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/7657| Title: | Вузол кріплення натяжного зубчатого шківа млина для подрібнення зерна |
| Authors: | Мізнік, Лариса Миколаївна Ковальчук, Артем Юрійович |
| Keywords: | вальцьові верстати;міжвальцьова передача |
| Issue Date: | 19-Dec-2023 |
| Abstract: | В кваліфікаційній бакалаврській роботі на тему «Вузол кріплення натяжного зубчатого шківа млина для подрібнення зерна» проведено огляд вальцьових верстатів різних марок вітчизняних та зарубіжних виробників, які використовуються в борошномельному виробництві; описано конструкцію вальцьового млина; здійснено проектний розрахунок міжвальцьової передачі зубчастим двостороннім пасом. В роботі наведено також загальний кінематичний розрахунок даного млина, проведено патентний пошук, проаналізовано авторські свідоцтва на винаходи вальцьових верстатів. На деталь типу «Вал-фланець» розроблено методи обробки деталі. Проведено аналіз обробки поверхонь, маршрут обробки деталі. Розроблено заходи з охорони праці та вимоги безпеки при експлуатації вальцьового млина. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7657 |
| Appears in Collections: | 133 Галузеве машинобудування (Обладнання харчових, торгівельних і машинобудівних підприємств) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| КРБ Ковальчук.pdf Restricted Access | Пояснювальна записка виконана на аркушах формату А4 кількість сторінок – 65, таблиць – 6, літературних джерел – 10, формул – 47, креслення виконано на форматі А1 – 5 аркушів. | 1.84 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
ФАКУЛЬТЕТ ЕЛЕКТРОННИХ ТЕХНОЛОГІЙ, АВТОТРАНСПОРТУ ТА
МАШИНОБУДУВАННЯ
КАФЕДРА ПРОЕКТУВАННЯ ХАРЧОВИХ ВИРОБНИЦТВ ТА ВЕРСТАТІВ
НОВОГО ПОКОЛІННЯ
КВАЛІВФІКАЦІЙНА РОБОТА БАКАЛАВРА
на тему: «ВУЗОЛ КРІПЛЕННЯ НАТЯЖНОГО ЗУБЧАТОГО ШКІВА
МЛИНА ДЛЯ ПОДРІБНЕННЯ ЗЕРНА»
Перший (бакалаврський)
(освітньо-кваліфікаційний рівень)
ГМ02.133024.000
Виконав: ЗВО 4 курсу, групи ГМ-02
спеціальності 133 – Галузеве машинобудування
(шифр і назва спеціальності)
Обладнання харчових, торгівельних і
машинобудівних підприємств
(освітня програма)
Артем Ковальчук
(ім’я та прізвище)
Керівник Лариса Мізнік
(ім’я та прізвище)
Рецензент В’ячеслав Краснокуцький
(ім’я та прізвище)
Черкаси 2024
1
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ЕЛЕКТРОННИХ ТЕХНОЛОГІЙ, АВТОТРАНСПОРТУ ТА
МАШИНОБУДУВАННЯ
КАФЕДРА ПРОЕКТУВАННЯ ХАРЧОВИХ ВИРОБНИЦТВ ТА ВЕРСТАТІВ
НОВОГО ПОКОЛІННЯ
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до кваліфікаційної роботи бакалавра
на тему: «ВУЗОЛ КРІПЛЕННЯ НАТЯЖНОГО ЗУБЧАТОГО ШКІВА
МЛИНА ДЛЯ ПОДРІБНЕННЯ ЗЕРНА»
Перший (бакалаврський)
(освітньо-кваліфікаційний рівень)
ГМ02.133024.000 РПЗ
Виконав: ЗВО 4 курсу, групи ГМ-02
спеціальності 133 – Галузеве машинобудування
(шифр і назва спеціальності)
Обладнання харчових, торгівельних і
машинобудівних підприємств
(освітня програма)
Артем Ковальчук
(ім’я та прізвище)
Керівник Лариса Мізнік
(ім’я та прізвище)
Рецензент В’ячеслав Краснокуцький
(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 бакалавр
Спеціальність 133 «Галузеве машинобудування»
Освітня програма «Обладнання харчових, торгівельних і машинобудівних
підприємств»
ЗАТВЕРДЖУЮ:
завідувач кафедри
Василь Осипенко
(підпис) (ім’я та прізвище)
« » 2024 року
ЗАВДАННЯ
на кваліфікаційну роботу бакалавра здобувачу вищої освіти
Ковальчук Артем Юрійович
(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема кваліфікаційної роботи бакалавра «Вузол кріплення натяжного зубчатого
шківа млина для подрібнення зерна»
Керівник кваліфікаційної роботи бакалавра Мізнік Л.М., к.т.н., доцент
(прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)
Затверджені наказом Черкаського державного технологічного університету від «
20 » лютого 2024 року № 49/04
2.Строк подання здобувачем вищої освіти випускної роботи 31.05.24 р.
3. Вихідні дані до випускної роботи. Технічна документація, технологічні та
робочі інструкції, довідкова література.
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, які потрібно
розробити). Реферат. Вступ. Зміст. 1.Конструкторський розділ. 2.Технологічний
розділ. 3.Розділ з охорони праці. Висновок. Перелік використаних джерел.
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень):
Вальцьовий млин А1. Вузол кріплення натяжного зубчастого шківа А1, А2.
Креслення деталей вісь-фланець, пластина, кришка, шків зубчастий, шків
зубчастий верхній А1. Маршрут обробки деталі А1. БЖД А1.
3
6. Консультанти розділів кваліфікаційної роботи бакалавра
Підпис, дата
Ім’я та прізвище
Розділ завдання видав завдання
керівника або консультанта
прийняв
Розділ 1 Лариса Мізнік, к.т.н., доцент 15.01.24 30.05.24
Розділ 2 Лариса Мізнік, к.т.н., доцент 15.01.24 30.05.24
Розділ 3 Лариса Мізнік, к.т.н., доцент 15.01.24 30.05.24
7. Дата видачі завдання 15.01.24 р.
КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН
№ Строк
Назва етапів дипломного
з/ виконання Примітка
проекту (роботи)
п етапів КРБ
1. Розділ 1 18.03.24
2. Лист 1 29.03.24
3. Лист 2 15.04.24
4. Лист 3 29.04.24
5. Розділ 2 13.05.24
6. Лист 4,5 20.05.24
7. Розділ 3 20.05.24
8. Лист 6 27.05.24
9. Оформлення пояснювальної записки 30.05.24
Здобувач ступеня бакалавра __________ Артем Ковальчук
(підпис) (ім’я та прізвище)
Керівник кваліфікаційної роботи бакалавра __________ Лариса Мізнік
(підпис ) (ім’я та прізвище)
4
Зміст
Реферат 7
Abstract 8
Перелік умовних позначень 9
Вступ 10
Розділ 1.Конструкторський розділ 11
1.1 Конструкція вальцьового млина. Теорія подрібнення зерна у 12
вальцьовому млині
1.2 Колові швидкості вальців vш і vп 12
1.2.1 Відношення колових швидкостей вальців 13
1.2.2 Величина міжвальцового зазору 13
1.2.3 Характер робочої поверхні 14
1.2.4 Діаметр і довжина вальців 16
1.2.5 Навантаження на розмелюючу лінію вальцьових мдинів 16
1.2.6 Продуктивність вальцьового млина 17
1.3 Будова вальцьового млина 17
1.3.1 Основні вузли вальцьового млина 17
1.3.2 Механічний автомат вальцьового млина 21
1.4 Механізм приводу вальців 24
1.4.1 Міжвальцьова передача: типи конструкцій. Недоліки та 26
переваги
1.4.2 Патентний пошук на тему: «Міжвальцьова передача» 29
1.4.3 Можливості передачі зубчастим ременем 32
1.5 Кінематичний розрахунок вальцьового млина 33
1.6 Технічне обслуговування вальцьового млина 34
1.6.1 Підготовка до роботи 34
1.6.2 1.6.2 Порядок роботи 35
1.6.3 Мащення верстата 36
Розділ 2.Технологічний розділ 38
2.1Розробка технологічного процесу виготовлення деталі. 39
Формування службового призначення
2.2 Вибір та обґрунтування матеріалу деталі 39
2.3 Аналіз технологічності конструкції деталі 41
2.4Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь (МОП) 43
2.5 Розробка етапів технологічного процесу виготовлення деталі 48
Розділ 3. Охорона праці 51
3.1Вимоги охорони праці до технологічного обладнання 52
мельничного відділення борошномельного комбінату. Догляд за
робочим місцем вальцьового млина
3.2 Розрахунок звукоізолюючого кожуха на електродвигун А02-61-6 59
вальцьового млина
5
Висновки 63
Список використаних джерел 64
6
Реферат
В кваліфікаційній бакалаврській роботі на тему «Вузол кріплення
натяжного зубчатого шківа млина для подрібнення зерна» проведено огляд
вальцьових верстатів різних марок вітчизняних та зарубіжних виробників, які
використовуються в борошномельному виробництві; описано конструкцію
вальцьового млина; здійснено проектний розрахунок міжвальцьової передачі
зубчастим двостороннім пасом. В роботі наведено також загальний
кінематичний розрахунок даного млина, проведено патентний пошук,
проаналізовано авторські свідоцтва на винаходи вальцьових верстатів.
На деталь типу «Вал-фланець» розроблено методи обробки деталі.
Проведено аналіз обробки поверхонь, маршрут обробки деталі.
Розроблено заходи з охорони праці та вимоги безпеки при експлуатації
вальцьового млина.
Пояснювальна записка виконана на аркушах формату А4 кількість
сторінок – 65, таблиць – 6, літературних джерел – 10, формул – 47, креслення
виконано на форматі А1 – 5 аркушів.
7
Abstract
In the qualifying bachelor's thesis on the topic "The fastening node of the tension
toothed pulley of the mill for grinding grain" an overview of rolling machines of
various brands of domestic and foreign manufacturers, which are used in flour milling
production, was carried out; the design of the roller mill is described; the design
calculation of the inter-roller transmission by a toothed double-sided belt was carried
out. The work also provides a general kinematic calculation of this mill, conducted a
patent search, and analyzed author's certificates for inventions of rolling machines.
Methods of processing the part have been developed for the part of the "Shaft-
flange" type. The analysis of surface treatment, the route of detail processing was
carried out.
Labor protection measures and safety requirements for the operation of the roller
mill have been developed.
The explanatory note is made on sheets of A4 format, the number of pages is 65,
tables are 6, literary sources are 17, formulas are 47, the drawing is made on 5 sheets
of A1 format.
8
Перелік умовних позначень, символів та скорочень
БВМ- блок вальцьових млинів;
БП – борошномельні підприємства;
ВВ – вальцьовий верстат;
ДП – драний процес;
ЗМ – зернова маса ;
ЗОА – зерноочисний агрегат;
ЗС – зерновий сепаратор;
МВ – мелючий валець;
ОП – обойний помел;
РС – розмелювальні системи;
ТО – технологічна операція;
ТП – технологічний процес;
СП - сортовий помел;
b – зазор між валками, який визначає, максимальний розмір частинки після
подрібнення, м;
Dmin - мінімальний діаметр вальців;
D - робочий діаметр вальців;
d – максимальний розмір частинки, яка поступає на подрібнення;
G - масова продуктивність, кг/год;
L – довжина вальців, м;
N – потужність приводу, Вт;
n – робоча частота обертання вальців, об/с;
v- окружна швидкість, м/с;
z – кількість зубів шестерні в коробці швидкостей;
φ- кут тертя частинки до поверхні валків;
f – коефіцієнт тертя продукту до поверхні валків;
ψ- густина матеріал у, що подрібнюється, кг/м3.
9
Вступ
На сучасному етапі розвитку борошномельних технологій поки що ніхто не
спромігся замінити вальцьовий млин чимось іншим. В класичному розумінні
вальцьовий млин будь-якої конструкції – це жорна млина ХVIII століття. Історія
виготовлення цієї машини сягає кінця ХІХ ст., але в Україні його почали
випускати у 20-х роках ХХ ст.
Основними робочими органами вальцьового млина є пара вальців, які
виготовлені з чавуну. Їх робочий зовнішній шар відбілюють для того, щоб
збільшити міцність. Саме цей шар виконує роль інтенсивної тертьової поверхні,
яка подрібнює зерно спочатку у обдирне борошно, а потім – у борошно вищих
ґатунків.
Кінематична схема даного млина дуже проста. Вона складається з приводу
(електродвигун та клиноремінна передача з валу двигуна на шків
швидкообертового вальця) та міжвальцьової передачі (зубчасті шестерні). Крім
того, з валу двигуна ще приводиться в рух механізм регулювання подачі зерна у
міжвальцьовий простір (це два валки – дозуючий та розподільчий).
Головною технічною суперечністю в цій машині є те, що привал-відвал
вальців (здійснюється для уникнення швидкого зношування їх поверхні)
неможливо здійснити без того, щоб не змінювати міжвальцьову відстань
(міжвальцьова передача). Так як повільно обертовий валець із швидкообертовим
зчеплені зубчастими колесами, то відбувається зміщення їх точки контакту
(контактна пляма), а це негативно позначається на зубчастих шестернях: при
такій експлуатації вони швидко зношуються, виникають вібрації та шум, які
знижують вихід вищих сортів борошна.
