книги / Расчет основных параметров смесительных машин
..pdfПЕРМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
Кафедра строительных материалов и специальных технологий
РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СМЕСИТЕЛЬНЫХ МАШИН
Методические указания к курсовому проекту
по "Механическому оборудованию”
и"Технологии бетонных
ижелезобетонных изделий"
Пермь 1978
Настоящие методические указания предназначены для студен тов специальности 1207, выполняющих курсовой проект по дисцип линам "Механическое оборудование заводов сборного железобетона"', "Технология бетона и железобетона". Указания можно использо вать при дипломном проектировании.
В них приведены примеры расчетов некоторых технологичес ких процессов, даны рекомендации по выбору и расчету наиболее часто применяемых механизмов на растворо- и бетоносмесительных заводах, приведены схемы смесительных машин.
Целью курсового проекта является: расширение кругозора студента в области специальных знаний, воспитание у студентов навыков самостоятельной работы с учебной и справочной литера турой, развитие критического подхода к выбору технологической схемы обеспечения оборудованием растворо- и бетоносмесительных
заводов |
на основании расчетов, |
эскизов и схем (с максимальным |
|
приближением курсовых проектов |
к реальным проектам). |
||
|
СОСТАВ КУРСОВОГО ПРОЕКТА |
||
Курсовой проект должен состоять из расчетно-пояснительной |
|||
записки |
(20-25 с.) и графической части (I |
лист формата 44). |
|
Порядок выполнения курсового проекта |
(состав пояснитель |
||
ной записки): |
|
|
|
1. |
Разработка принципиальной технологической схемы произ |
||
водства |
бетонной или растворной |
смеси [3 ,12,13,17,20,29,32, |
33,34,39,44] .
2. |
Производственная программа и режим работы предприятия |
или цеха |
[ 29,33 ] . |
3. |
Расчет потребного количества.сырья для приготовления |
бетона или раствора [4 2 ]
4. Выбор и обоснование основного технологического и транс портного оборудования с определением потребного количества ниц [5 ,8 ,1 2 ,1 3 ,1 4 ,2 0 ,2 1 ,2 2 ,2 3 ,3 1 ,3 3 ,4 3 ,4 4 ]
5. Расчет объема бункеров, силосов и складских помещении (с обоснованием принятых решений) [ 29,33,36,42 ] .
6. Разработка схемы бетоно-растворосмесительного узла с компоновкой оборудования, включая оборудование для разгрузки заполнителей цемента (типовые проекты).
7. Расчеты основного технологического и транспортного обо рудования (транспортеры, питатели, элеваторы и т . д . ) на задан ную производительность [ 6,20,21,22,23,37 ]
6. Проектирование механизма (по заданию преподавателя). Определение производительности и мощности электродвигателя. Кинематический расчет. В графической части необходимо дать ки
нематическую схему механизма, его |
общий вид и разрезы, пока |
||
зать схему смазки основных узлов |
[5 ,1 6 ,2 0 ,2 1 ,2 2 ,2 3 ,3 7 ] . |
||
|
9. |
Установление основных энергетических показателей (элек |
|
троэнергия, сжатый воздух, пар и т .д .) на I м3 бетона или раст |
|||
вора |
[5 ,3 3 ,3 6 ] . |
|
|
|
10. Планово-предупредительный ремонт основного оборудова |
||
ния |
(с |
определением продолжительности ремонта и расхода мате |
|
риалов |
для ремонта) [1 1 ,3 6 ] . |
|
|
|
11. Контроль за технологическим процессом и качеством го |
||
товой продукции (бетон, раствор) |
[4 5 ,4 6 ,4 7 } . |
||
|
12. |
Основные положения техники безопасности и производст |
|
венной |
санитарии [35,38 ] . |
|
Вначале пояснительной записки дается краткое введение,
вкотором указываются цель и задачи, решаемые в данном курсо вом проекте. В конце пояснительной записки приводится список использованной литературы, на которую должны быть даны ссылки
втексте.
ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ НАД КУРСОВЫМ ПРОЕКТОМ
Работа начинается с изучения рекомендуемой литературы и методики выполнения задания. После ознакомления с технологией производства бетона и раствора следует приступить к разработ ке технологической схемы.
