2. Определяем передаточное число приводов и его ступеней:
u=nэл.дв./nб=1000/45=22.2
u=uр×uзп,
где uр=2…4—передаточное число ременной передачи,
uзп=3…7—передаточное число зубчатой передачи, uзп=5.6
uр=u/uзп=22.2/5.6=3.96
3. Определяем мощность вращения барабана:
Nб=Nэл.дв×η,
где η—КПД привода; η=ηзпηрηпк2
ηзп=0.94—КПД открытой зубчатой передачи;
ηр=0.96—КПД ременной передачи;
ηпк2=0.992—КПД подшипников (две пары)
η=0.94×0.96×0.992=0.88
Nб=2.2×0.88=1.95 кВт
4. Определяем силовые и кинематические параметры привода
Nэл.дв.=2.2 кВт N1= 2.09 кВт Nб=1.95 кВт
nэл.дв=1000 об/мин n1= 250об/мин nб= 44.6 об/мин
ωэл дв= 104 с-1 ω1= 26с-1 ωб= 4.64с-1
Тэл дв= 21.15Н×м Т1= 80.4Н×м Тб= 419.1Н×м
2.3.2. Проверочный расчет деталей и сборочных единиц
шаровой мельницы.
Проверочный расчет подшипников 208 ГОСТ 8338-74 класса точности Н установленного на консоли трансмиссии шкив-шестерня.
Исходные данные.
n1=250 об/мин—частота вращения шкив-шестерни;
ω1=26 с-1—угловая скорость шкив-шестерни;
Т1=80.4 Н×м—вращающий момент шкив-шестерни;
N1=2.09 кВт—мощность на валу;
Размеры подшипника 208
d=40 мм—внутренний диаметр подшипника
D=80 мм—наружный диаметр подшипника
В=18 мм—ширина подшипника
Сr= 32 кН—грузоподъёмность
Соr= 17.8 кН—грузоподъёмность
Х=0.56 V=1 Kб=1.3 Кт=1—характеристики подшипников
Lh=24820 часов—требуемая долговечность подшипников.
Решение.
1. Определяем окружную силу
Ft=2T1×103/d1=2×80.4×103/96=1675 Н,
где d1=96 мм—диаметр шестерни
Ft=2T1×103/d2=2×80.4×103/396=406.06 Н,
где d2=396 мм—диаметр шкива
2. Определяем радиальную силу
Fr=Ft×tgα=1675×tg200=609.65 H,
где α=200—угол зацепления передачи
3. Определяем отношение
4. Определяем отношение
Подбираем интерполированием показатели е=0.28 Y=1.55
По соотношению
Выбираем формулу для определения эквивалентной динамической нагрузки наиболее нагруженного подшипникаRЕ=(ХVFt+YFr)KбКт=(0.56×1×609.65+1.55×609.65)×1.3×1=1672.26 Н
5. Определяем динамическую грузоподъёмность
12670.9 Н < 32000 H Crp<Cr (условие выполняется)
Подшипник 208 пригоден к эксплуатации.
6. Определяем долговечность подшипника:
47033.8 ч > 29200 ч L10h > Lh (условие выполняется)
Вывод: для промежуточного вала (консольной трансмиссии) для крепления шкив-шестерни принимаем подшипник 208 ГОСТ 8338—74 2шт.
2.4. Повышение технического уровня аппарата (модернизация).
Под модернизацией оборудования понимают внесение конструкцию машины или аппарата ряда изменений, которые повышают их технический уровень и эксплутационные показатели:
1. Производительность;
2. Жесткость и виброустойчивость;
3. Долговечность;
4. Точность технологических параметров;
5. Степень автоматизации;
6. Безопасность работы;
7. Удобство и лёгкость обслуживания.
Экономически целесообразно производить модернизацию только тогда, когда затраты окупаются в течение 2—3 лет, производительность машины повышается не меньше чем на 20—30 % и машина будет эксплуатироваться не менее 5-ти лет.
Производительность оборудования увеличивается путём повышения его мощности и быстроходности (по необходимости), а также проведением механизации и автоматизации вспомогательных операций.