10
РОЗДІЛ 1
КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ
11
1.1 Конструкція вальцьового млина
Теорія подрібнення зерна у вальцьовому млині
Основні фактори, що впливають на процес подрібнення зерна у вальцьових
верстатах – це структурно-механічні й технологічні властивості зерна,
кінематичні й геометричні параметри парно працюючих вальців і
навантаження на машину. Найбільший вплив на ефективність процесу
подрібнення у вальцьових верстатах створюють скловидність і вологість
зернової маси. Скловидність і вологість уже були описані вище.
До кінематичних параметрів відносять колові швидкості швидко- і
повільно обертаючих вальців vш і vп та їхнє відношення К=vш/vп. До
геометричних параметрів вальцьового верстата відносять: величину
міжвальцового зазору b, робочу поверхню вальців — рифлена або
мікрошорстка, характеристику поверхні рифлених вальців – число рифлів на
одиницю довжини кола вальця Р, ухил рифлів У, профіль рифлів, взаємне
розташування рифлів парно працюючих вальців, діаметр вальців D, довжину
вальців а.
1.2 Колові швидкості вальців vш і vп
Вони впливають на швидкість прикладання зусиль від вальців до
подрібнюваного продукту, а також на швидкість обробки продукту в робочій
зоні вальців. Колові швидкості вальців визначають швидкість vч часток, що
подрібнюються, у робочій зоні вальців:
vч = (vш+vп) ∙cosα/2 (1.1)
де α – кут захоплення частки вальцями.
З наведеної залежності видно, що в міру переміщення частки від вхідного
зазору між вальцями а до вихідного b кут α зменшується, а швидкість частки
зростає.
На лінії центрів cosα=1, а vч = (vш+vп)/2. Враховуючи, що vш > vп можна
записати співвідношення vш>vч >vп Зі співвідношення витікає, що швидко
обертаючий валець обганяє частку в зоні подрібнення й обробляє її своїми
рифлями, а частка, обганяючи повільно обертаючий валець, обробляє себе об
його рифлі.
Підвищення колових швидкостей із 4 до 10 м/с (для швидко обертаючого
вальця) призводить до збільшення ступеня подрібнення зернових продуктів на
всіх етапах.
При цьому якість проміжних продуктів, що видобуваються, і борошна по
зольності погіршується, а питома витрата електроенергії зростає.
Особливо помітно якість борошна погіршується на системах, які
обробляють продукти з оболонками.
12
Це пояснюється підвищенням швидкості деформування всіх продуктів, що
подрібнюються, у тому числі й обдирних продуктів, які, потрапляючи у
видобуванні продукти, погіршують їх якість по зольності. Тому при сортових
помелах пшениці колову швидкість швидко обертаючого вальця на системах
помелу оболонкових продуктів варто встановлювати в межах 4...6 м/с, а на
інших системах – 5...6 м/с.
1.2.1 Відношення колових швидкостей вальців
Воно пов'язане з величиною зсуваючих зусиль і співвідношенням
зсуваючих і стискаючих зусиль у робочій зоні вальців. Зі збільшенням
відношення колових швидкостей вальців зростають зусилля на подрібнюваний
продукт як з боку швидко обертаючого, так і з боку повільно обертаючого
вальця. При цьому стискуючі зусилля також зростають, оскільки знижується
середня швидкість часток продукту в робочій зоні вальців через збільшення
гальмуючого впливу з боку повільно обертаючого вальця. Зі збільшенням
відношення колових швидкостей вальців підвищується ступінь подрібнення
зернових продуктів на всіх етапах, якість продуктів, які добуваються, по
зольності трохи погіршується, особливо при подрібненні продуктів, що містять
значну кількість оболонок; це вказує на їхнє інтенсивне подрібнення.
За певних умов збільшення відношення швидкостей може привести до
зниження ступеня подрібнення продуктів, особливо на розмельних системах із
зношеними рифлями. Це пояснюється ростом пластичних деформацій.
Рекомендуються наступні відношення колових швидкостей вальців: на
системах етапу крупотворення 2,5; на системах помелу в драному процесі
1,5...2,0: на системах шліфувального процесу 1,2...1,5; на системах розмелу
продуктів першої якості 1,8...2,5; на системах розмелу продуктів другої якості
й помелу 1,5.
Для вальцьових верстатів типу БВ 250×800 рекомендуються: колові
швидкості швидко обертаючих нарізних вальців 5,5...6 м/с,
мікрошорсткуватих – 4,7 м/с;
відношення колових швидкостей швидко- і повільно обертаючих
рифлених вальців 2,5, мікрошорсткуватих 1,25.
Нарізні вальці застосовують у верстатах на драних системах, 11-ї й 12-ї
розмельних системах, на інших системах рекомендуються верстати з
мікрошорсткуватими вальцями.
1.2.2 Величина міжвальцьового зазору
При сортових помелах пшениці міжвальцьовий зазор змінюється від 0,03
до 1,5 мм і є єдиним оперативно регульованим параметром процесу
подрібнення. Величина міжвальцового зазору, як параметр процесу
13
подрібнення, залежить від багатьох структурно-механічних і технологічних
властивостей зерна, стану робочої поверхні вальців, ступеня зношення рифлів,
навантаження на машину.
Тому величина міжвальцового зазору непостійна навіть для однієї й тієї ж
системи, хоча задана величина добування певних продуктів повинна бути
незмінною.
Зміна величини міжвальцового зазору призводить до зміни силового
навантаження часток у зоні подрібнення, оскільки змінюються величини
зсувних і стискаючих зусиль, а також їхнє співвідношення. При зменшенні
міжвальцового зазору силове навантаження часток продукту зростає, а ступінь
подрібнення збільшується.
Для математичного опису залежності загального добування від величини
міжвальцового зазору А. В. Панченко запропонував емпіричну залежність
−nb
U = m e (1.2)
де m і n – дослідні коефіцієнти для даної системи; e – основа
натуральних логарифмів; b – величина міжвальцьового зазору.
Аналіз даної залежності показує, що зміна міжвальцового зазору в
арифметичній прогресії викликає зміну загального добування в геометричній
прогресії. Зменшення величини міжвальцового зазору викликає, як правило,
підвищення дисперсності продуктів, які добувають. Зольність борошна при
цьому також підвищується. Виключення становлять системи, що обробляють
добре збагачені частки ендосперму, тобто продукти першої якості.
1.2.3 Характер робочої поверхні
Застосовують нарізні (рифлені) і мікрошорсткуваті вальці. Останні
використовують в основному у верстатах на розмельних системах. При
тонкому подрібненні зернових продуктів у верстатах з вальцями із
шорсткуватою поверхнею вихід борошна трохи знижується при значному
поліпшенні його якості по зольності, особливо на системах другої якості й
помелу.
Найбільше поширення одержали нарізні вальці. Для багатосортових помелів
пшениці прийнята щільність нарізки рифлів П = 3,5...11 рифлів на 1 см,
поздовжній ухил рифлів y = 4...10%, кут загострення рифлів γ = 90...110˚ при
куті вістря α = 30...40˚ і куті спинки β = 60...70˚.
Число рифлів швидко- і повільно обертаючого вальців, що обробляють
частку в робочій зоні, визначають по формулі
1
(a −b)D 1−
K
N = 0,7Ï
1 (1.3)
1+
K
14
де П – щільність нарізки рифлів; а – величина вхідного зазору в точці
захвату продукту, см; b – величина міжвальцьового зазору, см; D – діаметр
вальців, см; К – відношення колових швидкостей вальців.
Отже, значення N перебуває в прямій залежності від значень D, П, К, а й у
зворотній – від величини b. Залежно від взаємного розташування граней вістря
й спинки рифлів парнопрацюючих вальців у зоні подрібнення розрізняють
чотири положення (рис. 1.1). На малюнку показано, як зерно, потрапивши в
зону подрібнення, підтримується гранню вістря повільнообертаючого вальця
(показаний однією стрілкою) і подрібнюється при ударі по ньому гранню вістря
швидко обертаючого вальця. Таке взаємне розташування рифлів називають
«вістря по вістрю» (рис. 1.1, а), застосовують також «спинка по вістрю»
(мал.4,б), «вістря по спинці» (рис. 1.1, в), «спинка по спинці» (рис. 1.1, г).
Правила [9] рекомендують наступне взаємне розташування граней
рифлів:
на І, II та ІІІ крупотвірних системах при скловидності ендосперму менше і
більше 40% відповідно «вістря по вістрю» й «спинка по спинці»;
на інших крупотвірних, шліфувальних, сходових і помольних системах
«спинка по спинці».
При розташуванні рифлів «вістря по вістрю» превалюють деформації
сколювання (зсуву й зрізу), «спинка по спинці» – деформація стиску й зсуву.
У першому випадку крупотворення відбувається більш інтенсивно. Поряд з
рифленими вальцями на розмельних системах застосовують двошарові
зносостійкі вальці з легованого чавуну із шорсткуватою робочою поверхнею.
Рифлі нарізають на шліфувально-рифельному верстаті, а мікрошорсткувату
поверхню одержують обробкою струменем стисненого повітря й абразивного
матеріалу за допомогою піскоструминного апарата. Більше ефективне
застосування вальців із шорсткою поверхнею на останніх розмельних та
сходових системах, тому що при цьому знижується інтенсивність подрібнення
оболонок і зменшується зольність борошна.
а б в г
Рисунок 1.1 – Взаємне розташування граней рифлів вальців:
15
а — «вістря по вістрю»; б — «спинка по вістрю»; в — «вістря по спинці»; г —
«спинка по спинці»
1.2.4 Діаметр і довжина вальців
Діаметр і довжина вальців впливають на ефективність процесу
подрібнення. Ці параметри взаємозалежні за умовами необхідної твердості
вальців, тобто для вальців певного діаметра необхідно приймати їхню довжину,
виходячи з мінімально припустимого прогину.
Виходячи з умов дотримання необхідної жорсткості, діаметр вальців D
варто розглядати в сукупності з іншими факторами, такими, як довжина
вальців, величини вхідного а й вихідного b міжвальцових зазорів.
Сукупність параметрів D, а і b визначає кут захоплення частки
a −b
вальцями d 1,4 , (1.4)
D
кут втягування частки вальцями
a −b
2 2,8 , (1.5)
D
довжину дуги захвату частки вальцем
a −b
l 0,7 . (1.6)
D
Таким чином, кут α перебуває в прямої залежності від а, у зворотної —
від b i D; довжина дуги l перебуває в прямій залежності від а i D, у зворотній
— від b.
1.2.5 Навантаження на розмелюючу лінію вальцьових млинів
Цей фактор впливає на ефективність процесу подрібнення й
продуктивність подрібнювача. Навантаження на вальцьовий верстат звичайно
оцінюють якістю продукту, що припадає на 1 см довжини розмелювальної лінії
даної системи або на 1 см розмелювальної лінії всіх систем за одиницю часу.
Тому розрізняють питомі навантаження на розмелювальну лінію даної системи
або на загальну розмелювальну лінію всіх систем.
Вивчення впливу питомих навантажень на вальцьові млини різних систем
показало, що зі збільшенням навантаження на розмелювальну лінію
знижується вихід проміжних продуктів і борошна, погіршується їхня якість по
зольності. При цьому особливо помітно погіршується якість борошна на
системах, що обробляє продукти другої якості й помелу. Це пояснюється
зміною умов силового навантаження часток продукту, що подрібнюється у
робочій зоні вальців.
16
При підвищенні питомого навантаження змінюється співвідношення
зсувних і стискаючих зусиль у результаті росту останніх, що викликає
підвищене нагрівання продукту й появу пластичних деформацій. З величиною
питомих навантажень пов'язана й продуктивність вальцьового верстата, що
являє собою кількість продукту, який переробляється в одиницю часу при
виконанні заданого режиму роботи, обумовленого величиною загального або
часткового добування, характерного для даної системи.
1.2.6 Продуктивність вальцьового млина
При сталому режимі роботи продуктивність (кг/ч) визначають по формулі
Q=3600∙L∙vп∙b∙ρ∙μ=qл ∙L (1.7)
де L – довжина вальця, м; vп – усереднена по довжині робочої зони вальців
швидкість переміщення частинок продукту, який зазнає подрібнення, м/с; b –
зазор між вальцями, мм; ρ – натура початкового продукту, кг/м3; μ < –1 –
густина вкладання частинок рухомого матеріалу, виражена в долях одиниці
(залежить від мікрогеометрії робочої поверхні вальців; від їх кінематичного
режиму; від гранулометричного складу матеріалу, який обробляється; від
фрикційних властивостей останнього); qл – навантаження на розмельну лінію
даної системи, кг/(год∙м).
Для млина БВ 25×80 продуктивність одної половини верстата у добу при
першому пропуску на обойному помелі (добування до 60%) становить 48 тон.
1.3 Будова вальцьового млина
1.3.1 Основні вузли вальцьового млина
Вальцьовий млин являється основною машиною, яка виконує
подрібнення в процесі виробництва борошна. Ця машина визначає режим
роботи, продуктивність й ефективність наступного технологічного й
транспортного устаткування на борошномельних заводах.