Разработка схемы должна включать обоснование выбора вари анта технологического процесса (вертикальная схема, партерная двухступенчатая или партерная трехступенчатая) и обоснование выбора ведущих технологических агрегатов (смесители прерывного или непрерывного действия, необходимость обогащения, сортиров ки или дробления заполнителей, гашение извести и т .д .) без ус тановления количества единиц оборудования.
При сравнении вариантов схем технологического процесса сле дует учитывать, в какой степени каждый рассматриваемый вариант удовлетворяет требованиям:
а) поточности производства; б) механизации трудоемких процессов;
в) упрощения технологического процесса; г ) автоматизации производства;
д) повышения качества и снижения стоимости продукции; е) снижения возможных производственных потерь и т .д .
Технологический процесс должен быть представлен графичес ки и кратко описан в текстовой части пояснительной записки.
Схему технологического процесса можно выполнить в аксоно метрии или дать в виде фигурно-плоскостной схемы, но контур механизма должен обязательно походить на выбранное оборудование.
При размещении оборудования необходимо исходить из макси мальной экономии производственных площадей и объемов зданий, не забывая при этом о создании нормальных условий обслуживания оборудования и выполнения производственных операций на рабочих местах и обеспечении проходов, обуславливаемых правилами тех ники безопасности.
Технологическая схема должна быть согласована с преподава телем, ведущим курсовое проектирование. Начало технологической схемы - разгрузка материалов (щебени; песок, цемент и т . д . ) , конец схемы - выгрузка готового бетона или раствора.
Чертежи выполняются линиями различной толщины: наиболее жирными линиями вычерчивается все, что относится к технологичес кой части проекта (оборудование, транспортные пути и т . д . ) , ли ниями средней толщины - строительные конструкции, и тонкими - осевые и размерные линии.
-4 -
КРАТКИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Разработка технологической схемы приготовления бетонных смесей и строительных растворов
Основными операциями при приготовлении бетонной и раствор ной смеси являются: транспортирование со складов в промежуточ ные емкости составляющих бетонных смесей (растворов), их дози ровка, загрузка в смесительную машину, перемешивание и выгрузка
готовой смеси.
'чЩ к Ж
I? " Ч
Рис. I . Технологическая схе
ма производства бетонной |
сме |
||||||
си: |
/ |
- |
магистраль пневмо |
||||
транспортирования цемента, |
|||||||
2 - |
|
циклон, |
J - |
шнековый пи |
|||
татель, |
9 - |
фильтры, |
5 - |
за |
|||
грузочная поворотная воронка, |
|||||||
6 - |
|
наклонный ленточный тран |
|||||
спортер, 7 - |
емкости |
для воды |
|||||
и жидких добавок, 8 - |
бункера |
||||||
для заполнителей и цемента, |
|||||||
9 - верхние ограничители уров |
|||||||
ня, |
W - |
нижние |
ограничители |
||||
« |
[, |
И - |
дозатор |
цемента |
|||
, |
12 - |
дозатор |
крупного |
||||
щебня, |
13 - дозатор мелкого |
||||||
щебня и леска (АВЖ), |
/4 - до |
||||||
затор жидкостей |
(АВДЙ), |
15 - |
|||||
загрузочная |
воронка, |
is |
- пе |
||||
рекидной клапан, |
17 - |
бетоно |
|||||
смеситель, |
18 - |
раздаточный |
|||||
|
|
|
бункер |
|
|
Принципиальная схема движения материалов и основные опера ции при приготовлении бетонов и растворов показаны на рис. I .
В состав бетоно-растворосмесительного узла входят: смеси тельные машины, дозаторы, бункеры, затворы, поворотные воронки или перекидные течки, подъемно-транспортное оборудование.
Расчет сырья для приготовления бетонов и растворов
Чтобы подобрать и рассчитать вышеназванное оборудование, кроме производительности, Необходимо знать количественный поток материалов, идущих на приготовление бетонной смеси иди строи тельного раствора, а также режим работы предприятия.
