Дипломная (вкр): Модернизация способа очистки бандажей барабана для сушки концентрата

Модернизация способа очистки бандажей барабана для сушки концентрата

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ПРИВОДА МЕХАНИЗМА ВРАЩЕНИЯ СУШИЛЬНОГО БАРАБАНА

2.1 Описание конструкции, назначения и принципа действия исполнительной машины

.2 Энергокинематический расчет привода

.2.1 Выбор двигателя. Кинематический расчет привода

.2.2 Энергетический расчет привода

.2.3 Подбор стандартного редуктора

.2.4 Расчет открытой зубчатой передачи

.2.5 Ориентировочный расчет и конструирование приводного вала

.2.5.1 Выбор материала приводного вала

.2.5.2 Расчет и конструирование приводного вала рабочей машины

.2.5.3 Предварительный выбор подшипников

.2.5.4 Проверочный расчет подшипников

.2.5.5 Расчет шпоночных соединений

.2.6 Проверочный расчет приводного вала

.2.7 Подбор и проверочный расчет муфт

. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ РАМЫ ПРИВОДА МЕХАНИЗМА ВРАЩЕНИЯ БАРАБАНА

.1 Разработка рамы привода аппарата для сушки флотационного концентрата

.2 Требования к раме привода

.3 Конструирование рамы привода

.4 Расчет анкерных болтов

. РАЗРАБОТКА ГИДРОПРИВОДА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ РЕЗЦА ДЛЯ ОЧИСТКИ БАНДАЖЕЙ БАРАБАНА

.1 Расчёт и выбор исполнительного гидроцилиндра

.1.1 Нагрузочные характеристики гидропривода

.1.2 Расчет исполнительного гидродвигателя

.2 Составление принципиальной схемы гидропривода

.3 Выбор и расчёт насосной установки

.4 Расчёт и выбор гидроаппаратуры и трубопроводов

.4.1 Расчет трубопроводов

.4.2 Выбор гидроаппаратуры

.5 Определение потерь давления в аппаратуре и трубопроводах

.5.1 Определение потерь давления в аппаратах

.5.2 Определение потерь давления по длине труб

.5.3 Определение местных потерь давления

.6 Определение суммарных потерь и проверка насосной установки

. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ШЛИЦЕВОЙ ПРОТЯЖКИ

.1 Расчет комбинированной цилиндрическо-шлицевой протяжки одинарной схемы резания

. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВТУЛКИ

.1 Описание конструкции детали

.2 Анализ технологичности конструкции детали

.3 Выбор способа изготовления заготовки

.4 Аналитический расчет припуска на обработку

.5 Выбор маршрута обработки детали

.6 Выбор типа производства и формы организации технологического процесса

.7 Выбор оборудования и приспособлений

.8 Выбор режущих инструментов

.9 Выбор средств измерения

.10 Выбор режимов резания

.11 Техническое нормирование времени по операциям

.12 Разработка программы для станка с ЧПУ

. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов на участке флатанционного концентрата

.2 Меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда на участке флатанционного концентрата

.3 Расчеты общего производственного освещения на участке флантанционного концентрата

.4 Меры по охране окружающей среды

.5 Меры по обеспечению устойчивости функционирования участка в условиях чрезвычайных ситуаций

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Сегодня черная металлургия - одна из важных отраслей промышленности. Эта отрасль объединяет технологически и организационно различные предприятия, служит основой развития машиностроения и строительства.

В России действуют порядка 710 предприятий черной металлургии, производящие около 47 миллионов тонн готового проката. Свыше 91 процента из этого количества приходится на такие предприятия как: ПАО «Северсталь», Челябинский, Магнитогорский, Новолипецкий, Западно-Сибирский, Нижне-Тагильский, Кузнецкий, Орско-Халиловский, Оскольский металлургические комбинаты. По объему производства лидируют следующие компании: ПАО «Северсталь», ОАО «НЛМК», ОАО «ММК», которые производят 58 процентов всего российского экспорта металлопродукции.

С 1996 года ПАО «Северсталь» лидирует в стране по объемам реализации металлопродукции, а также входит в число 10 крупнейших сталелитейных металлургических компаний мира.

Естественно, что в структуре промышленного производства Вологодской области ведущее место занимает черная металлургия, представленная, в первую очередь, гигантским металлургическом комбинатом - ОАО «Северсталь».