Вальцьовий млин призначений для подрібнення зерна і продуктів його
переробки на борошномельних заводах з пневматичним і механічним
транспортом. Він складається з двох паралельно працюючих секцій, розділених
повздовжньою перегородкою.
17
Вальцьовий млин БВ 250×800 складається із:
− станини;
− двох пар розмельних вальців;
− підшипникових вузлів розмельних вальців;
− приводу вальців;
− міжвальцьової передачі парою зубчатих колес;
− механізму подачі вихідного продукту;
− механізму регулювання робочого зазору і паралельності вальців;
− механізму ручного привалу/відвалу вальців;
− бункерів для збору подрібненого продукту;
− пневмоприймачів для відводу подрібненого продукту
пневмотранспортом;
− очищувачів вальців.
Станина млина виконана у вигляді силової рами, яка зігнута із листової
сталі.
Розмельні вальці виконані у вигляді бочки з запресованими в неї з обох боків
цапфами. Бочки вальців виготовляються із спеціального чавуну з відбіленим
зовнішнім шаром. Поверхня вальців розмельних систем має мікрошорсткуватий
характер (на відміну від вальців драних систем, де поверхня рифлена).
Підшипникові вузли розмельних вальців виконані у вигляді корпусів зі
знімними кришками, в яких установлені роликові сферичні підшипники, що
являються опорами цапф вальців. Корпуси підшипників швидкообертових
вальців закріплені болтами на рамі станини; корпуси підшипників повільно
обертових вальців підвішені на ексцентрикових втулках, обертанням яких
можна змінювати зазор між бочками вальців.
Привід мелючих вальців здійснюється від електродвигуна через
клиноремінну передачу, ведений шків якої напресований на цапфу
швидкообертового вальця.
Міжвальцьова передача, яка забезпечує необхідну різницю колових
швидкостей вальців, представляє собою косозубу передачу зубчатими колесами.
Зубчасте колесо швидкообертового вальця (шестерня) виготовляють зі сталі
марки 45 або сталі 15Х; колесо повільно обертаючого вальця (більше за
розмірами) – з чавуну (переважно марки СЧ 15-32).
Ширина коліс стандартизована і рівна 100 мм. Передача розміщується у
легкодоступному місці для обслуговування; закривається спеціальним кожухом,
який створює оптимальні умови для мащення робочих поверхонь зубів.
Механізм подачі вихідного продукту виконаний у вигляді поєднання
дозуючого і розподільного валиків. Перший валок рівномірно дозує вихідний
продукт на розподільний валик, який, у свою чергу, подає необхідну кількість
продукту на робочі органи вальцьового верстата (точніше, розподіляє у
міжвальцевий простір, де відбувається подрібнення). Привід механізму подачі
вихідного продукту відбувається плоским ременем від шківа, що
напресований на цапфу швидкообертового вальця (рис. 1.2).
18
Механізм регулювання робочого зазору і паралельності вальців
складається із маховичка, який через шпонку з’єднаний з гвинтовою тягою.
Остання при обертанні маховичка здійснює поворот важеля та ексцентрикової
втулки. Поворот ексцентрикової втулки забезпечує переміщення тяги, яка
через пружину і призматичну опору зв’язана з рухомим корпусом підшипника.
При обертанні маховичка за годинниковою стрілкою зазор зменшується, при
обертанні проти годинникової стрілки – збільшується. Від випадкового
повороту маховичок стопориться контргайкою з ручкою.
Під розмельними вальцями всередині станини верстата встановлено
бункери. В них надходить подрібнений продукт і направляється в приймач
пневмотранспортної системи.
Рисунок 1.2 – Кінематична схема верстата із механізмом подачі вихідного
продукту (зверху)
Пневмоприймач закріпляється на нижньому фланці бункера і являє собою
видозмінений Пневмоприймач типу «трійник». Він обладнаний рухомою
протизапальною пластиною і люком для очищення. Пневмоприймач
виготовлений для верстата з верхнім забиранням продукту (установка верстата
на першому поверсі).
Очищувачі для вальців з мікрошорсткою поверхнею виконані у вигляді
ножів. Очищувачі підвішені на осях, які закріплені на внутрішній поверхні
боковин, і притискаються до вальців пружинами.
Робота верстата починається з пуску двигуна, від якого клиновими
ременями обертання передається шківу верхнього вальця, а від нього через
міжвальцьові шестерні (їх пара) – нижньому вальцю. Від маточини шківа
верхнього вальця обертання плоским ременем передається живильним валикам.
При наповненні продуктом приймальної труби 8 ємкісний сигналізатор
рівня (датчик) 7 забезпечує замикання електричного ланцюга, який вмикає
19
привал мелючих вальців. Під дією маси продукту, долаючи опір пружини,
датчик живлення через систему важелів поверне заслінку 10, і через зазор між
нею і дозуючим валиком 3 почне поступати продукт в зону подрібнення. При
припиненні надходження продукту в приймальну трубу верстата електронна
схема розімкне ланцюг живлення і через систему важелів відбудеться відвал
вальців, що мелють, та зупинка живильного механізму.
На кресленні є ще такі позиції:
1 – нижня дверка;
2 – розподільчий валик;
3 – дозуючий валик;
4 – верхня даверка;
5 – механізм регулювання надходження продукту у верстат на переробку;
6 – перегородка;
7 – поплавок;
8 – живильна труба;
9 – горловина;
10 – живильна заслінка;
11 – гвинт регулювання кута нахилу живильної заслінки;
12 – перегородка;
13 – маховичок механізму настроювання рухомого вальця;
14 – швидкообертовий валок;
15 – повільно обертовий валок;
16 – щітки (для очищення рифлених валків);
17 – випускний бункер;
18 – труба пневмоприймача;
19 – мала шестерня міжвальцьової передачі;
20 – велика шестерня міжвальцьової передачі.
Форма виконання вальцьових верстатів включає наступні змінні
параметри:
• поєднання половин верстата для певної технологічної
системи;
• характер робочої поверхні мелючих вальців (параметри
рифлення або мікрошорсткості);
• відношення колових швидкостей мелючих вальців (2,5
або 1,25);
• спосіб очищення мелючих вальців (щітки, ніж);
• варіанти влаштування механізму подачі початкового
продукту і виводу його із машини;
• потужність електродвигуна кожної половини верстата
(17 або 10 кВт);
• діаметри приводних шківів (150, 132 мм);
20
• варіант установки електродвигуна (над перекриттям, під
ним);
• спосіб введення подрібнюваного продукту (вгору,
вниз).
Ці параметри залежать від того, на якій системі працює верстат. Якщо на
драній – він споживає більше енергії, ніж той, що на розмельній.
Настройка і оперативне регулювання режиму помелу кожної половини
верстата під навантаженням зводяться в основному до регулювання системи
живлення і робочого зазору між мелючими вальцями. Так, для верстата А1-БЗН
номінальна продуктивність половини верстата I др. с. сортового помелу пшениці
вологістю 15... 16% з добуванням 30% (прохід сита № 19) складає 84 т/добу.
Питоме навантаження на 1 см довжини парно працюючих вальців складає 70...75
кг/добу. А для верстата БВ 250×800 продуктивність половини верстата I др.
с. сортового помелу пшениці вологістю 15... 16% з добуванням 60% складає 48
т/добу.
Продукти помелу із верстата можна виводити самопливом через збірний
бункер (креслення ЧДТУ.090221.001СБ, позиція 17), а також
пневмотранспортом, для чого під збірним бункером встановлюють чашу, по
центру якої на відстані від днища розташована труба, що виходить через
центральну частину верстата на кришку, поряд з живильною трубою. У бункерах
кожної половини верстата встановлені датчики. В разі завалу пневмоприймача
вони вимикають електродвигун. Половина чаші виконана висувною для
усунення завалів.
Для кращого розуміння організації роботи основних вузлів верстата БВ
250×800 наводжу докладну кінематичну схему агрегату (механічний
автомат).
1.3.2 Механічний автомат вальцьового млина
Механічний автомат призначений для управління роботою вальцьового
млина. Він, залежно від наявності продукту в приймачі верстату, виконує
наступні операції:
• привалює і відвалює повільно обертаючий валець;
• включає і вимикає живильні валики;
• відкриває і закриває живильну щілину;
• включає і вимикає світлову сигналізацію.
Автомат спрацьовує без втручання обслуговуючого персоналу при певному
рівні продукту в приймачі верстата. Виконувати перераховані операції можна і
примусово при роботі або зупинці верстата.
Шків 29 механічного автомата (рис. 1.3), укріплений шпонкою на одному
кінці валу 30, приводиться в обертання від виносної маточини приводного
21
шківа, розташованого на шийці швидкообертового вальця, за допомогою
плоского ременя. На іншому кінці валу шестерня 31 (z=12), виконана заодно із
валом, передає обертання блоку шестерень 32, що вільно обертається на валу 37.
Велика шестерня блоку (z=38) закінчується кулачками, які при зчепленні з
кулачками напівмуфти 33 через шпонку 34 і вал 37 передають обертання
живильним валикам.
Живильний валик своїм шліцом на кінці входить в паз валу 37. Мала
шестерня блоку 32 (z=15) знаходиться в зачепленні з шестернею 19 (z=60), вільно
посадженою на валу 22. На цьому ж валу закріплені за допомогою шпонок і
установочних гвинтів колесо 17 і ексцентрик 40. На маточину ексцентрика
посаджений важіль 41, зв'язаний через важіль 43 і інші важелі з секторною
заслінкою над живильними валиками.
В автоматичному режимі роботою автомата керує датчик-поплавок 1.
При нагромадженні певної кількості продукту у приймачі верстата
поплавок опускається донизу і через важелі 2, 4, 13 тягу 3 і штовхач 6, долаючи
опір пружини 8 і силу тертя між собачкою 24 та коромислом 16, повертає
коромисло за годинниковою стрілкою і виводить його ліве плече із зачеплення з
собачкою 24.
Собачка, звільнившись, обертається разом із сектором 25 під дією пружини
за годинниковою стрілкою. Сектор при повороті установлюється на шляху руху
упору 26, який закріплений на шестерні 19.
Остання, постійно обертаючись за годинниковою стрілкою, починає
обертати через упор і сектор колесо 17, яке через шпонку і вал 22 передає
обертання ексцентрикові 40.
Обертання колеса 17, валу 22, ексцентрика 40 продовжуватиметься до тих
пір, поки собачка не упреться вільним кінцем в праве плече коромисла 16 і не
виведе із зачеплення сектор 25 з упором 26. У цей момент фіксатор 27 під дією
пружини 28 входить у виріз колеса 17 і фіксує положення колеса і ексцентрика,
що обернулися на 180º.
Обертаючись за годинниковою стрілкою, ексцентрик 40 через шатун 39
привалює повільно обертовий валець.
Одночасно напівмуфта 33 сходить з кулачка ексцентрика 40 і під дією
пружини 35 входить в зачеплення з кулачками шестерні 32, внаслідок чого
починають обертатися живильні валики.
Одночасно з привалом повільно обертового вальця через важелі 41 і 43
відбувається поворот заслінки і утворення живильної щілини, а через
підпружинену стійку – розмикання вимикача 46 сигнальної лампи.
Коли припиняється подача продукту або понижується його рівень в
приймачі пружина 8 штовхача 6, долаючи опір ваги поплавця і продукту,
віджимає штовхач вгору; важіль 13 і коромисло 16 обертаються проти
годинникової стрілки і праве плече коромисла виходить із зачеплення з
собачкою 24.
Остання пружиною 23 повертається за годинниковою стрілкою, і сектор 25
входить в зачеплення з упором 26. Шестерня 19 починає повертати колесо 17,
22
вал 22 і ексцентрик 40 за годинниковою стрілкою до тих пір, поки собачка не
упреться в ліве плече коромисла 16 і не виведе із зачеплення сектор 25 з упором
26 (це положення показане на схемі). У цей момент обертання колеса 17, валу 22
і ексцентрика 40 припиняється. При повороті ексцентрика 40 шатун 39 відвалює
повільно обертовий валець, а кулачок ексцентрика 40 віджимає напівмуфту 33,
внаслідок чого живильні валики зупиняються. У той же самий час (при повороті
ексцентрика 40) через систему важелів 41, 43 та ін. закривається заслінка і
включається сигнальна лампа.
Для примусового відвалу повільно обертового вальця (за наявності
продукту в приймачі), зупинки живильних валиків і закриття заслінки
необхідно рукоятку 12 відтягнути вліво (на себе, стоячи лицем до верстата) і
зафіксувати її защіпкою 10. Для привалювання вальця і виконання супутніх
операцій за наявності продукту в приймачі досить відкинути защіпку 10. При
необхідності защіпкою 10 можна зафіксувати привалене положення.
При ремонтах, аварійній зупинці електродвигуна або в інших подібних
випадках всі операції можна виконати двома рухами рукоятки 18 за
годинниковою стрілкою (від себе, стоячи лицем до верстата).