Повышение быстроходности и мощности достигается заменой электродвигателей, изменением конструктивных параметров механической передачи (шкива, звёздочки, зубчатого колеса), установкой специального редуктора (планетарного) между электродвигателем и рабочим органом.
Увеличение жесткости и виброустойчивости повышается путем установки ребер жесткости на наиболее нагруженных участках конструкции, изменением конфигурации корпусов, выполнением сварочных швов согласно технологии и видам деформации, замена резиновых и пружинных амортизаторов на гидравлические амортизаторы.
Увеличение долговечности безотказности оборудования обеспечивается повышением износостойкости ответственных деталей, улучшением условий смазки, применением защитных устройств для направляющих рам и ходовых механизмов, усиление слабых звеньев (замена материала, термообработка, изменение размеров и форм).
Для повышения безопасности работы и облегчение обслуживания устанавливают при необходимости блокирующие устройства, ограничивающие опасные зоны, упоры и концевые выключатели, предохранительные устройства, устанавливают аварийную сигнализацию и др.
Моральный износ связан с появлением оборудования с более высокими эксплуатационными характеристиками, что обуславливает нецелесообразность её дальнейшей эксплуатацией. Морально изношенное оборудование заменяется на новое. Действительным средством устранения последствий морального износа является модернизация, т.е. усовершенствования действующего оборудования с целью повышения его эксплутационных показателей до показателей аналогичного оборудования боле совершенствованных конструкций.
В курсовом проекте предлагается механизировать загрузку измельчаемого материала, при этом сократится дополнительное время работы. Предлагается установить на загрузную воронку питатель-дозатор барабанного типа. Привод дозатора будет осуществляться от шнека подачи продукта в барабан через цепную передачу.
Принцип работы питателя-дозатора заключается в следующем: в начальный период загрузки в мельницу засыпается не более 30 кг материала, после чего загрузка производится равными порциями по 15 кг через каждые 10…15 мин работы.
Предложение: загрузка производится постоянно в течении всего времени, производительность G мельницы составляет 100 кг/ч. В виду того, чтобы шаровая мельница при пуске в течении первых 15-ти мин не работало в холостую предлагается предварительно произвести загрузку 30 кг материала. Значит, производительность мельницы увеличится до GМ равное 130 кг/ч, а частота вращения приводной звёздочки nпз= 45 об/мин.
Исходя из конструктивных соображений принимаем питатель-дозатор с диаметром барабана Dп/д= 0.05 м с ¼ объема загрузки.
Для выгрузки измельченного материала предлагается установить питатель лоткового типа с габаритными размерами 530х660х160 мм с одночасовой выгрузкой.
3. Раздел. Экономическая часть.
3.1. Разработка графика планово-периодических ремонтов
ремонтного участка (установки).
Системой ППР называется совокупность организационных и технических мероприятий по уходу, надзору, обслуживанию и ремонту оборудования, проводимых профилактически по заранее составленному плану для обеспечения безотказной работы оборудования.
Цели планово-предупредительного ремонта:
1) предупреждение преждевременного износа оборудования и поддержание его в работоспособном состоянии;
2) предупреждение аварий оборудования;
3) возможность выполнения ремонтных работ по плану, согласованному с планом производства;
4) своевременная подготовка запчастей, материалов и рабочей силы и минимальный простой оборудования в ремонте.
В целом система ППР служит для поддержания оборудования в исправном состоянии, т. е. она должна обеспечить путем плановых ремонтов работоспособность оборудования при сохранении его высокой производительности. Плановое проведение ремонтов позволяет также создать равномерную загрузку ремонтных бригад, повысить качество ремонтов и снизить расходы на ремонт.
График ППР должен предусматривать:
1) затраты времени на ремонт;
2) затраты рабочей силы;
3) необходимое количество запчастей и ремонтных приспособлений;
4) проведение модернизации в период остановки оборудования на ремонт.
Планово-предупредительный ремонт проводится периодически в плановом порядке через определенное количество часов непрерывной работы. Содержание и объем каждого ремонта устанавливаются окончательно в процессе его выполнения с учетом выявленного состояния агрегатов. При составлении плана ремонта учитывается межремонтный цикл для данного вида оборудования. Межремонтным циклом называется время работы между двумя капитальными ремонтами.