далі в основний і
наплавлений метал.
67
Раніше наплавлений метал, особливо якщо наплавлення було здійснено
електродами з іонізуючим покриттям (крейдовим), необхідно видалити механічним
способом.
Зношена чи пошкоджена нарізка перед наплавленням повністю видаляється. У
деталей з внутрішньою нарізкою отвори розточуються, якщо на наплавлюваній
частині треба зберегти пази, канавки, отвори, то їх ізолюють мідними, графітовими
чи вугільними вставками. Поверхні деталі, що не піддаються наплавленню, потрібно
ізолювати сухим чи мокрим азбестовим картоном.
При обмеженій чи поганій зварюваності деталі піддають відпалюванню при
температурі від 350 °С до 400 °С і після зварювання піддають загартуванню і
відпусканню.
Непровари і особливо кратери шкідливі при наплавлювальних роботах. В цих
місцях часто виникають тріщини, які потім розповсюджуються на основний метал.
Тому кратери і непровари необхідно виводити з межі робочої поверхні, що
наплавляється, використовуючи для цього приставні тимчасові планки, кільця,
втулки тощо. Виготовлення цих планок і кілець для виводу початку і кінця валика,
що наплавляється, також входить в роботу з підготовки деталей до наплавлення.
Висновки до розділу 2
В розділі показано розробку технологічного процесу виготовлення деталі.
Для розробки вибрана деталь шків. Шків призначений для передачі крутного
моменту від одного валу до іншого, зі зміною або без зміни швидкості обертання, за
рахунок пасів, які встановлюються в пази шківа.
В розділі показано:
- формування службового призначення деталі;
- вибір обґрунтування матеріалу деталі;
- аналіз технологічності конструкції деталі;
- вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь (МОП);
- вибір маршрутів обробки деталі (МОД);
- розробка етапів технологічного процесу виготовлення деталі;
- технологічний процес ремонту деталі.
68
РОЗДІЛ 3
ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ
3.1 Аналіз потенційних небезпек та шкідливих факторів
Шкідливі фактори, в тому числі і виробничі, підрозділяються на:
- шкідливі;
- небезпечні.
Шкідливий виробничий фактор – виробничий фактор, вплив якого може
призвести за певних умов до захворювання, зниження працездатності або
негативного впливу на здоров’я нащадків.
Небезпечний виробничий фактор – виробничий фактор, вплив якого в певних
умовах призводить до травм, отруєння, іншого раптового погіршення здоров’я чи до
смерті працівника.
Відповідно небезпечні та шкідливі фактори за природою своєї дії поділяються
на групи:
фізичні – рухомі частини механізмів, підвищена загазованість і запиленість
повітря, підвищений рівень вібрації та шуму, недостатня освітленість робочих місць,
понижена або підвищена температура поверхонь обладнання, матеріалів або повітря
в робочих зонах;
хімічні – канцерогенні, токсичні, мутагенні;
біологічні – віруси, бактерії;
психофізіологічні – нервово-психічні навантаження, фізичні.
Засобами захисту від шкідливих факторів при роботі дробарки та суміжних з
нею агрегатів є від:
- пилу – зрошення водою, аспірація;
- вібрації – установка дробарки на вібро-фундаменти, виброгасні прокладки;
- шуму – установка кожухів, звукоізолюючих кабін;
- пилу, вібрації та шуму – засоби індивідуального захисту.
Використовуючи таку класифікацію, проаналізуємо небезпечні фактори
робочого місця оператора елеватора валкової дробарки.
69
Цех, в якому знаходяться робочі місця операторів обладнання, має
залізобетонну підлогу, тому при пробої струмоведучих частин устаткування існує
небезпека ураження електричним струмом. Для запобігання цього передбачена
система заземлення.
При роботі обладнання виникають шум, вібрації, пил.
Одноманітність виконуваної роботи погіршує психічний стан робітника,
притупляє його увагу і може призвести до небезпечних випадків.
Розглянемо конкретніше рівень стану охорони праці на робочому місці
оператора валкової дробарки.
3.2 Заходи по зменшенню рівня шуму і вібрації
Заходи по захисту від шуму розроблені і спрямовані на досягнення
нормативного рівня звукового тиску (рівня шуму і вібрації) на робочих місцях згідно
ДСТУ 2867-94 «Шум. Методи оцінювання виробничого шумового навантаження.