Технічна характеристика механічного автомата управління
вальцьовим млином
Діаметр приводного шківа, мм 160
Частота обертання приводного шківа, рад/с 33,2
Привід плоскопасовий
Час привалу, с 0,335—0,565
Час відвалу, с 0,322—0,535
Час надходження продукту в зазор
між вальцями від початку вмикання автомату, с 0,227
Маса, кг 30
Габаритні розміри, м:
довжина 0,294
ширина 0,290
висота 0,422.
23
Рисунок 1.3 – Кінематична схема вальцьового млина БВ 250×800
1.4 Механізм приводу вальців
Механізм приводу складається із приводу швидкообертового вальця і
міжвальцьової передачі, яка забезпечує різницю швидкостей вальців та
створює рух вальців назустріч один одному. Швидкообертовий валець
приводиться в рух пасовою передачею від індивідуальних електродвигунів. В
якості міжвальцьової передачі використовують косозубі колеса з нормальним
модулем mн = 6. Кут нахилу зубця складає 16º15'.
Між парою вальців, жорстко з’єднаних зубчатими колесами 6 (рис. 1.4),
при помелі виникає додатковий фрикційний зв'язок через подрібнюваний
продукт, внаслідок чого утворюється замкнутий кінематичний ланцюг. Цей
ланцюг складається із пари вальців, які одночасно з’єднані жорстко 9
зубчатими колесами) і фрикційною (подрібнюваним продуктом). Завдяки
даному явищу, при обертанні швидкообертового вальця від двигуна, частина
24
затраченої енергії у міжвальцевій зубчатій парі ніби компенсується завдяки
проходженню фрикційного зв’язку безпосередньо від вальця 1 до вальця 2
через подрібнюваний продукт [11].
Механізм приводу мелючих вальців і елементів приймально-
розподільного пристосування показаний на рис.1.4 [ 2 ]. Від електродвигуна 13
за допомогою клиноремінної передачі 12 приводиться в обертання
повільнообертаючий валець 2, від якого зубчатою косозубою передачею 5
обертання передається швидкообертаючому вальцю 1 і плоско-ремінною
передачею – шківу 9 привода живильного механізму.
На одному валу зі шківом 9 установлена ведуча напівмуфта кулачкової
муфти 10. Ведена напівмуфта обпирається на циліндричну пружину стискання
8, яка замикає обидві напівмуфти при здійсненні привода нижнього вальця.
Вслід за цим приводяться в обертання живильні валики згідно з поясненням до
рисунку 1.6. Зубчаста міжвальцьова передача 5 складається з двох косозубих
шестерен шириною 100 мм, розташованих всередині захисного кожуха. Велика
шестерня виготовлена з чавуну Сч 25, а менша – зі Сталі 35. Мащення передачі
здійснюється методом занурення в індустріальне мастило, яке заповнює
нижню частину кожуха.
Рисунок 1.4 – Кінематична схема механізму приводу мелючих вальців і
елементів приймально-розподільного пристосування:
1 – швидко обертаючий валець; 2 – повільно обертаючий валець; 3 -
розподільний валик; 4 - дозуючий валик; 5 – шестерні міжвальцьової передачі;
6, 7 – шестерні, які повільно обертаються на осях; 8 – пружина; 9 – шків
приводу приймально-розподільного пристосування; 10 – кулачкова муфта; 11
– плоскоремінна передача; 12 - клиноремінна передача; 13 – електродвигун
25
1.4.1 Міжвальцьова передача: типи конструкцій.
Недоліки та переваги
Міжвальцьова передача конструкційно можуть бути виконана у таких
варіантах: косозуба передача; ланцюгова передача; косозуба передача з
постійною міжцентровою відстанню; привід з двома електродвигунами (по
двигуну на кожний валець).
Розглянемо конструкції міжвальцьової передачі вальцьових верстатів
інших марок вітчизняних та зарубіжних виробників.
Вітчизняний млин А1-БЗН (рис. 1.5) має косозубу міжвальцеву
передачу, що закрита кожухом (позиція 10). Осі вальців лежать у площині, яка
знаходиться під кутом 45º до горизонтальної площини.
Вальцьовий млин ВС-1000 ( «Мельінвест») сконструйовано таким чином,
що осі вальців лежать у горизонтальній площині; у ролі міжвальцевої передачі
застосовано одноступінчастий редуктор (позиція 1 рис. 1.7, рис. 1.6).
Деякі зарубіжні фірми теж використовують редуктор як нормалізований
вузол (див. рис. 1.8 – чотирьохвальцьовий млин).
У всіх старих вальцьових млинах (ЗМ, БВ, ВМ2 – П), а також
малогабаритних сучасних типу Р6-ВС 185*170 використовуються зубчасті
колеса для передачі крутного моменту з одного вальця на інший. В основному
застосовують косозубу міжвальцьову передачу. У передач такого типу
наступні недоліки:
– міжцентрова відстань зубчатих коліс міжвальцьової передачі змінюється
зі зміною величини зазору між вальцями – це одна з причин інтенсивного
зношення зубчатих коліс та значного шуму при їхній роботі;
– зубчаті колеса, як правило, працюють при кутовому прикладенні
колового зусилля до їх зубців із-за неминучих перекосів осей, а це веде до
передчасного зношення, значного шуму, викришування і навіть поломок
зубців;
– потрібно виготовляти до 32 типорозмірів зубчатих коліс для
міжвальцьової передачі, так як кожен раз після чергового нарізання вальців
необхідно міняти зубчаті колеса у відповідності з фактичними діаметрами
вальців, величиною зазору між вальцями і потрібним для даної пари вальців
відношень швидкостей.
Уже існує розроблена В.І. Булаткіним ланцюгова міжвальцьова передача,
в якій використаний двобічний зубчатий ланцюг з кроком 25,4 мм [11].
Основна перевага цієї передачі – зміна величини зазору між вальцями не
впливає на роботу передачі. Крім того, як показали досліди, застосування цієї
передачі трохи покращує шумову характеристику вальцьового верстату, так як
шум більш м’якший по тембру.
Існують зарубіжні конструкції вальцьових верстатів, у яких в ролі
елемента передачі руху від одного вальця на інший служить гнучкий зубчастий
пас (див. рис. 1.9). Це верстати марок LAM, MC, APV.
26
Рисунок 1.5 – Вальцьовий млин А1-БЗН
Рисунок 1.6 – Вальцьовий млин ВС-1000
27
Рисунок 1.7 – Вальцьовий млин ВС-1000: позиція 1 - редуктор
Рисунок 1.8 – Чотирьохвальцьовий млин
28
Рисунок 1.9 – Вальцьовий верстат APV
1.4.2 Патентний пошук на тему: «Міжвальцьова передача»
З метою пошуку шляхів вирішення даної технічної суперечності , мною
було здійснено патентний пошук.
На початку пошуку за допомогою алфавітно-предметного покажчика була
знайдена інформація на тему: „Валки для розмелювання зерна” за шифром В
02 С4/06, 4/24. Потім було знайдені „Валкові дробарки”: В 02 С4/00 - 4/44 та
„Подрібнення зерна”: В 02 С9/00 - 9/04.
Врахувавши усі шифри, я провів огляд наявних патентів за шифром від
В 02 С4 до В 02 С9 (усі підгрупи).
Винахід № 1637875.
Винахід відноситься до техніки подрібнення зерна, а саме до верстатів для
подрібнення зерна. Метою винаходу є підвищення експлуатаційної надійності.
Вальцьовий верстат має дві робочі секції А і Б з тихохідними 1 і 2 та
швидкохідними 3 і 4 валками. Привід валків здійснюється від двох
електродвигунів 5 і 6 завдяки гнучкій передачі 7-10, причому привід
тихохідних валків 1, 2 виконаний у вигляді двошківних передач 11-14, які
з’єднують валки 1, 2 з електродвигунами 5, 6, які знаходяться на протилежних
від валків секціях верстата.
Завдяки тому, що шківи на тихохідних валках 1, 2 є більшими від шківів
на швидкохідних валках 3, 4 обертання кожної пари валків відбувається з
різною швидкістю (на рисунку: швидкохідний валок – дві стрілки, тихохідний
– одна стрілка).
Привал-відвал у кожній парі виконують для тихохідного валка за
допомогою спеціального пристосування.
29
Рисунок 1.10 – Винахід № 1637875
Винахід № 1007720.
Вальцьовий верстат для подрібнення зерна, що складається з двох робочих
секцій, кожна з яких має тихохідний та швидкохідний валки на опорних валах,
механізм привалу- відвала, привід з електродвигуном та гнучких зв’язком,
який відрізняється тим, що з метою підвищення ККД, зниження рівня шуму
передача з гнучких зв’язком в кожній секції виконана трьохшківною – із
одного ведучого шківа і двох ведених шківів рівновеликого діаметра, причому
ведучий шків змонтовано на валу електродвигуна, ведений шків меншого
діаметра – на валу швидкохідного валка, а ведений шків більшого діаметра –
на валу тихохідного валка іншої секції.
Верстат працює наступним чином. Електродвигун 5 секції В через шків 6
передає обертання на тихохідний валок 3 цієї ж секції (шків 4) та
швидкохідний валок 1 (шків 2) іншої секції (секція А). В даному винаході
тихохідний валок грає роль натяжного ролика.
Різновеликі швидкості обертання кожної пари валків забезпечується тим,
що шківи тихохідного і швидкохідного валків різні.
30
Регулювання натягу ремінної передачі 7 здійснюється механізмом 8.
Механізм 8 здійснює плавне і точне фіксоване підняття-опускання
електродвигуна 5.
Рисунок 1.11 – Винахід № 1007720
Знайдені патенти показують, що привод робочих валків вальцьового
млина може здійснюватися як за допомогою клиноремінної передачі від
двигуна (на кожен валок окремий двигун), так і за допомогою шестерень від
ведучого валка до веденого.
Перевагою зубчатої передачі, є простота монтажу та надійність у роботі.
Проте існує значний недолік – шум зубчастих коліс.
З метою зменшення шуму без зміни загальної компоновки верстата
(зокрема, щоб половинки верстата були і надалі незалежними) можна вдатися
до таких заходів:
1) зменшити до мінімуму кінематичні ланцюги – поставити зубчату
передачу з того ж боку, де і приводний шків;
2) застосувати передачу з гнучким зв’язком – ланцюгову або пасову.
Цікава пропозиція замінити зубчату передачу між валками на
клиноремінну між двигуном і валками. В патенті за номером 1637875
31
пропонується двигуну 7 з однієї секції верстата (секція Б) обертати
швидкохідний валок 16 цієї ж секції і тихохідний валок 11 іншої секції А. При
цьому ніщо не перешкоджатиме механізму відвалу-привалу тихохідного валка.
Основний недолік даної конструкції – порушується принцип двох
половин верстата, тобто, неможлива робота лише однієї половини верстата.
Патент 1007720 містить опис вальцьового млина, у якого клиноремінна
передача від двигуна 6 здійснюється одночасно через два валки, причому
тихохідний валок 3 цієї ж секції (В) виступає у ролі натяжного ролика до валка
швидкохідного 1 іншої секції (секція А). Це так звана трьохшківна передача з
гнучким зв’язком.
Недоліком конструкції є її понижена надійність.
1.4.3 Можливості передачі зубчастим ременем
У наш час у приводах текстильних, поліграфічних і металорізальних
верстатів, приводах сільськогосподарської техніки досить успішно почалися
застосовуватися замість зубчастих коліс та ланцюгів передачі зубчастим пасом
– одно- і двобічним.
Основні переваги такої передачі:
– відпадає потреба у змащенні передачі;
– суттєво зменшується шум та вібрації;
– високий та стабільний ККД, рівний 98% (на 4% вище, ніж у клинопасових
передач);
– менший ніж у клинопасових передач попередній натяг поліпшує роботу
підшипників;
– зменшення габаритів передачі, зокрема можливість влаштування даної
передачі при малих міжосьових відстанях;
– передача значної потужності [1, 7].
Можливо застосувати міжвальцьову передачу зубчастим двобічним пасом
при загальній компоновці вузла, як показано на рис. 1.12. Шківи 1 і 3 – робочі,
шків 2 виконує роль натяжного ролика. Кут обхвату веденого шківа 3
становить не менше 89º, тобто пас буде входити у зачеплення із 25% кількості
зубів шківа.
32
Рисунок 1.12 – Схема розташування шківів із застосуванням пасу зубчастого
1.5 Кінематичний розрахунок вальцьового млина
Рисунок 1.13 – Кінематична схема приводу в рух вальців
Початкові дані для розрахунку:
nдв = 980 хв-1;
v2 = 4,7 м/с;
r = 250/2 = 125·10-3 м;
u=1.5;
33
де nдв – частота обертання валу двигуна, хв-1;
v2 – лінійна швидкість точки на поверхні вальця Ǿ 250мм, м/с;
r – радіус вальця, м;
u – передаточне відношення шестерень 2 і 3.
1. Знаходжу кутову швидкість валу №2:
ω2 = v2/ r = 4,7/0,125=37,59 с-1.
2. Знаходжу кутову швидкість валу №3:
ω3 = ω2/u = 37.59/1.5 = 25.06 с-1.
1.6 Технічне обслуговування вальцьового млина
1.6.1. Підготовка до роботи
Додати в підшипникові вузли вальців мелючих приблизно по 40г мастила
ЦИАТИМ-202.