Расположен комбинат в городе Череповце Вологодской области на берегу Рыбинского водохранилища. От Москвы его отделяют 620 км, от Санкт-Петербурга - 475 км. Железнодорожные магистрали и Волго-Балт связывают Череповец с крупными промышленными центрами, а также с портами 5 морей. Столь выгодное географическое и транспортное положение ОАО «Северсталь» создают ему благоприятные условия для реализации готовой продукции как внутри страны, так и за рубежом. Город Череповец был учрежден при старинном Череповецком монастыре Указом императрицы Екатерины Великой в 1777 году «для пользы водяной коммуникации».

С открытием в 1810 году Мариинского водного пути город становится крупным транзитным пунктом на пути из Заволжья к Санкт-Петербургу. В 1905 году через Череповец прошла железная дорога, что способствовало усилению его экономических связей.

В первой половине двадцатого века группа экспертов во главе с академиком И.П. Бардиным предложила оригинальное решение - разместить завод в Череповце.

Однако, стремительный рост промышленного потенциала произошел во второй половине двадцатого века и связано это со строительством металлургического завода, нынешней «Северстали».

Продукция комбината - кокс, химические продукты, широкий марочный сортамент холоднокатаных, горячекатаных листов и рулонов, сортового проката, гнутых профилей - по качеству находится на уровне лучших мировых стандартов и используется в машиностроении, строительстве, авто- и судостроении, электротехнической промышленности и многих других отраслях экономики. Продукция комбината экспортируется в 52 страны, объем экспортной продукции составляет 15 % от общего объема производства.

Непрерывный рост объема производства - характерная черта развития комбината, обусловленная новым строительством и реконструкцией действующих агрегатов, внедрением мероприятий научно-технического прогресса, повышением качества выпускаемой продукции, повышением уровня всей экономической деятельности.

Развитие комбината продолжается и в настоящее время. Осваиваются новые мощности по производству агломерата, конвертерной стали и проката.

Комбинат отличается широким использованием современных достижений науки, техники и технологии, высокой степенью механизации и автоматизации технологических и производственных процессов. Он является своеобразным учебным центром по подготовке специалистов для черной металлургии.

Цель разработки гидропривода - закрепление теоретических знаний, которые приобретены при изучении курса «Гидропневмоавтоматика и гидропривод», получение практических навыков в разработке гидравлических приводов промышленных роботов и металлорежущих станков.

Конструирование привода должно основываться на применении типовой гидроаппаратуры. При реализации работы применяют материалы из разделов: физики, высшей математика, теоретической механики, сопротивлении материалов, теории машин и механизмов, основы конструирования машин, технического черчения, вычислительной техники и математического моделирования.

Выполнение проекта требует комплексного применения знаний ряда изученных дисциплин (резание металлов, детали машин, сопротивление материалов) и способствует развитию навыков проектирования модернизации сложных механизмов. В процессе работы над проектом студент знакомится с кинематической структурой приводов станков, конструктивным исполнением их элементов, а также выполняет необходимые проектировочные расчеты.

Буквально недавно экономика нашей страны перешла на рыночные отношения. В плановом хозяйстве производство всех отраслей промышленности Российской Федерации ориентировалось на выход регламентированного перечня деталей в соответствии с годовой целью определенной отрасли СССР. Вопреки несуществующего порядка и безотказности действия ведущих путей экономики советского уклада, этот метод, работал неудовлетворительно. Ни одно государство сейчас не отличается абсолютно идеальной экономикой.

Рынок преобразовал все, или практически все. В настоящее время «спрос» заказчика - это основная деятельность каждого предприятия. Перед поставщиками поставлены строгие задачи. А именно: уверять заказчика покупать данное изделие, отодвинуть конкурентов на второй план, занять лидирующую позицию. Политика реформы обнаружила несправедливость прошлых норм. Большое количество поставщиков не устояли перед начавшимся «естественным отбором» и отошли в сторону. Тех, кто выжил ожидала тяжелая дорога привыкания к новому порядку, основанной на «симбиозе» заказчика и поставщика, предпринимателя и наемником.

В сегодняшнее время для того, чтобы выжить, нужно усвоить обстоятельства рынка, просьбы и пожелания заказчика, вместимость рынка, а также вероятных соперников.

Главная цель - это классификация, фиксирование и углубление знаний, которые были получены в разделе «Экономика», а также закрепление навыков при решении практических задач.

