Безопасность технологических процессов при производстве кровельных рулонных материалов

 
 

     Определим длину стрелы, теоретическую и  экспериментальную производительность и основные размеры ковша для  экскаватора ЭВГ-35, если грунт металлические  шлаки, а вид ковша драглайн с  зубьями, работа в отвал и угол поворота платформы 90⁰.

     Тип грунта 4 k_н=0,85.

     Производительность  цикла 55сек.

     Емкость ковша 35 м^3.

     Масса экскаватора 2650 т.

     Емкость ковша 2 м^3.

     При загрузке на транспорт 1,87.

     При работе в отвал 2,14.

Длина стрелы

Теоретическая производительность

Производительность эксковатора

Ширина ковша

Высота ковша

Длина ковша .

     Выполним проверочный расчет:

q=cBHL= м³, что не превышает значения погрешности коэффициентов.

      Для экскаватора ЭВГ-35 ширина ковша 3,84м, высота ковша 2,4м, а длинна ковша 4,25м.При  этом теоретическая производительность равна 2850м³/ч, а производительность экспериментальная равна 176м³/ч. 
 
 

2.3 Расчет  основных параметров и выбор конвейера, удовлетворяющего заданным условиям

     К машинам непрерывного транспорта в строительстве относятся ленточные конвейеры, ковшовые элеваторы, винтовые конвейеры, аэрожелоба, устройства пневматического транспорта и самотечные установки.

     Основными свойствами сыпучих и мелкозернистых материалов, которые надо учитывать при транспортировании, являются: гранулометрический состав, угол естественного откоса в покое и в движении, плотность, коэффициент трения между материалом и поверхностью, состояние материала.

     Гранулометрический  состав материала определяют на ситах. В зависимости от содержания частиц той или иной крупности различают  рядовые материалы, где отношение  размеров наибольших и наименьших кусков превышает 2,5, и сортированные, где  оно меньше.

     Свободно насыпанный на горизонтальную поверхность материал образует конус, угол наклона образующей которого к горизонтальной поверхности является углом естественного откоса материала в покое. Если материал поместить на движущуюся поверхность (ленту конвейера), то в результате толчков и встряхивания угол естественного откоса уменьшается. Такой угол называют углом естественного откоса материала в движении.

     Плотность — масса единицы объема материала  при насыпке его без уплотнения, обычно измеряется в килограммах на кубический метр.

     Коэффициент трения материала о поверхность  обусловливает углы наклона стенок бункеров, лотков, конвейеров. Транспортируемый материал может быть хрупким, липким, абразивным и пылящим. Характеристика свойств материалов, учитываемых  при выборе транспортирующего оборудования, приведена в табл.

     Бункера служат для хранения и перегрузки сыпучих и мелкокусковых материалов. Наиболее часто применяются пирамидальные, пирамидально-призматические и цилиндроконические бункера.

     Производительность  машин непрерывного транспорта зависит от погонной нагрузки q (в кг/м) и скорости движения v (в м/с) и не зависит от пути транспортирования. В общем виде производительность (в т/ч):

     Производительность  может быть выражена также в объемных единицах (м³/ч) и в штуках (шт./ч).

      При линейном перемещении рабочего органа транспортирующей машины перемещаемый груз может располагаться равномерно по длине в виде слоя (рис. 3, а), размещаться на ленте поштучно (рис. 3, б), перемещаться в ковшах или других емкостях (рис. 3, в). В первом случае погонная нагрузка (в кг/м):

где F-площадь поперечного сечения слоя материала, м²; -насыпная масса материала, кг/м³.

При размещении поштучно погонная нагрузка (в кг/м):

где G — масса единицы груза, кг; а — шаг размещения грузов, т. е. среднее расстояние между осями или одноименными точками смежных грузов, м.

При перемещении  в ковшах

где — геометрическая емкость ковша, м³; — насыпная масса материала, кг/м³; — коэффициент наполнения ковшей (среднее отношение объема материала, заполняющего ковш, к геометрической емкости ковша), принимаемый равным 0,6 для глубоких и остроугольных ковшей и 0,4 — для мелких.

     Для определения площади поперечного  сечения слоя сыпучего материала, лежащего на ленте, необходимо знать его угол естественного откоса, который можно  определить как угол между основанием и образующей конуса, полученного при медленном подъеме полого цилиндра, предварительно заполненного сыпучим материалом (рис. 4).

 

 
 

     При движении ленты угол уменьшается под действием толчков так, что в расчетах принимают

или используют более точные значения при наличии экспериментальных данных.

     Производительность (в т/ч) ленточных конвейеров при перемещении насыпных грузов определяют по общей формуле:

где F — площадь поперечного сечения слоя материала, м²; v — скорость движения ленты, м/с; — насыпная масса материала (масса в разрыхленном состоянии), т/м³.

 
 
 
 
 
 

     С некоторой степенью приближения  считают, что сыпучий материал на плоской ленте располагается  в виде слоя, поперечное сечение которого представляет собой равнобедренный треугольник с основанием b=0,8В и высотой h=0,5b*tg , где В — ширина транспортерной ленты, м; — угол при основании треугольника, равный углу естественного откоса материала при движении.