Перевірити наявність мастила в редукторі живильних валиків. При
необхідності долити в корпус редуктора масла И-20А до середини скла
маслопоказника.
Заздалегідь відрегулювати положення дозуючих заслінок механізму подачі
початкового продукту, для чого за допомогою ексцентрикових опорних осей 13
встановити заслінку 7 строго паралельно живильному валику 8. Обоє
ексцентрикової осі встановити по можливості глибоко. Дозуюча заслінка не
повинна мати люфт в подовжньому напрямі. Після установки заслінки
паралельно живильному валику зафіксувати ексцентрикові осі від провертання
затискними гвинтами, за допомогою гайок на важелі заслінки встановити зазор
між заслінкою і валиком рівний 0,3 мм (для розмельних систем).
Заздалегідь встановити зазори між зведеними вальцями, що мелють: на
розмельних системах — 0,1 мм.
Для цього використовувати щупи відповідної товщини, зазор вимірювати
на відстані не більше 50 мм від торців бочки з обох боків. Після установки зазорів
стрілочні індикатори обох маховичків встановити в однакове положення,
наприклад на «0», і зафіксувати маховички.
Відрегулювати прилягання ножів -очищувачів до вальців мелючих.
Перевірити правильність напряму обертання вальців.
Перевірити роботу верстата на холостому ходу. Для цього включити подачу
стислого повітря, включити привідні двигуни. Переконатися у відсутності
сторонніх шумів і підвищеної вібрації. Кілька разів вручну звести і розвести
вальці. При цьому перевірити стабільність спрацьовування муфти включенням
живильних вальців і механізму відведення очищувачів вальців. Зняти верхні
кришки на прозорому приймачі і, натискуючи на важіль датчика наявності
продукту, перевірити роботу механізму автоматичного привалу/відвалу вальців.
34
Після 30 хвилин роботи верстата відключити живлення електродвигунів. При
цьому повинен відбутися автоматичний відвал вальців. Переконатися у
відсутності підвищеного нагріву корпусів підшипників вальців, елементів
ремінних передач електродвигунів.
1.6.2 Порядок роботи
Перед пуском верстата переконатися, що мелючі вальці розведені, а в
прозорому приймачі, в зазорі між вальцями і в бункері під вальцями немає
сторонніх предметів.
Включити приводні електродвигуни.
Включити подачу початкового продукту. При заповненні прозорого
приймача приблизно на ¾ висоти відбудеться привал вальців, включаються
живильні валики і почнеться процес помелу.
Якщо рівень продукту в приймачі почне зменшуватися, необхідно
зменшувати зазор між дозуючою заслінкою і дозуючим валиком до тих пір, поки
рівень продукту не стане постійним.
Якщо рівень продукту в приймачі після включення живильних валиків
збільшуватиметься, необхідно збільшити зазор між дозуючою заслінкою і
дозуючим валиком.
Перевірка і регулювання в процесі роботи
Вихідний продукт повинен надходити в помольний зазор рівномірно
розподіленим по довжині вальців. Якщо продукт надходить лише на середню
частину вальців, то необхідно: для розмельних систем — забезпечити
прилягання розподільного містка до живильних валиків. Дане регулювання
проводиться лише при вимкненому верстаті.
Причиною нерівномірного розподілу продукту по довжині вальців може
бути мала продуктивність подачі вихідного продукту.
На гладких вальцях не повинно бути налипання продукту. Якщо на
поверхні вальців з'являються білі смуги налиплого продукту, то це свідчить або
про недостатню силу притиснення ножів, які очищують вальці (тоді білі смуги
розподіляються рівномірно по поверхні вальців), або про непаралельності
ножів відносно твірної поверхні вальців (тоді білі смуги з'являються з одного
боку вальців). Силу притиснення ножа до вальця регулюють натяжінням
пружини.
Зазор між обома вальцями, що мелють, повинний бути рівномірним. У
процесі роботи верстату нерівномірність зазору визначається за температурою
поверхні вальців і продуктів помелу: зазор менший з того боку від вальця, де
температура вище. У випадку виявлення нерівномірності зазору потрібно
відрегулювати паралельність вальців обертанням маховичка механізму
регулювання зазору.
35
1.6.3 Мащення млина
1
2
1
4
3
3
5
5
Рисунок 1.14 – Схема мащення вальцьового млина БВ 250×800
Вальцьовий млин потребує регулярного мащення. Усі вузли верстата, які
потрібно змащувати, вказано у таблиці 1.1.
36
Таблиця 1.1
Порядок мащення верстата
№ п/п Місце мащення Вид мащення і періодичність
1 Підшипники Рідинне мастило подається
живильних шестернями приводу і скребками
валків (праворуч) і мастильними ланцюгами
(зліва) із масляної ванни.
Нагляд за мащенням щодобовий,
наповнення по мірі необхідності
2 Валок механізму Рідинне мащення із маслянки
регулювання один раз на добу
живлення
3 Шийка Рідинне мащення із маслянки
ексцентрикового два рази на добу
валка
4 Деталі Змащуються розбризкуванням
механічного із мастильної ванни в корпусі
автомату
5 Роликопідшипники Мастилом наповнюються
валків розмелювання через кришки підшипників при огляді,
але не частіше одного разу в місяць
37
РОЗДІЛ 2
ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗДІЛ
38
2.1 Розробка технологічного процесу виготовлення деталі
Формування службового призначення
Вал-фланець (далі по тексту - вал) – встановлений в пристрої регулювання
натягу зубчастого пасу і призначений для забезпечення точної фіксації
зубчатого шківа на основній пластині та механізмів як у статичному стані, так і
в процесі експлуатації машини.
Зубчастий шків в даному верстаті, у вузлу "Міжвальцьова передача",
працює в ролі натяжного ролика.
Вал представляє собою тіло обертання з зовнішніми циліндричними
ступінчастими поверхнями і зовнішньою нарізкою.
До валу висуваються вимоги по циліндричності поверхні 55g6( −0,010
−0,029 )
відносно бази Б не більше 0,016мм і перпендикулярності торця 190 відносно
бази Б не більше 0,03мм. До циліндричної поверхні 55g6( −0,010
−0,029 ) ставляться
підвищені вимоги по шорсткості і точності Ra=0,8, на якій розташовані
підшипники кочення.
До пазу 12Н12 ставляться також вимоги по точності і шорсткості Ra= 6,3.
До торця валу ставляться вимоги по шорсткості Ra= 3,2.
Вал має нарізку М48х1,5-6g.
Отвори виконані з точністю Н12 і шорсткістю Ra = 20 мкм – досягається
технологічно.
Інші поверхні "Вал-фланець" виконані з точністю, яка задовольняє вимогам
службового призначення вузла (Ra= 6,3 мкм – досягається технологічно).
Орієнтуючись на ці вимоги, вибираємо відповідний матеріал і призначаємо
термічну обробку.
Конфігурація деталі підпорядковується вимогам конструкції виробу та
вимогам технологічності з точки зору механічної обробки.
2.2 Вибір та обґрунтування матеріалу деталі
Деталь "Вал-фланець" працює з постійним навантаженням, тому для
виготовлення валу не потрібні високоміцні матеріали або матеріали зі
специфічними властивостями. Вибір матеріалу деталі і термообробки
визначається рівнем необхідної конструкційної міцності, технологічністю,
механічної, термічної і хімічної обробки, дефіцитністю, вартістю матеріалу і
собівартістю зміцнюючої обробки. При виборі матеріалу потрібно враховувати
39
такі вимоги, як: хімічний склад, фізичні, механічні, технологічні та
експлуатаційні властивості.
Для виготовлення даної деталі обираємо Сталь 45 ДСТУ7809:2015.
Як матеріал – замінник обираємо конструкційну якісну Сталь 50
ДСТУ7809:2015. Хімічний склад, механічні, ливарні і технологічні властивості
Сталь 45 ДСТУ7809:2015 та матеріалу – замінника Сталь 50
ДСТУ7809:2015наводимо в таблицях 2.1…2.5 згідно [2,с.83,т.15].
Таблиця 2.1
Хімічний склад матеріалу деталі і матеріалу-замінника
Вуглець Кремній Марганець, Не більше
Матеріал (С), % (Si), % (Mn), % Мідь Нікель Сірка Фосфор Хром
(Сu), % (Ni), % (S), % (P), % (Cr), %
Сталь 45 0,42-0,50 0,20-0,52 0,40-0,90 0,30 0,30 0,045 0,04 0,30
Сталь 50 0,47-0,55 0,20-0,52 0,40-0,90 0,30 0,30 0,045 0,04 0,30
Таблиця 2.2
Механічні властивості матеріалу Сталь 45 ДСТУ7809:2015
0,2, B, 5, , KCU,
Термообробка, стан поставки HB
МПа МПа % % Дж/м2
Нормалізація 860-880 °С. Відпуск 600-630 °С 320 550 12 20 29 ---
Закалка 860-880 °С. Відпуск 550-600 °С. 400 600 10 20 24 ---
Нормалізація 860-880 °С. Відпуск 630-650 °С. 290 520 10 18 24 148-217
Таблиця 2.3
Механічні властивості матеріалу Сталь 50 ДСТУ7809:2015
0,2, B, , KCU,
Термообробка, стан поставки 5, % HB
МПа МПа % Дж/м2
Нормалізація 860-880°С, 295- 650- 13-
15-21 --- ---
повітря до 300-350°С, витримка 2г. 355 680 27
Відпуск 600-620°С, витримка 3г, 290- 650- 19-
15-19 34-60 170-187
охолодження 1г в печі до 500°С, потім на 325 690 25
повітрі 265- 610- 19-
16-21 25-36 162-170
275 630 28
480- 760- 36-
16-21 34-48 216-229
530 780 41
Після нормалізації і відпуску закалка
420- 720- 40-
860-870°С, масло. Відпуск 620-630 °С, 18-27 40-59 216-229
475 770 59
витримка 3 г, повітря.
400- 710- 54-
16-24 54-56 206-229
440 750 56
40
Таблиця 2.4
Ливарні властивості матеріалу деталі і матеріалу-замінника
Схильність Схильність
Температура Показник до до
Ливарна Рідинно-
початку тріщино- утворення утворення
Матеріал усадка, текучість,
затвердіння, стійкості, усадочної усадочної
% Кж.т.
°С Кт. у. раковини, пористості,
Ку.р. Ку.п.
Сталь 45 1480-1490 2,2-2,3 0,8 1,0 1,2 1,0
Сталь 50 1490 1,9 0,5 1,1-1,2 1,1 ----
Таблиця 2.5
Технологічні властивості матеріалу деталі і матеріалу-замінника
Оброблюваність різанням
Матеріал Зварюваність
Кvтв. сп. Кvб. ст.
Сталь 45 важко зварювальна 1,1 0,7
Сталь 50 обмежено зварювальна 0,7 0,55
Деталі, що виготовляються з конструкційної якісної сталі мають добру
оброблюваність різанням.
Технологічні та експлуатаційні властивості дозволяють використовувати ці
сталі для виготовлення деталей, що потребують високої міцності при середній
в’язкості.
Отже, для забезпечення даних властивостей в процесі виготовлення деталь
піддається термічній обробці для надання їй максимальної міцності і мінімальної
пластичності.
Нормалізація проводиться для зменшення кінцевих напружень, подрібнення
зерна, і підвищення механічних властивостей [ 7, с.43]. Це найбільш проста і
дешева операція термічної обробки.
2.3 Аналіз технологічності конструкції деталі
Усі поверхні технологічні і легко можуть бути оброблені за мінімальну
кількість устаткувань.
В цілому, деталь досить технологічна, жорсткість деталі є достатньою, має
добрі базові поверхні, які дозволяють поєднувати конструкторські та
технологічні бази. Обробку деталі можливо вести універсальним обладнанням, а
також на верстатах з ЧПК. Виготовлення заготовки є простим, елементи
конструкції вибрані правильно.
41
Кількість поверхонь, які відповідають певному квалітету та занесемо в
таблицю 2.6.
Таблиця 2.6
Визначення кількості поверхонь даного квалітету
Квалітет 12 10 6
Кількість розмірів 11 2 2
До основних параметрів технологічності належать:
- коефіцієнт точності, який визначається за формулою:
1 1
KT =1− =1− = 0,91 (2.1)
Acp 10,93
де Асер – середній квалітет точності поверхонь деталей і визначається за
формулою:
n
(Ai n)
6 2+10 2+12 11
A = i=1
сер = =10,93 (2.2)
n 15
Таблиця 2.7
Визначення кількості поверхонь даної шорсткості.
Шорсткість Ra0,8 Ra3,2 Ra6,3 Rа20
Кількість поверхонь 1 2 9 2
- коефіцієнт шорсткості, який визначається за формулою:
1 1
Kш = = = 0,14мкм (2.3)
Бсер 7,42
де Бсер – середнє значення шорсткості поверхонь даної деталі, який
визначається за формулою:
n
(Бi n)
i=1 0,8 1+ 3,2 2+ 6,3 9+ 20 2
Бсер = = = 7,42мкм (2.4)
n 14
- коефіцієнт використання матеріалу:
G 1,12
K = д
вм = = 0,79 (2.5)
Gз 1,42
42
де Gд = 1,12 – маса деталі, кг;
Gз = 1,42 – маса заготовки, кг.