Работа включает в себя: вычисление программы, партии и штучно-калькуляционного времени, объём оборудования и численность работников, которые работают на определенной площади, их зарплаты и полного фонда заработной платы, а также, рассчитываются затраты на сырье и ведущие фонды, расчет технико-экономических коэффициентов работы участка.

Из технологического процесса берут сведения об аппаратуре, подобранной на данной площади. Более того, для расчета требуются данные именно из цеха центрального предприятия ПАО «Северсталь», в котором реализуется производство. Вот эти данные: стоимость аппаратуры, сырья, нормы амортизации, энергозатраты, расходы на аппаратуру (РСО), а также прочие цеховые расходы. Эти данные установлены соответственно показателям коксохимического производства.

Проект оканчивается выводами по проделанной работы. Разбираются технико-экономические коэффициенты работы участка, по которым подводятся итоги о выгодности разработки и о внедрении в производство.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

В настоящее время в процессе эксплуатации сушильных барабанов происходит загрязнение их бандаже, что требует их ремонта: обработка бандажей с помощью болгарок, шлифмашинок, или демонтаж самого барабана - это процесс очень трудоёмкий вредный для здоровья и затратный.

Поэтому целью ВКР является модернизация устройства для обработки бандажей сушильного барабана.

В рамках проекта нужно решить следующие задачи:

расчет и проект привода сушильного барабана;

рассчитать и спроектировать раму привода механизма вращения барабана;

разработать гидропривод перемещения резца устройства для обработки бандажей сушильного барабана;

спроектировать и рассчитать шлицевую протяжку;

разработка технологического процесса изготовления втулки;

- спроектировать общий вид сушильного барабана с устройством для обработки бандажей.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ПРИВОДА МЕХАНИЗМА ВРАЩЕНИЯ СУШИЛЬНОГО БАРАБАНА

2.1 Описание конструкции, назначения и принципа действия исполнительной машины

Привод барабана осуществляется от электродвигателя посредством редуктора и соединительных муфт. Кинематическая схема привода изображена на рисунке 1.

Назначение исполнительной машины - для сушки флотационного концентрата в условиях коксохимического производства.

Техническое задание:

Частота вращения барабана n = 4,7 об/мин.

Частота вращения приводного вала n пр = 31,3 об/мин.

Передаваемая мощность Р = 45 000 Вт

Передаточное отношение венцовой зубчатой пары i = 6,75.

Dзуб.бар. = 3900 мм; Dзуб.рп.вала = 580 мм.

Рисунок 1 - Кинематическая схема привода

2.2 Энергокинематический расчет привода

.2.1 Выбор двигателя. Кинематический расчет привода

В состав привода барабана входят электродвигатель, две зубчатых муфты, трехступенчатый цилиндрический редуктор.

Определение КПД привода:

, (1)

где = = 0,963 · 0,994 = 0,85 КПД трехступенчатого цилиндрического редуктора;

 = 0,96…0,98;

 = 0,98…0,99 КПД муфты;

 = 0,99 …0,995 КПД пары подшипников качения [12];

 = 0,85 · 0,992 = 0,83.

Окружная скорость приводного вала,

 (2)

Угловая скорость приводного вала, с-1

 с-1 (3)

Передаваемый момент, Н·м

Н (4)

Окружное усилие, Н

Н (5)

Требуемая мощность электродвигателя, кВт

 Вт = 54,21 кВт (6)

Номинальная мощность электродвигателя Р ном = 55 кВт.

Наиболее предпочтительным является двигатель 4А250М6 номинальной мощности Р ном = 55,0 кВт, номинальной частоты вращения Nном = 987 об/мин (с учетом s = 1,3), диаметр выходного вала d = 65 мм [1]

Передаточное отношение привода.

 (7)

Передаточное отношение редуктора (Uртрехступенчатого = 31,5…160, предельные значения -25…250)

 , (8)

где Uз.п. - (венцовая зубчатая пара) = 6,75

2.2.2 Энергетический расчет привода

Угловые скорости и частоты вращения на валах

Угловая скорость и частота вращения и электродвигателя nэ = 987 мин-1

 с-1 (9)

Угловая скорость и частота вращения быстроходного вала редуктора n1 = 987 мин-1,  с-1

Угловая скорость и частота вращения тихоходного вала редуктора

n4 =мин-1 (10)

=3,28 с-1 (11)