Загальні вимоги» та ДСН 3.3.6.037-99 «Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку
та інфразвуку».
Джерелами шуму в приміщенні є різноманітне технологічне обладнання з
приводами та електродвигунами потужністю від �� = 1,1 кВт (два електродвигуна
валкової дробарки) до �� = 22 кВт (інше обладнання) з числом оборотів електродвигунів
від �� = 980 хв−1 до �� = 2890 хв−1.
Еквівалентний допустимий рівень звукової потужності від обладнання в цеху на робочих
місцях повинен не перевищувати нормативний – 80 дБа.
Крім того для зниження шуму та усунення вібрації всередині приміщення цеху проектом
передбачається установка технологічного обладнання на прокладки, що знижують шум та
гасять вібрацію.
Зниження шуму і вібрації, що впливає на людину, здійснюється наступними
заходами:
- Установкою механізмів агрегатів на спеціальні амортизаційні, плаваючі
фундаменти і т. д.;
70
- Заміною технологічних операцій і процесів, що пов’язані з виникненням
вібрації і шуму, операціями і процесами, при яких чинники проявляються не так
інтенсивно;
- Облицьовуванням приміщень в цехах звуко-ізолюючими матеріалами,
використовування для стін і стель вентиляційних камер звукопоглинальних
матеріалів (азбестової плити і скловата, повсті, перфорованого картону);
- Локалізацією шуму і вібрації шляхом високоякісного виготовлення, монтажу
і ремонту устаткування і балансування частин, що обертаються;
- Вживанням гнучких вставок, що відділяють агрегати і апарати від систем
трубопроводів;
- Поліпшенням обслуговування і ремонту діючого устаткування, заміною
морально застарілих машин, механізмів і апаратів;
- Вибором раціонального режиму праці і відпочинку, скорочення часу
знаходження в галасливих умовах, лікувально-профілактичні заходами і т. д.
Зниження шуму необхідно забезпечувати наступними заходами:
- Забезпечувати системи шумопоглинаючими і звукоізолюючими
повітропроводами;
- Установку вентиляторів і електродвигунів здійснювати на вібро- і
звукопоглинальних підставах;
- Забезпечити розриви між фундаментами під устаткуванням і стінами будівлі;
- Сполучати вхідне і вихідне отвори кожуха вентилятора з повітропроводами з
допомогою гнучких вставок;
- Періодично оглядати і мастити, або замінювати підшипники;
- Усувати биття шківів або сполучних муфт, клинопасових і плоскопасових
передач;
- Підтримувати стійке балансування колеса вентилятора і ротора
електродвигуна.
Методи боротьби з шумом
Для боротьби з шумом в промисловості часто застосовують вібро-
звукопоглинаючі, звукоізолюючі та ущільнюючі матеріали, захисні кожухи.
71
3.3 Розробка шумоізоляції електродвигуна
В тих випадках, коли джерело шуму в приміщеннях можуть бути захищені
ізолюючими конструкціями, правильний вибір шумоізолюючих конструкцій
забезпечує необхідне зниження шуму.
Шумоізолюючі кожухи, як правило, являються найбільш ефективним засобом
зменшення шуму від обладнання та дозволяє значно знизити шум в безпосередній
близькості джерела.
Кожухи можуть бути розбірними або такими, що знімаються, мати оглядові
вікна, двері які відчиняться, а також отвори для вводу комунікацій. Кожухи
виробляються із сталі, дюралюмінію та інших матеріалів. Внутрішні поверхні стінок
кожухів слід облицьовувати матеріалом, що поглинає звук, та товщиною не меншою
за 50 мм. Кожухи, поглинає звук, встановлюють на пружних прокладках, не
допускаючи жорсткого зв’язку елементів кожуха з ізолюючим обладнанням або його
фундаментом. Отвори для циркуляції повітря або проходу комунікацій повинні бути
оснащені щілинними глушниками довжиною від 0,5 м до 1,0 м з шириною щілини від
20 мм до 40 мм при її двосторонньому облицюванні матеріалом, що поглинає звук від
10 мм до 20 мм при односторонньому облицюванні.
Існує декілька видів матеріалів, що поглинає звук, наприклад:
- ІЗОТОН В – матеріал, що поглинає звук, складається з лицьової перфорованої
плівки, еластичного пінополіуретана та клеєного монтажного шару, захищений
антиадгезійною прокладкою. Лицьове покриття маслобензостійке. Ефективне
звукопоглинання матеріалів знаходиться в діапазоні частот від 600 Гц до 4000 Гц.