На основі виконаного аналізу та виходячи з значень Асер = 10,93; Бсер= 7,42
мкм; Квм = 0,79, приходимо до висновку, що конструкція деталі задовольняє
умовам технологічності.
2.4 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь (МОП)
Розробляємо маршрутну схему поетапної механічної обробки поверхонь
деталі. Результати представляємо у вигляді таблиці 2.8.
1 0
9
1 5
1
8 1 3
4 5
3
1 2
1 1 6
7
1 4
2
Рисунок 2.1 – Ескіз деталі з номерами поверхонь
Таблиця 2.8
Маршрутна схема поетапної механічної обробки поверхонь деталі
Поверхня Етап
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
17
16
Заготівельний
15
14
13
Е2
12 Чорновий
43
Квалітет
11
10
Е4
9 Напівчистовий
8
7
Е6
6 Чистовий
Визначення числа ступенів обробки на основі розрахунків загального
уточнення
T Т Т Т n
= з = з 1 ... і−1 = 1 2 ... і ... n = i (2.6)
T Т Т i=1
д 1 2 Т і
де n – число ступенів обробки;
Тз , Тд , Ті – допуск параметра, що розглядається відповідно до заготовки,
деталі, і-ого ступеня обробки;
Для першого ступеня чорнової обробки досяжними є величина уточнення
<6; для проміжних ступенів напівчистової обробки = 3...4; для ступенів
обробки з допусками точності IT5…IT7 <3.
Циліндрична зовнішня поверхня 7- Ø55g6( −0,010
−0,029 ), допуск на розмір готової
деталі Тд= 0,019 мм. Допуск на розмір заготовки Тз= 0,74 мм [2 , с.18, т.1].
Визначимо розрахункове уточнення за формулою:
Т 0,74
р =
з = = 38,94 (2.7)
Тд 0,019
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
lg lg38,94
p
n = = 4 (2.8)
0,46 0,46
Варіанти МОП:
- Точити поверхню начорно (IT12) T1=0,30 мм;
- Точити поверхню напівчиста (IT9) T2=0,074 мм;
- Точити поверхню начисто (IT7) T3=0,030 мм;
- Точити поверхню тонко (IT6) T4 = 0,019 мм [ , с.18, т.1].
0,74
Чорнове обточування : = З
1 = = 2,5
1 0,3
0,3
Напівчисте обточування : 2 =
1 = = 4,0
2 0,074
44
0,074
Чистове обточування : 2
3 = = = 2,5
3 0,03
0,030
Тонке обточування : 4 =
3 = =1,6
4 0,019
Уточнення всього процесу:
= 1·2·3·4=2,5 4,0 2,5 1,6 = 40 р = 38,94
Торцева поверхня 8 - 107Н10+0,14, допуск на розмір готової деталі Тд=0,14
мм.
Допуск на розмір заготовки Тз= 0,87 мм [ , с.18, т.1].
Визначимо розрахункове уточнення за формулою:
Т з 0,87
р = = = 6,2
Тд 0,14
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
lg p lg6,2
n = = 2
0,46 0,46
Варіанти МОП:
- Точити поверхню начорно (IT12) T1= 0,35 мм;
- Точити поверхню напівчисту (IT10) T2= 0,14 мм [ , с.18, т.1].
0,87
Попереднє точіння : З
1 = = = 2,5
1 0,35
0,35
Чистове точіння : 2 =
1 , = 1
2 = = 2,5
2 2 0,14
Уточнення всього процесу:
= 1·2= 2,5 2,5 = 6,25 р = 6,2
Циліндрична зовнішня поверхня 11 - Ø47,85h10-0,1, допуск на розмір готової
деталі Тд= 0,1 мм. Допуск на розмір заготовки Тз= 0,62 мм [ 2 , с.18, т.1].
Визначимо розрахункове уточнення за формулою:
Т 0,62
з
р = = = 6,2
Тд 0,1
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
lg lg6,2
p
n = = 2
0,46 0,46
45
Варіанти МОП:
- Точити поверхню начорно (IT12) T1= 0,25 мм;
- Точити поверхню напівчисту (IT10) T2= 0,1 мм [ 2 , с.18, т.1].
0,62
Чорнове обточування : = З
1 ,1 =
3 = = 2,5
1 1 0,25
0,25
Напівчисте обточування : = 1
2 , 1
2 = = = 2,5
2 2 0,1
Уточнення всього процесу:
= 1·2= 2,5 2,5 = 6,25 р = 6,2
Циліндрична зовнішня поверхня 9 – Ø63h12-0,3, допуск на розмір готової
деталі Тд= 0,3 мм. Допуск на розмір заготовки Тз= 0,74 мм [ , с.18, т.1].
Визначимо розрахункове уточнення за формулою:
Т з 0,74
р = = = 2,5
Тд 0,3
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою:
lg
p lg 2,5
n = = 1
0,46 0,46
Варіанти МОП:
- Точити поверхню начорно (IT12) T1= 0,3 мм [2 , с.18, т.1].
0,74
Чорнове обточування : = З
1 = = 2,5 мкм,
1 0,3
Уточнення всього процесу:
= 1= 2,5 р = 2,5
Всі інші поверхні мають n =1, де n – число ступенів обробки.
Допуски на розміри згідно ГОСТ 25346-82 [ 2 , с.18, т.1].
Всі вище розраховані дані заносимо до таблиці 2.9.
Таблиця 2.9
Варіанти методів обробки поверхонь
№ Розмір Доп Допус Варіанти методів обробки поверхонь
поверхні уск к
квалітет заго деталі 1 2
точності товк ТД ,мм
и
ТЗ
,мм
46
1 Ø190-0,46 1,150 0,46 Точіння чорнове 2,5 Фрезерування чорнове 2,5
3 Ø47,85 0,62 0,25 Точіння чорнове 2,5 Фрезерування чорнове 2,5
2 Ø190h12-0,46 1,150 0,46 Обточування чорнове 2,5 Обточування чорнове 2,5
4 5-0,12 0,3 0,12 Точіння чорнове 2,5 Точіння чорнове 2,5
5 Ø45,8-0,25 0,62 0,25 Точіння чорнове 2,5 Точіння чорнове 2,5
9 Ø63-0,3 0,74 0,3 Обточування чорнове 2,5 Обточування чорнове 2,5
Обточування попереднє 2,5 Обточування попереднє 2,5
7 55g6 0,74 0,019 Обточування напівчистове 4,0 Обточування напівчистове 4,0
−0,010
( ) Обточування чистове 2,5 Шліфування попереднє 2,5
−0,029 Обточування тонке 1,6 Шліфування чистове 1,6
8 107Н10+0,14 0,87 0,14 Точіння попереднє 2,5 Точіння попереднє 2,5
Точіння напівчистове 2,5 Точіння напівчистове 2,5
11 Ø47,85h10-0,1 0,62 0,1 Обточування попереднє 2,5 Обточування попереднє 2,5
Обточування напівчистове 2,5 Обточування напівчистове 2,5
12 Ø16,5Н12+0,18 0,43 0,18 Свердління 2,4 Свердління 2,4
Ø32Н12+0,25
13 0,62 0,25 Свердління 2,5 Свердління 2,5
14 12Н12+0,18 0,43 0,18 Фрезерування чорнове 2,4 Фрезерування чорнове 2,4
15 М48х1.5-6g - - Нарізання нарізки - Нарізання нарізки -
10 Ø190/Ø63 1,150 0,46 Точіння чорнове 2,5 Точіння чорнове 2,5
6 Ø55/ Ø45,8 0,74 0,3 Точіння чорнове 2,5 Точіння чорнове 2,5
З вище вказаних варіантів методів обробки вибираємо перший варіант.
47
2.5 Розробка етапів технологічного процесу виготовлення деталі
Режими різання вибираємо з відповідної літератури.
Таблиця 2.10
Режими різання поверхонь, які оброблюються.
Назва і № № Розмір t, мм l, і S0,м V, n, хв-1 N,
операцій переходу поверхні мм м/об м/хв кВт
040 Установ А
Токарна з 1 Ø190 1.2 95 1 0,6 95,5 160 2,5
ЧПК 2 Ø190 1.2 32 1 0,8 95,5 160 2,5
Установ Б
3 Ø48 1.2 24 1 0,6 94,9 630 1,2
4 Ø48 1.2 27 1 0,8 94,9 630 1,2
5 4 2 8 1 0,3 27,1 160 1,1
6 Ø48 0.8 27 1 0,2 94,9 630 0,9
7 5х45 5 5 1 0,8 94,9 630 1,1
8 Ø55 1.2 107 1 0,8 86,3 500 1,4
9 Ø55 0.8 107 1 0,6 108,8 630 1,2
10 Ø55 0.5 107 1 0,2 108,8 630 1,0
11 Ø55 0.1 107 1 0,15 138,2 800 0,8
12 Ø63 1.2 64 1 0,8 98,9 500 1,4
055
Вертикально- 1 60 32 60 2 0,06 80,3 800 3,5
фрезерна
070
Вертикально- 1 32 16 32 1 0,4 25,1 250 2,5
свердлильна
085
Вертикально- 1 16.5 8.25 16 1 0,25 25,9 500 1,2
свердлильна
100
Токарно- 1 М48х1.5 1.5 27 1 1,5 30,1 200 1,3
гвинторізна
Нормування в машинобудуванні – це встановлення технічно обґрунтованих
норм часу.
Нормування технологічних процесів здійснюємо для кожної операції
окремо, дані заносимо в таблицю 2.11.
48
Таблиця 2.11
Нормування операцій
Назва і № № ТО, хв. ТД, ТТЕХ ТОРГ, ТП, ТШТ ТПЗ, ТШТ.К, хв.
операцій переходу хв. , хв. хв. хв. ,хв. хв.
040 Установ А
Токарна з 1 0,99 - - - - - - -
ЧПК 2 0,35 - - - - - - -
Установ Б
3 0,2 - - - - - - -
4 0,2 - - - - - - -
5 0,32 - - - - - - -
6 0,32 - - - - - - -
7 0,09 - - - - - - -
8 0,38 - - - - - - -
9 0,49 - - - - - - -
10 0,96 - - - - - - -
11 1,05 - - - - - - -
12 0,26 - - - - - - -
ΣТ, хв 5,61 2,5 0,49 0,65 0,21 9,46 14 23,46
055
Вертикально 1 2,5 - - - - - - -
-фрезерна
ΣТ, хв 2,5 0,98 0,21 0,28 0,09 4,06 16 20,06
070
Вертикально 1 0,52 - - - - - - -
-свердлильна
ΣТ, хв 0,52 0,85 0,09 0,11 0,04 1,61 12 13,61
085
Вертикально 1 0,26 - - - - - - -
-
свердлильна
ΣТ, хв 0,26 0,92 0,07 0,09 0,03 1,37 12 13,37
100
Токарно- 1 1,96 - - - - - - -
гвинторізна
ΣТ, хв 1,96 0,68 0,16 0,22 0,07 3,09 14 17,09
ΣТшт.к., хв - - - - - - - 87,59
Норма часу, незалежно від типу верстата і методу обробки, визначається за
формулою:
TШТ = ТО +Т Д +ТТЕХ +ТОРГ +ТП
де ТШТ – штучний час на виконання, однієї операції, хв.;
ТО – основний (технологічний) час, хв.;
ТД – допоміжний час, хв.;
49
ТТЕХ – час технічного обслуговування робочого місця, що розраховується
за формулою, хв.:
ТТЕХ = 0,06 (ТО +Т Д ) (2.9)
ТОРГ – час організаційного обслуговування робочого місця, що
Розраховується за формулою, хв.:
ТОРГ = 0,08 (ТО +Т Д ) (2.10)
ТП – час перерв у роботі, що розраховується за формулою, хв.:
ТП = 0,025 (ТО +Т Д ) (2.11)
Також при нормуванні операції визначають норму калькуляційного часу для
однієї деталі:
ТП ,З ,
ТШТ .К = ТШТ + (2.12)
n
де ТП.З. – підготовче -заключний час, що встановлюється за нормами
[6,с.215,т.6.3]; n=1 – кількість деталей в партії.
Розраховуємо основний час То, хв:
L
To = (2.13)
So n
де L – довжина обробки.
50
РОЗДІЛ 3
ОХОРОНА ПРАЦІ
51
3.1 Вимоги охорони праці до технологічного обладнання мельничного
відділення борошномельного комбінату. Догляд за робочим місцем
вальцьового млина
Конструкції устаткування повинні відповідати вимогам безпеки згідно
ГОСТ 12.2.003—91, що встановлює загальні вимоги безпеки до конструкції
виробничого устаткування всіх галузей народного господарства, а також
галузевого стандартам ОСТ 27-00-217—74 і 27-00-216—75, що встановлює
вимоги безпеки до стаціонарних і пересувних машин і устаткування, для
елеваторів, хлібоприймальних підприємств, борошномельних, круп'яних,
комбікормових заводів.