При определении режима работы предприятия согласно нор мам технологического проектирования следует принимать:
количество расчетных рабочих суток в |
год - 262; |
||
то же по выгрузке сырья |
и материалов с железнодорожного |
||
транспорта .- |
365; |
|
|
количество рабочих смен в сутки - 2; |
|
||
количество рабочих смен в сутки по приему сырья; |
|||
а) |
железнодорожным транспортом |
3; |
|
б) |
автотранспортом(в зависимости |
от местных усло |
|
|
вий) - 2 или 3; |
|
|
продолжительность |
рабочей смены в |
часах - 8; |
|
|||||
годовой фонд времени - |
247; |
|
|
|
||||
годовой коэффициент использования основного оборудования |
||||||||
247:262 |
= 0,943. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определение |
производительности завода (цеха) |
|||||
Производительность |
завода |
|
|
|
||||
|
|
®тд z |
Q |
ЮО |
|
|
м3/г о д , |
|
|
|
ЮО- g |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
где Qrog - |
годовая производительность |
завода (цеха), |
м3/г о д ; |
|||||
Q - |
заданная годовая |
производительность завода |
(цеха), |
|||||
|
|
м3/го д ; |
|
|
|
|
|
|
cj |
- |
производственные |
потери, |
$ |
= 1,5%. |
|
||
По годовой производительности |
определяется часовая, смен |
|||||||
ная и суточная производительность. |
|
|
|
Расчет потребности сырьевых материалов
Расход материала на I м3 смеси принимается по СН-220-72 или рассчитывается студентом. Результаты расчетов заносятся в таблицу. Расчет потребности в материалах на заданную произво дительность производится с учетом потерь цемента, равных 2%,
заполнителей - 3$.
По суточному расходу материалов и размерам запасов опре деляются типы складов.
Размеры запасов: 1. Щебень, песок;
доставка |
железнодорожным транспортом на 7-10 суток; |
|
доставка |
автомобильным |
транспортом на 5-7 суток. |
2. Цемент на 5-7 суток - |
автотранспортом, на 7-10 суток |
железнодорожным.
Типы складов для заполнителей и цемента даш в приложени ях 1 ,2 ,3 .
Разработка схемы компоновки смесительного узла
Для расчета и выбора подъемно-транспортного оборудования необходимо знать габаритные размеры смесительного узла.
Рис. 2. Принципиальные схемы компоновки основного оборудования бетонных заводов: а - вертикальная одноступенчатая (высотная); б~ - партерная двухсту пенчатая; в - партерная трехступенчатая
Две принципиальные схемы компоновки смесительных узлов - высотная и ступенчатая, приведены на рис. 2. Первая, более прогрессивная, позволяет лучше механизировать и автоматизиро вать производство, вторая требует меньших капитальных затрат и применяется для передвижных смесительных установок и узлов небольшой производительности.
Высотный смесительный узел (рис. 3) состоит из нескольких (по высоте) отделений: надбункерного, дозаторного, смеситель ного и отделения выдачи бетона.
Компоновку смесительного узла следует начинать с размеще ния смесительных машин в смесительном отделении. В зависимости от числа смесительных машин их можно располагать в линию или по гнездовому способу. Зная габариты принятых смесительных ма шин и принимая во внимание необходимые расстояния от стен и
Рис. 3. Высотная схема компоновки смесительного узла:
а |
- |
разрез узла, (Г, 8,г - установка двух, трех, четы |
|
рех |
- |
смесителей соответственно, / - циклон, 2 - фильтр, |
|
j |
поворотная воронка, 9 - транспортер, 5 - бункеры, |
||
6 - |
дозаторы, 7 — загрузочная воронка, 8 - смеситель, |
||
|
|
9 - бункер готовой смеси |
|
между ними (для обеспечения ремонта, монтажа и демонтажа), |
|||
можно определить размеры смесительного узла |
в плане. При рас |
||
становке |
смесительных и других машин следует |
иметь в виду, что |
минимально допустимые углы откосов течек <=* разгрузочных воро нок и других рукавов должны быть не меньше углов естественного откоса соответствующих материалов (для песка и цемента ос = 50-55°, для гравия и щебня ос = 45+50°).