     Окружное  усилие (в Н) на барабане:  

Передается  ленте трением так, что сила тяги привода:

Откуда  натяжение (в Н) набегающей ветви:   

И натяжение (в Н) сбегающей ветви:   

Где v – скорость ленты конвейера, м/с; e – основание натуральных логарифмов (e=2,71); f – коэффициент трения между лентой и приводным барабаном; - угол обхвата приводного барабана лентой, рад.

     Мощность (в кВт) на приводном барабане ленточного конвейера

,

Где к  – коэффициент, зависящий от длины  конвейера L

L, м 15 16-30  30-45   45

к       1,25 1,10  1,05  1,00

с –  коэффициент, значения которого принимают по таблице 14, если ролики конвейера установлены на шарикоподшипниках; L_г – горизонтальная проекция длины конвейера, от угла наклона конвейера так, что L_г=Lcos , м; v – скорость ленты конвейера, т/ч; Н – высота подъема материала Н=Lsin , м.

     Следует учитывать коэффициент динамичности к_д=1,1-1,2 при решении нижеследующих задач.

     Определим шаг укладки и погонную нагрузку конвейера, если угол между осями 49⁰ , масса заготовки 10,2, расстояние между изделиями 485 мм, плотность материала 1456 , b=120 мм.

     Угол  представляет собой угол между продольной осью заготовок и осью конвейера.

     Для конвейера с шагом укладки 634,8 мм и массой заготовки 10,2 погонная нагрузка составит 0,0168.

     Рассчитаем  погонную нагрузку и производительность элеватора, емкость ковша 6,9 дм³, шаг 470 мм, скорость ленты 1,4 м/с, вид материала торф сухой, k_н=0,6, =330.

_{Погонная  нагрузка элеватора 2,906  и его производительность 14,65}

     Для перемещения штучных изделий  использовали пластинчатый конвейер с  придвижными бортами. Изделия на конвейер ставит манипулятор, конструкция  захватных устройств которого определяет минимальное расстояние между изделиями. Рассчитаем предельную погонную нагрузку на ленту конвейера, если ширина ленты 1150 мм, скорость ленты 1,05 м/с, расстояние между изделиями 325 мм. Размеры изделия:  ширина 170 мм, высота 75 мм и длинна 650 мм. Рассчитать наибольшую производительность.

Постоем схему.

Погонную  нагрузку (в кг/м) определяем по формуле:

где масса  одного изделия 

 кг

Из схемы  видно, что шаг укладки (в м) изделий:

,

; .

Из треугольников  DEK и EKN

Подставив значения величин в формулы, получим

 

 

  

Шаг наиболее плотной укладки м,

А наибольшая погонная нагрузка на ленту конвейера

 кг/м.

      Наибольшая  погонная нагрузка данного конвейера  составит 8,32 кг/м.

     Определим натяжение набегающей и сбегающей ветви конвейера, если высота подъема 10м, f=0,2, длина конвейера 34,23 мм, ширина ленты 1150 м, производительность 210 т/ч, угол обхвата 240⁰, ск4орость ленты 1,36 м/с.

;

 м;

кВт;

 Н,

 Н,

 Н,

 Н.

Натяжение сбегающей и набегающей ветвей конвейера  соответственно равны 6338,6 Н и 14642,36 Н. 

2.5 Выбор и расчеты дробильно-помольного оборудования с учетом требований производственной безопасности

     1. Машины для грубого измельчения (дробления) материалов. Дробилки.

     При измельчении различают дробление  и помол. Дробление подразделяют на крупное — размер куска после  дробления от 80 до 200 мм, среднее —  от 20 до 80 мм, мелкое — от 2 до 20 мм. Помол  подразделяют на грубый — размер частиц после помола от 0,2 до 2 мм, тонкий — от 0,01 до 0,2 мм и сверхтонкий — менее 0,01 мм.

     Размер  кусков определяют измерением и обозначают буквой d. В зависимости от необходимой точности измерения пользуются одним наибольшим размером — длиной куска или двумя-тремя размерами, измеренными по взаимно перпендикулярным направлениям. Среднее арифметическое или среднее квадратичное значение дает средний размер куска материала d_ср (в мм) с различной степенью точности.

     Щековые дробилки. Угол захвата у щековых дробилок — это такой наибольший угол между щеками, при котором куски дробимого материала еще удерживаются силами трения в камере дробления при раздавливании их сближающимися щеками.  

       
 
 
 
 

Схема к расчету угла захвата щековых  дробилок

     Угол  а определяют из условия равновесия сжатого плоскими щеками шарообразного куска материала, находящегося под действием плоской системы сил, которая включает две раздавливающие силы Р и две удерживающие кусок силы трения Pf:

Разделив  обе части равенства на получим:

 или 

где f — коэффициент трения скольжения дробимого материала и дробящих плит; — угол трения, град.

     Практический  угол между щеками:

     Угол  между щеками конкретной дробилки измеряют угломером или определяют одним  из косвенных способов: методом линейного  измерения или методом двух шаров.