Вимоги вказаних стандартів не звільняють замовника устаткування і його
розробника від виконання додаткових вимог безпеки (обумовлених
особливостями призначення і конструкції устаткування), які обмовляються в
технічному завданні, технічних умовах і стандартах на машини, що серійно
випускаються, і устаткування.
Виробниче устаткування повинне відповідати вимогам безпеки при монтажі
(демонтажі), експлуатації, ремонті, транспортуванні і зберіганні, при
використанні окремо або у складі комплексів і технологічних систем.
Устаткування, призначене для очищення, сушки, переробки і
транспортування сировини, повинне мати пристрої, що виключають утворення
іскри унаслідок тертя або зіткнення окремих деталей машини між собою і
чужорідними домішками в сировині і продукті.
Конструкція виробничого устаткування повинна виключати накопичення
зарядів статичної електрики в небезпечних кількостях, для чого мають бути
передбачені пристрої для підключення до заземлюючого контуру.
Конструкція виробничого устаткування повинна унеможливлювати
випадкове доторкання працівників до його гарячих частин.
Елементи конструкцій устаткування не повинні мати гострих кутів, задирок,
кромок і незачищених поверхонь, напливу металу після зварювання, що
представляють небезпеку травмування.
Конструкція і розташування органів управління (пускові рукоятки, педалі,
магнітні пускачі і ін.) повинні унеможливлювати неправильне або мимовільне
вмикання і вимикання устаткування. Органи управління повинні мати написи
про їх призначення і бути легкодоступними для обслуговуючого персоналу.
Органи управління аварійного виключення мають бути забарвлені в червоний
колір, розташовуватися в зоні прямої видимості і мати покажчики знаходження.
Рухомі частини виробничого устаткування, виступаючі кінці валів, відкриті
передачі (шківи, ремені), натяжні поворотні барабани конвеєрів і інші елементи,
що є джерелом небезпеки, мають бути надійно захищені.
Зубчасті передачі мають бути закриті глухими кожухами, міцно
прикріпленими до станини або іншої нерухомої частини машини.
52
Залежно від призначення і частоти користування, огорожі слід виконувати
у вигляді кожухів, що відкриваються або знімних. Знімні огорожі повинні мати
рукоятки, скоби і інші пристрої для зручного і безпечного утримання їх при
знятті і установці.
Знімні, відкидні і розсувні огорожі, а також кришки, що відкриваються,
люки і щитки в цих огорожах повинні мати пристрої, що виключають їх
випадкове зняття або відкриття.
Огорожі механізмів, які необхідно в робочому процесі регулювати і
налагоджувати, мають блокуватися з електроприводом.
Огорожі ременів повинні забезпечувати можливість прибирання підлоги під
устаткуванням і огорожею без її зняття.
Швидкообертові (швидкість вище 5 м/с) вузли устаткування (шківи, робочі
колеса вентиляторів з шківами, щіткові і бичеві барабани, вальці з шківами і
шестернями, вали дискових трієрів з дисками, барабани шліфувальних і
полірувальних машин і т. п.) мають статично відбалансувати як в зібраному
вигляді, так і окремими частинами.
Вантажі балансування не повинні мати гострих кромок і кріпитися гвинтами
або болтами з внутрішньої поверхні врівноважуваних деталей з тим, аби
унеможливити травмування обслуговуючого персоналу.
Нагрів корпусів підшипників під час роботи устаткування не повинен
перевищувати 60° С.
З'єднання кінців приводних ременів і плоскоремінних передач має бути
міцним, гладким, гнучким і унеможливлюючи пошкодження рук або захвату
одягу обслуговуючого персоналу.
З'єднання кінців привідних ременів металевими з'єднувачами не
допускається.
У конструкції машин (зовні і усередині) мають бути передбачені заходи, що
виключають самовідгвинчування кріпильних деталей, а вертикально
розташовані болти, як правило, повинні встановлюватися вгору голівкою і мати
виступаючу нарізну частину болта не більш двох—двох з половиною витків
різьби.
Всі частини верстатів, машин, апаратів і механізми, що вимагають мащення,
мають бути забезпечені автоматичними змащувальними пристроями або мати
маслянки з резервуарами достатньої ємкості, які заповнюють мастилом під час
зупинки цього устаткування.
Живильні пристрої (бункери і воронки) повинні, при необхідності, мати
пристосування (перетрушувачі, вібратори і т. п.), що унеможливлюють
зависання завантажуваних матеріалів.
Устаткування, яке аспірується має бути герметичним. Дверці, кришки і
люки, призначені для оперативного контролю за роботою устаткування, повинні
влаштовуватися в місцях, доступних для безпечного обслуговування, щільно
закриватися і не пропускати пилу в приміщення.
53
Повітропроводи пневмотранспортних і аспіраційних установок,
самотечійний трубопровод не повинні мати пробоїн, тріщин і щілин, що
порушують їх герметичність
Розміщення устаткування
Розміщення виробничого устаткування має бути здійснене так, щоб його
монтаж, обслуговування і ремонт були зручні, безпечні і сприяли утриманню
приміщень і устаткування в належному санітарному стані.
При розміщенні стаціонарного устаткування необхідно передбачати вільні
проходи для його обслуговування і ремонту. Ширину проходів слід визначати як
відстань від виступаючих будівельних конструкцій (комунікаційних систем) до
найбільш виступаючих частин устаткування.
Поперечні і подовжні проходи, пов'язані безпосередньо з евакуаційними
виходами на сходові клітки або в суміжних приміщеннях, а також проходи між
групами машин і верстатів мають бути шириною не менше 1,0 м, а між окремими
машинами і верстатами — шириною не менше 0,8 м.
Розриви між шківами вальцьових млинів, розташованих в групі при
трансмісійному приводі або при приводі від індивідуальних електродвигунів,
розташованих на поверсі, що пролягає нижче, мають бути шириною не менше
0,35 м.
Вальцьові млини можуть бути встановлені групами за умови, якщо в кожній
групі буде не більше п'яти верстатів, загальною довжиною разом з
електродвигунами не більше 15 м і з врахуванням можливості проводити роботи
по зміні робочих валків на будь-якому верстаті, не зупиняючи праці останніх
верстатів в групі.
Приводи і огорожі устаткування
Як правило, всі заново встановлювані машини, верстати, і механізми
повинні мати приводи від індивідуальних електродвигунів.
Проектування і будівництво нових підприємств по зберіганню і переробці
зерна з груповими приводами машин від трансмісії забороняється.
При реконструкції і технічному переозброєнні підприємств, що діють,
існуючі групові приводи машин від трансмісій повинні замінюватися на приводи
від індивідуальних електродвигунів
Каркас огорож слід виготовляти з кутової сталі. Каркас обшивається по
поверхні листовою сталлю товщиною 0,7—1 мм, бічні сторони обшиваються
металевою сіткою з дроту завтовшки не менше 1,5—2 мм з розмірам чарунок
20×20 мм.
Огорожі ремінних передач мають бути міцними та зручними в експлуатації
і надійно прикріпленими до підлоги або до нерухомих частин устаткування.
Кріплення обгороджування до підлоги або нерухомих частин устаткування
має бути роз'ємним.
54
Огорожі ременів повинні забезпечувати зручне і безпечне накидання ременя
на обід шківа, надягання і скидання ременя, забезпечувати міцність і стійкість
при можливому розриві або розшиванні ременя.
При проходженні ременів через перекриття отвори в підлозі для кожної
гілки ременя мають бути ширше за ремінь не менше чим на 20 мм і мають
обрамлюватися патрубком заввишки не менше 200 мм.
Ці патрубки влаштовуються незалежно від загальних огорож для
попередження попадання яких-небудь предметів на нижче лежачий поверх при
прибиранні приміщень.
Огорожі ремінних передач від електродвигуна до машин і на машинах при
відстані між осями провідного і веденого шківів до 1 м можуть бути
нероз'ємними, при відстані від 1 до 1,5 м — з подовжнім роз'ємом і при відстані
більше 1,5 м — з відкидними голівками і повздовжнім роз'ємом.
Шківи і приводні ремені, розташовані на відстані більше 250 мм від корпусу
машини, повинні бути огороджені з усіх боків.
Кожну гілку приводних ременів головних і міжповерхових передач з
трансмісії на трансмісію захищають на всю їх довжину.
Каркас обгороджування по ширині ременя обшивають листовою сталлю.
Для огляду і перешивки ременів в огорожі мають бути знімні частини, що
дозволяють створити натяжку і перешивку ременів.
Знімні частини огорожі повинні надійно закріплюватися.
Всі болтові з'єднання деталей трансмісій (кріплення підвісок, корпусів
підшипників, роз'ємних шківів, сполучних муфт і т. п.) мають бути повністю
затягнуті і мати контргайки.
З'єднання шпонкові мають бути щільними і не створювати перекосів
закріплюваних частин трансмісії.
Приміщення, де знаходиться головний двигун силової станції (машинний
зал) і виробничі цехи мають бути зв'язані системою сигналізації (звуковий,
світловий) для попередження робочих виробничих цехів про пуск двигуна і
отримання у відповідь сигналів про готовність до пуску. Рівень звуку при подачі
попереджувального сигналу має бути не менше 103 дБ.
Окрім загальної сигналізації всі поверхи зерносховищ і зернопереробних
підприємств мають бути забезпечені міжповерховим і міжцеховим двостороннім
гучномовним зв'язком.
У приміщенні диспетчера, на сходових клітках сепараторного і
надсилосного поверхів робочої башти елеватора необхідно встановити
телефонні апарати
Установка і ремонт устаткування
Для забезпечення нормальної і безпечної експлуатації підприємства
повинен проводитися планово-запобіжний ремонт устаткування, будівлі і споруд
відповідно до затвердженого графіка.
55
Всі робочі органи машин мають бути відрегульовані, при необхідності
відбалансовані і справні, повинні працювати без невластивого їм шуму, вібрації,
заїдання.
Ремонтні роботи в приміщеннях діючого цеху можуть проводитися лише з
дозволу головного інженера, начальника цеху або осіб, які їх замінюють. При
ремонтних роботах повинні прийматися всі необхідні заходи, що забезпечують
безпечне їх виконання.
Місце проведення складних ремонтних робіт має бути захищене і оснащене
попереджувальними плакатами для забезпечення безпеки осіб, які працюють на
суміжних ділянках.
Устаткування, що знаходиться в ремонті, відключають від джерел
енергоживлення, а біля місця пуску устаткування, в приміщенні розподільного
пункту і на пункті диспетчерського управління вивішують плакат "Не включати.
Працюють люди".
Виробничий шум і вібрація
На всіх підприємствах повинні передбачатися заходи|, виконання яких
повинне забезпечувати на рабочих місцях і в робочих зонах, у виробничих
приміщеннях помешканнях і на території підприємств рівень шуму, що не
перевищує допустимі норми.
Допустимі рівні звукового тиску в октавних смугах частот, рівні звуку і
еквівалентні рівні звуку на робочих місцях, в робочих зонах, у виробничих
приміщеннях і на території слід приймати відповідно до ДСН 3.3.6.037-99
«Державні санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку» по
таблиці 3.1.
Таблиця 3.1
Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку
Рівні звукового тиску, дБ, в октавних Рівні
полосах з середнє геометричними частотами, Гц звуку і
Робочі місця еквівал
-ентні
68 125 250 500 1000 2000 4000 8000 рівні,
дБа
Постійні робочі
місця і робочі зони у
92
виробничих 99 86 83 80 78 76 74 85
приміщеннях і на
території підприємств
56
Примітка.
Для оцінки шуму допускається користуватися загальним його рівнем,
еквівалентним виміряному за шкалою «А» шумоміра.
Загальний рівень шуму повинен знижуватися в джерелах його виникнення.
Залежно від характеру шумоутворення (механічного, аеродинамічного,
електромагнітного походження) повинні застосовуватися відповідні засоби
захисту, звуко- і віброізоляція, звуко- і вібропоглинаючі пристрої, глушники
аеродинамічного шуму і ін.
Зниження загального рівня шуму повинне здійснюватися технічними
засобами, до яких відносяться належний догляд за роботой машин (своєчасне
мащення з’єднань, вібруючих і деталей, що створюють звук, відбалансованість
швимдкообертових частин машин, попередження зносу і своєчасна заміна
зношених зубчастих передач і т. п.); покращення технології ремонту і
обслуговування машин, а також своєчасне якісне проведення технічних оглядів,
попереджувальних і загальних ремонтів.
Для послаблення шуму і вібрації устаткування, яке створює вібрацію і
шум вище установлених норм (мотори, двигуни, вентилятори і ін.), повинне
встановлюватися на шумоізолюючих фундаментах і основах, віброізольованих
від підлоги та інших конструкцій будівель, а якщо цього недостатньо — в
окремих ізольованих приміщеннях. Жорстке кріплення такого устаткування
безпосередньо до огороджуючих конструкцій будівель не допускається.
Приєднання повітропроводів і трубопроводів до вентиляторів та насосів слід
здійснювати за допомогою гнучкої (м'якою) вставки.
Зони з рівнем звуку або еквівалентним рівнем звука вище 85 дБА мають
бути позначені знаками небезпеки. Робітників в цих зонах адміністрація повинна
забезпечувати засобами індивідуального захисту.