Матеріал має товщину від 10 до 40 мм. Матеріал працездатний при температурах від
мінус 10 °С до плюс 100 °С. Міцність зв’язку матеріалу з несущою поверхнею не
менше 4 Н/см.
- ІЗОТОН ЛМ – матеріал, що поглинає звук, складається з лицьової
звукопрозорої лавсанової металізованої плівки, еластичного пінополіуретана та
клеєного монтажного шару, захищений антиадгезійною прокладкою. Лицьове
покриття маслобензостійке. Матеріал також має теплоізолючі властивості.
Єфективне звукопоглинання матеріалів знаходиться в діапазоні частот від 600 Гц до
72
4000 Гц. Матеріал має товщину від 10 мм до 40 мм. Матеріал працездатний при
температурах від мінус 10 °С до плюс 100 °С. Міцність зв’язку матеріалу з несущою
поверхнею не менше 4 Н/см.
- СТІЗОЛ (пінополіетилен) – матеріал, що поглинає звук, теплоізолюючий,
ущільнюючий матеріал, складається з пінополіетилену товщиною від 5 мм до 50 мм.
Теплопровідність 0,038 Вт/м. Стізол КС – з клеєним монтажним шаром. Матеріал
еластичний, водостійкий не розчиняється. Може експлуатуватися при температурах
від мінус 70 °С до плюс 80 °С.
- СПЛЕН або СТІЗОЛ КС – матеріал, що поглинає звук. ІЗОЛОН ППЕ
(пінополиіетилен) або СТИЗОЛ (газонаповненний пінополиіетилен) з клеєвим
шаром. Володіє тепло ізолюючими властивостями. Матеріал легко монтується на
вертикальні та криволінійні поверхні, вологостійкий і не розкладається під дією
зовнішнього середовища. СПЛЕН може експлуатуватися при температурі від мінус
40 °С до плюс 70 °С, СТІЗОЛ КС – від мінус 40 °С до плюс 80 °С. Товщина 8 мм.
Звук
Матеріал, що
поглинає звук
Повітряний
шум
Панель
кожуха
Відбитий шум
Рисунок 3.1. Схема зниження шуму матеріалами, що поглинають звук
3.4 Загальні правила безпеки для операторів
- До роботи з обладнанням допускаються лише особи, що пройшли спеціальне
навчання (курси) по техніці грамотного і безпечного обслуговуванню.
73
- Повинні бути виконані і строго дотримуватися при експлуатації всі вимоги
«Правил протипожежної безпеки».
- Чищення і мащення механізмів при роботі дробарки забороняється.
- Забороняється ремонт або регулювання електроапаратури і
електричних приладів на ходу без зняття напруги.
- Забороняється робота при знятому огородженні приводу .
- Двері електрощита повинні бути закриті на спеціальний ключ.
- Категорично забороняється експлуатація обладнання без заземлення.
Валкова дробарка повинна бути заземлена відповідно до діючих правил і норм.
- При зупинці валкової дробарки на тривалий час або на час технічного
обслуговування повинні бути вжиті заходи по надійному (додатковому) відключенню
дробарки від електромережі.
3.5 Загальні правила поведінки працівників
- Створення безпечних і нешкідливих умов праці, дотримання режиму робочого
часу і відпочинку на виробництві охороняється законом. Тому кожний працівник
повинен дотримувати елементарні вимоги по переміщенню по території підприємства,
передбачені правилами внутрішнього розпорядку і інструкціями. На території
підприємства не дозволяється заходити у виробничі приміщення, якщо це не пов’язано з
виробничою необхідністю.
- Забороняється спостерігати навіть здалека за ходом виконання технологічних
операцій (зварка, робота на верстатах, забарвлення, виконання ремонтних робіт і т.д.) і
категорично забороняється брати участь у виконанні таких операцій, коли посадовці не
давали відповідного розпорядження і працівник не є членом бригади, що виконує дані
операції. Залучення до таких робіт за ініціативою працівників розцінюється як
порушення трудової дисципліни.