Полученные таким образом размеры смесительного узла в плане следует уточнить и принять согласно стандартному шагу сетки колонн. Затем определяются высоты отделений смесительно го узла и его высота в целом (см. рис. 3 , о ) .
Высота размещения нижней кромки разгрузочного бункера бе тонной смеси h} зависит от высоты автосамосвала или другого транспортного средства.
Высота h2 рассчитывается, исходя из объема бункера и его конструкции. Объем бункера должен быть увязан с емкостью ку зова автосамосвала или другого транспортного средства и ем костью смесительных машин.
Высота смесительного отделения Hz определяется габаритами смесительных машин и размерами загрузочных устройств. Габариты смесительных машин даны в. приложении 4, 5.
Схема загрузочного устройства показана на рис. 4.
Рис. 4 . Загрузочное устройство для двух бетоно смесителей: / - сборная воронка, 2 - двухрукав ный патрубок с перекидным клапаном, 3 - патру бок, 4 - трубопровод для воды, 5 - откидной ло ток, 6 ~ рычажный механизм, 7 - бетоносмеситель, 8 - воздушный цилиндр
При проектировании бетоносмесительного узла не следует стремиться к большому числу смесительных машин, так как услож няется схема их загрузки, управления и т .д . Например* при чис ле смесителей больше 4 потребуется уже два комплекта дозиро вочного оборудования и других вспомогательных устройств. Однако устанавливать меньше 2 смесителей также не рекомендуется (за исключением мелких узлов), так как выход одной машины из строя сорвет поставку смеси потребителям.
Выбор дозаторов производится в соответствии с емкостью принятых смесителей. Высота отделения дозаторов Н3 определя ется их габаритами h3 и высотами откосных частей бункеров.
Расчетная высота расходных бункеров
ZZ кбунк
F м)
гд е / 1^- |
= |
Уц+ К] + ^щ |
- суммарная емкость расходных бунке |
|
ров, м3; |
|
|
F |
- |
площадь смесительного узла, м^. |
|
Емкость |
бункеров |
для материалов (песок, щебень и т .д .) |
v * 9
где |
C - |
потребный расход материала в |
час, м3/ч ; |
|||
|
t3an - |
запас |
материала в бункерах, |
ч; для цемента tJan= |
||
|
|
2+3 ч, |
для |
заполнителей t3an= 1+2 ч. |
||
|
При этом принимается следущее количество отсеков для за |
|||||
полнителей и цемента: |
|
|
|
|||
|
для смесителей с |
объемом готового замеса 330 л |
||||
|
|
щебень |
(гравий) |
2-3, |
|
|
|
|
песок |
' |
1 -2, |
|
|
|
|
цемент |
|
1 -2; |
|
|
|
для смесителей с |
объемом готового замеса 800 л и более |
||||
|
|
щебень |
(гравий) |
4, |
|
|
|
|
песок |
|
2, |
|
|
|
|
цемент |
|
2. |
|
Высота надбункерного отделения Нд выбирается в зависимос ти от размера агрегатов, которые в нем размещаются (циклоны, фильтры, поворотная воронка и д р .).
Суммарная высота |
смесительного узла |
2 1 И~ fif +■И2 |
м. |
Размеры смесительного узла по ступенчатой схеме определяются аналогично.
В табл. I приведены рекомендуемые отметки расположения оборудования для бетоносмесителя цикличного действия. Произво дительность бетоносмесителей непрерывного действия равна
120 м3/ч , высота |
Н2 = 9,3 |
м. |
|
Таблица I |
Способ пере |
Емкость, |
Отметки, м |
|
|
мешивания |
л |
бетоносме |
дозатор |
расходный |
|
||||
|
|
ситель |
н3 |
бункер |
|
|
|
Нч |
|
Гравитационный |
425 |
4 ,6 |
8 ,6 |
14.6 |
|
1200 |
5 .0 |
10,0 |
17.7 |
Принудительный |
2400 |
6 .0 |
12,7 |
24.8 |
501) |
4 .1 |
8,45 |
14,6 |
|
|
1000 |
4 ,5 |
9 ,0 |
17,0 |