Рівні загальної вібрації, що впливає на людину по вертикальній і
горизонтальній осям у виробничих умовах, не повинні відповідно до СН 245—
71 перевищувати значень, вказаних в таблиці 3.2.
Таблиця 3.2
Рівні загальної вібрації у виробничих умовах
Октавні смуги з середнє
Характеристики вібрацій геометричними частотами, Гц
2.0 4.0 8,0 16,0 31,5
62,0
Середнє квадратичні значення
віброшвидкості, м/с 10-2, не більш 1,30 0,45 0,22 0,20 0.20 0,20
Логарифмічні рівні віброшвидкості,
дБ, не більш 108 99 93 92 92 92
57
Гігієнічними характеристиками вібрації, які визначають її дію на людину,
є середнє квадратичні значення віброшвидкості (у м/с) або її логарифмічні
рівні (у дБ) в октавних смугах частот.
Для деяких машин допустимі параметри вібрації приведені в таблиці 3.3.
Таблиця 3.3
Допустимі параметри вібрації
Верстат Частота Частота Віброзміщення, Середньоквадратичне
обертання, коливань, мм значення коливальної
об/хв Гц швидкості, м/с∙10-2
Вальцьовий 490-980 8,2—16,3 0,056—0,028 0.2
Вальцьові млини
Конструкція вальцьових млинів повинна відповідати технічним умовам
згідно ГОСТ 21001—80 на верстати вальцьові борошномельні, НПАОП 8.1.00-
1.01–88 і НПАОП 15.1.00-1.01–88.
Перекіс загальних осей поверхонь цапф (діаметром 65 мм) вальців, що
мелють, в кожній половині верстата не повинен бути більше 0,25 мм по довжині
1000 мм.
Зазор між вальцями має бути регульованим в межах від 0,1 до 1,0 мм.
Живильний пристрій повинен забезпечувати рівномірну подачу продукту
по всій довжині вальців.
Конструкція верстата повинна забезпечувати проходження між вальцями
чужорідних тіл розміром не більш 6 мм для верстатів з порожнистою бочкою і
8 мм для верстатів з суцільною бочкою мелючих вальців.
Верстати повинні мати світлову сигналізацію холостого ходу.
Верстати з пневмоприймачами повинні мати механізм блокування який би
перемикав верстат на холостий хід при завалах бункера.
Пневмоприймачі повинні мати розвантажувальне пристосування для
видалення продукту при завалах.
Привідні ремені і шківи вальцьового верстата і електродвигуни мають бути
захищені як із зовнішньою, так і з внутрішнього боку верстата.
Для запобігання випадкам захвату пальців рук вальцями, що обертаються,
верстати мають бути забезпечені запобіжниками гратами.
Для прочищення зазору між заслінкою і живильним валком, а також
аспіраційних труб, каналів і матеріалопроводів мають бути надані безпечні
58
зручні пристосування. Знімання і установку заслінки для очищення живильних
валиків дозволяється здійснювати лише після повної зупинки верстата.
Забороняється чистити і виймати щитки для подачі продуктів від живлячих
валиків до робочої зони при роботі вальцьового верстата, а також підхоплювати
руками сторонні предмети, які потрапили у верстат. В разі попадання таких
предметів необхідно негайно відключити верстат і вийняти їх після повної його
зупинки. Виймання з верстата, переміщення і установку вальців потрібно
здійснювати лише із застосуванням спеціальних пристроїв. Зняті вальці повинні
укладатися на дерев'яні підкладки і зберігатися на спеціальних пірамідах.
Повздовжня вісь монорельса повинна проходить над віссю
швидкообертового вальця. Відстань від підлоги до монорельса має бути не
менше 3,2 м.
Дверці і лючки млина мають бути закритими і не пропускати пилу в
приміщення. Забороняється заклеювати або забивати спеціально влаштовані в
кришках верстата аспіраційні щілини.
Вальцьові верстати повинні встановлюватися на віброізолюючій основі,
що складається з дерев'яної рами товщиною не менше 60 мм з прокладкою з
листової гуми під опорною поверхнею млина і електродвигуна.
3.2 Розрахунок звукоізолюючого кожуха на електродвигун А02-61-6
вальцьового млина
Розрахуємо кожух на електродвигун А02-61-6, через одну із стінок якого
повинен проходити вал приводу діаметром 0,065 м. Двигун потребує
охолодження, тому в кожусі повинні бути передбачені отвори для циркуляції
повітря (два отвори в різних гранях кожен з прохідною площею 0,1 м2).
Габарити електродвигуна: 0,45×0,3×0,36 м (довжина × ширина × висота).
Дана електрична машина розміщується у виробничому приміщенні.
Розрахункова точка вибрана на робочому місці, що знаходиться на відстані 1м
від поверхні машини. Октавні рівні звукового тиску в розрахунковій точці, що
створюються одним працюючим двигуном, приведені в таблиці 3.4.
Таблиця 3.4
Рівні звукового тиску
Середньо геометрична частота, Гц
Величина
63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
59
Рівень звукового
90 92 93 94 90 85 82 77
тиску L, дБ
Розрахунок
У відповідності з формою двигуна обираю кожух у формі прямокутного
паралелепіпеда: розмір у плані – 0,8×0,6 м і висота – 0,7 м.
Визначаю площу поверхні джерела шуму:
S = 2 (0,4 0,36) + 2 (0,3 0,36) + 0,4 0,3 = 0,624 м2
ÄÆ
і площу поверхні кожуха:
SK = 2 (0,8 0,7) + 2 (0,7 0,6) + 0,8 0,6 = 2,44 м2.
Відношення (SK/SДЖ)=2,44/0,624=3,91; тоді 10lg(SK/SДЖ) =5.92.
Приймаю вираз 10lg(SK/SДЖ) рівним 6.
Розрахунок проводжу за методикою, що наведена у [ 57 , с. 69-89].
Визначаю необхідну звукоізоляцію кожуха за формулою (57):
RКОЖ.НБ.= L – LДОП + 5,
де L – октавний рівень звукового тиску у розрахунковій точці, що
створюється однією ізольованою працюючою машиною, дБ;
LДОП – допустимий рівень звукового тиску у розрахунковій точці, дБ.
Допустимі рівні звукового тиску LДОП у розрахунковій точці я вибрав для
категорії приміщень «Постійні робочі місця і робочі зони у виробничих
приміщеннях і на території підприємств» з таблиці [ 59 ]. При проектуванні
кожуха підбираю конструкції стінок кожуха так, щоб звукоізоляція кожної грані
була не нижче значення R
Г.ТР. , що розраховане по формулі [ 59 ].
R
Г.ТР. = RКОЖ. НБ. + 10lg(SK/SДЖ) .
При вибраних габаритах кожуха його грані мають розміри: одна грань
(0,8×0,6) м2, дві грані (0,8×0,7) м2, дві грані - торцеві (0,7×0,6) м2.
Вибираю стальний кожух з товщиною стінок 1,5 мм.
Звукоізоляцію кожної грані кожуха визначаю за графіком, округливши
розміри граней кожуха до найближчих величин на розрахункових кривих цього
графіку; для усіх граней кожуха використовую криву 9 – грань розміром 1×0,5
м2, тому що площі усіх трьох граней проектованого кожуха приблизно рівні 0,5
м2: 0,8×0,6=0,48 м2, 0,8×0,7=0,56 м2, 0,7×0,6=0,42 м2.
Глушники у отворах для циркуляції повітря і в місці проходження валу
машини (рис. 3.1) .
60
Необхідну ефективність глушників визначаю з допомогою номограми на
рис. 29, приймаючи RM рівним ΔLГЛ.ТР.
Глушники для циркуляції повітря розміщую відповідно: у верхній грані
0,1
розміром 0,8×0,6 м2 ( Ê = 100% = 21% ) і в торцевій грані розміром 0,7×0,6
0,8 0,6
0,1
м2 ( Ê = 100% = 24% ).
0,7 0,6
Ширину щілини у місці проходження валу (діаметром 0,065 м) через грань
розміром 0,7×0,6 м2 вибираю рівною 20 мм.
Тоді
2
(0,065+0,04) 1
Ê = 100% = 2% .
4 0,7 0,6
RКОЖ. = RГ.СР. – 10lg(SК/SДЖ),
де RГ.СР. – проектна середня звукоізоляція огороджуючого кожуха;
5
Si
i=1
R 5
Г.СР. = 10lg ;
−0,1R
S 10 i
i
i=1
де Rі – розрахункове значення звукоізоляції грані з площею Sі ,
В отворах для циркуляції повітря можна застосувати кільцеві або щілинні
глушники довжиною 0,25 м при ширині щілини 30 мм. В місці проходження валу
установлюю кільцевий глушник із одностороннім облицюванням довжиною 0,5
м при ширині щілини 20мм .
Проектна акустична ефективність вибраних глушників наведена у таблиці
3.13, поз.14-15.
Порівняння результатів розрахунку із необхідною звукоізоляцією кожуха
показує, що вибрана конструкція кожуха і додаткових елементів (глушників)
забезпечує необхідну звукоізоляцію у всьому частотному діапазоні.
61
Рисунок 3.1 – Схема звукоізолюючого кожуха:
1, 2 – глушники; 3 – глушник в отворі для валу; 4 – гумова прокладка;
5 – металічний лист; 6 – вал приводу; 7 – металічний стержень.
62
ВИСНОВОК
В даній роботі було проведено аналіз будови вальцьового млина (розглянуто
основні вузли та їх взаємодію між собою), огляд різних типів вальцьових
верстатів вітчизняних та зарубіжних виробників. Поставлена технічна задача, а
саме: усунути міжвальцьову передачу зубчастими колесами, на таку, яка при
переведенні верстата у холостий режим (відвал/привал) не буде суттєво
змінювати характер зачеплення у механічній передачі «Швидкообертовий
валець-повільно обертовий». Саме передача двостороннім зубчастим пасом
може усунути дане протиріччя.
Згідно з інформацією по проектуванню передач двостороннім зубчастим
пасом, виявилося, що у даний час існують матеріали, які забезпечують
зубчастому пасові необхідну міцність та податливість, щоб витримувати значні
зусилля. Так, використання зубчастого пасу фірми «Optibelt» повністю
задовольняє умови експлуатації на вальцьовому верстаті.
63
Список використаних джерел
1.Боровик А. І. Обладнання для збереження та переробки зерна. Курс лекцій:
Навч. Посіб. – Черкаси: ЧДТУ, 2005. – 339 с.
2.«Правила організації і ведення технологічного процесу на борошномельних
заводах», затверджені МінАПК України 20.03.98р. № 83.
пособие.-Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2006.- 40 с.
20.Руденко П.А. Проектування технологічних процесів в машинобудуванні. -
К.Вища шк.1987,-414с.
4.Закалов О.В. Обладнання переробних та харчових підприємств. –Тернопіль,
2001.
5. Обладнання підприємств переробної та харчової промисловості. /За ред.
І.С.Гулого – Вінниця: Нова книга, 2001р. –576с.
6. Іванченко Ф. К. Підйомно-транспортні машини: підручник. -К.: Вища шк.,
1993. - 413 с.
7. Кіркач А.Ф., Баласанян Р.А. "Розрахунок та проектування деталей машин". Х
.: Вища школа, 1988. - 142с.
8. Кудрявцев В. Н. "Деталі машини". - К: Вища шк., 1981. - 462 с.
9. Ковтун В. В. "Міцність матеріалів. Розрахункові роботи" - Львів, Плакат, 2002
- 280с.
10. Копалюк А. Є. "Механізація вантажно-розвантажувальних робіт у
виробництві продуктів харчування". - К.: Техніка, 1978. - 200 с.
11. Левачов Н.А. "Комплексна механізація робіт ПРТС у харчовій
промисловості". - К.: Харчова промисловість, 1975. - 296 с.
12. Сухий ЛА "Розрахунок напрямних з фіксованою орієнтацією для штучних
виробів. Механізація та автоматизація виробництва". 1975. - № 2. - 256 с.
13."Транспортно-зарядні машини для комплексної механізації виробництва
продуктів харчування". УВІМК. Бендерський, В.Р.Буркан, П.Н. Васильєв та ін.
64
Під загальним керівництвом А. Л. Соколової. - К.: Харчова промисловість, 1984.
- 759 с.
14. Транспортно-технологічні системи на пивзаводів / А. І. Соколенко,
український А. І., В. А. Піддубний / Під ред. А. І. Соколенка. - К.: АртЕк, 2002. -
304 с.: Іл.
15. Сегед Д.Г., Дашевський В.М. "Охорона праці в харчовій промисловості". - К
.: Легка та харчова промисловість, 1983. - 344 с.
16. Кукібний О. А. "Курс проектування конвеєрних машин". - К.: Вища школа,
1973. - 288 с.
16."Організація та планування виробництва в харчовій промисловості". Донсков
В. Є. та ін. К., Харчова промисловість. 1972. - 590 с.
17. Стеблюк М. І. Цивільний захист: Підручник. - К.: Знання, 2006. - 487 с.
транспортних машин". Для. за допомогою. - К.: Машинобудування, 1980. - 255 с.
65