- Особлива увага і чіткість у виконанні вимог інструкцій по професіях і видах робіт
потрібна від працівників, зайнятих на роботах з підвищеною небезпекою, на вибухо-
пожежо-небезпечних об’єктах. На території таких об’єктів забороняється палити,
користуватися легкозаймистими і горючими матеріалами, якщо це не передбачено
74
технологічним процесом. Для вживання таких матеріалів слід мати спеціальний дозвіл,
а на виконання цих робіт повинен бути оформлений наряд-допуск, в якому
передбачаються відповідні заходи безпеки.
- Якщо працівників доставляють на роботу транспортом, наданим підприємством,
то повинні бути розроблені маршрути руху транспорту. Відхилення від затвердженого
маршруту також є порушенням трудової дисципліни.
- Категорично заборонено в’їжджати на територію вибухо-пожежо-небезпечних
об’єктів приватному транспорту і транспортним засобами, не обладнаним
іскрогасниками.
- Поява на робочому місці працівника в нетверезому стані є надзвичайно
небезпечним явищем і часто приводить до трагічних наслідків, створює небезпеку для
життя і здоров’я самого працівника і оточуючих його людей. Тому допускати до роботи
працівника в нетверезому стані категорично забороняється. Поява працівника в
нетверезому стані на територій підприємства розглядається як грубе порушення трудової
дисципліни. У разі появи працівника на робочому місці або на території підприємства в
нетверезому стані або вживання ним алкогольних напоїв на підприємстві, посадовець, в
чиєму підпорядкуванні знаходиться даний працівник, повинен вжити заходів по
видаленню працівника з території підприємства і подальшого залучення його до
дисциплінарної відповідальності.
3.6 Заходи підвищення безпеки експлуатації обладнання
Дробарка повинна бути встановлена в сухому опалюваному і вентильованому
приміщенні;
Підключення дробарки до електромережі необхідно здійснювати у строгій
відповідності до вимог керівництва по експлуатації пульта управління;
Клема захисного заземлення повинна бути справною і чистою, без іржі;
Корпус дробарки повинен бути чистим, без тріщин, заусениць та іржі;
Місце постійної експлуатації дробарки повинно бути горизонтальним і рівним,
без вибоїн. Дробарка повинна стояти стало і перебувати в зоні дії вентиляції.
75
Пульт керування повинен бути закріплений в місці, зручному для управління
роботою дробарки. Підключати пульт управління строго у відповідності до
електричної схеми, наведеної в інструкції з експлуатації пульта управління;
Обов’язково забезпечити гарантований зазор між валками перед тим як
влючити дробарку.
Перед початком роботи дробарки здійснити пробний запуск, перевірити
правильність напрямку обертання електродвигунів.
Перед початком роботи перевірте роботу блокування, для чого підняти
завантажувальну воронку до спрацювання кінцевого вимикача. Потім потрібно
подати струм на дробарку. Двигуни не повинні обертатись.
Висновки до розділу 3
Для покращення умов праці необхідно підвищити рівень безпеки технологій,
механізмів, машин, приміщень та інших об’єктів, покращити санітарно-гігієнічні
показники (зниження рівнів вібрацій, шумів, покращенням освітлення, мікроклімату
і т.п.), покращити рівень психофізіологічних показників (зниження підвищених
фізичних та нервово-психічних навантажень, в тому числі рутинної праці),
покращити естетичні показники.
В розділі розроблено:
- Аналіз потенційних небезпек та шкідливих факторів;
- Заходи по зменшенню рівня шуму і вібрації;
- Розробка шумоізоляції електродвигуна;
- Загальні правила безпеки для операторів;
- Загальні правила поведінки працівників;
- Заходи підвищення безпеки експлуатації обладнання.
76
ЗАГАЛЬНИЙ ВИСНОВОК
В КРБ «Валкова дробарка лінії виробництва кісткового борошна і жиру»
розроблено:
- Конструкторський;
- Технологічний розділ;
- Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
В першому розділі розглянуто: техніко-економічне обґрунтування проекту;
опис лінії переробки м’ясо-кісткової сировини; опис конструкції валкових дробарок;
монтаж дробарки валкової ДВГ 200х125; технічне обслуговування дробарки валкової;
технологічний розрахунок дробарки валкової; кінематичний розрахунок
клинопасової передачі.
В другому розділі показано розробку технологічного процесу виготовлення
деталі. Для розробки вибрана деталь шків. Шків призначений для передачі крутного
моменту від одного валу до іншого, зі зміною або без зміни швидкості обертання, за
рахунок пасів, які встановлюються в пази шківа.
В розділі показано:
- формування службового призначення деталі;
- вибір обґрунтування матеріалу деталі;
- аналіз технологічності конструкції деталі;
- вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь (МОП);
- вибір маршрутів обробки деталі (МОД);
- розробка етапів технологічного процесу виготовлення деталі;
- технологічний процес ремонту деталі.
Для покращення умов праці необхідно підвищити рівень безпеки технологій,
механізмів, машин, приміщень та інших об’єктів, покращити санітарно-гігієнічні
показники (зниження рівнів вібрацій, шумів, покращенням освітлення, мікроклімату
і т.п.), покращити рівень психофізіологічних показників (зниження підвищених
фізичних та нервово-психічних навантажень, в тому числі рутинної праці),
покращити естетичні показники.
77
В розділі розроблено:
- Аналіз потенційних небезпек та шкідливих факторів;
- Заходи по зменшенню рівня шуму і вібрації;
- Розробка шумоізоляції електродвигуна;
- Загальні правила безпеки для операторів;
- Загальні правила поведінки працівників;
- Заходи підвищення безпеки експлуатації обладнання.
Тема КРБ відповідає галузі дослідження, за фахом. Випускна робота відповідає
поточному рівню розвитку техніки і науки.
78
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Рвачов В.В., Гуртовий М.В. Технологічне обладнання харчових виробництв.
Механічне обладнання. Навчальний посібник для студентів вищих навчальних
закладів. – О.: Астропринт, 2005. – 348 с.
2 Боровик А.І. Монтаж, діагностика, ремонт технологічного обладнання,
навчальний посібник: – Черкаси: ЧДТУ. – 2006 р. – 311 с.
3 П.С. Берник, З.А. Стоцько, І.П. Паламарчук, В.В. Яськов, І.А. Зозуляк.
Механічні процеси і обладнання переробного та харчового виробництва. – Львівська
політехніка, 2004р.
4 Малежик І.Ф. Процеси та апарати харчових виробництв . – К.: НУХТ, 2003. –
400 с.
5 Домарецький В.А., М.В. Остапчук, А.І. Українець. За ред. А.І. Українця.
Технологія харчових продуктів. Підручник для студентів вузів. – К.: НУХТ, 2003. –
572 с.
6 Ванін В.В., Бліок А.В., Гнітецька Г.О. Оформлення конструктторської
документації: Навч. посіб., 3-є вид. – К.: Каравела, 2004. – 160 с.
7. Практикум з годівлі сільськогосподарських тварин / І.І. Ібатуллін, Ю.О.
Панасенко, В.К. Кононенко – К.; Вища освіта, 2003. – 432 с. ISBN 966-8081-06-4
8 Богомолов О.В., Гурський П.В., Богомолова В.П. Курсове та дипломне
проектування обладнання переробних і харчових підприємств: Навч. посібник для
студ. вищих навч. закл. – Х.: Еспада, 2005. – 429 с.
9 Закалов О.В., Закалов І.О, Технологічне обладнання харчових виробництв. –
Тернопіль, 2000. – 406 с.
10 Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни «Технологічне
обладнання харчових виробництв та галузі» для студентів денної та заочної форм
навчання освітньо-професійного рівня бакалавр за напрямом підготовки 6.050503
«Машинобудування» /Укладачі: А.Л. Яцук – Дніпродзержинськ, ДДТУ, 2015. – с. 35.
11 Методичні рекомендації до практичних занять з дисципліни: «Технологічне
обладнання харчових та торгівельних підприємств» для здобувачів освітнього
79
ступеня бакалавр зі спеціальності 133 «Галузеве машинобудування» освітньо-
професійної програми «Обладнання харчових, торгівельних та машинобудівних
підприємств» всіх форм навчання /Укладачі В.І. Осипенко, О.В. Батраченко Л.М.
Мізнік, М.В. Хандюк – Черкаси: ЧДТУ, 2021. – 78 с.
12 Методичний посібник щодо написання та захисту кваліфікаційної роботи
бакалавра для здобувачів освітнього ступеню бакалавр спеціальності 133 «Галузеве
машинобудування» освітня програма «Обладнання харчових, торгівельних і
машинобудівних підприємств» [Електронний ресурс] / [упоряд. Василь Осипенко,
Олександр Батраченко, Лариса Мізнік, Микола Хандюк ]; М-во освіти і науки
України, Черкас. держ. технол. ун-т. – Черкаси: ЧДТУ, 2023. – 45 с.