Анализ организационно-экономических условий племзавода ОАО "Восточный"

Найдём время цикла (Рисунок 1) агрегата МТЗ-80+2ПТС-4 на подвоз зелёной массы.

Рисунок 1 - Время цикла: - время холостого хода агрегата, с; - время затрачиваемое на загрузку агрегата зелёной массой, с; - время рабочего хода агрегата, с; - время затрачиваемое на выгрузку зелёной массы, с.

(4.1)

(4.2)

Так как расстояние от места заготовки зелёной массы до места её сушки равняется 1000 м, а скорость движение агрегата на холостом ходу 12 км/ч, то найдём время движения агрегата на холостом ходу

(4.3)

с

Найдём время загрузки агрегата, зная урожайность U скашиваемой массы 100 ц/га, скорость движения комбайна =8 км/ч=2,22 м/с и ширину B захвата 1,5 м (КИР-1,5)

Зная урожайность U=100 ц/га=1 кг/м? и вместимость прицепа 4000 кг, найдём площадь S, с которой косилка КИР-1,5 загрузит агрегат МТЗ-80+2ПТС-4

(4.4)

м?

Исходя из ширины захвата В=1,5 м, косилки КИР-1,5, определим расстояние , за которое этот комбайн заполнит агрегат МТЗ-80+2ПТС-4 зелёной массой

(4.5)

м

(4.6)

с

Рассчитаем время рабочего хода агрегата

(4.7)

с

Время выгрузки зелёной массы примем с

Найдём общее время работы агрегата МТЗ-80+2ПТС-4

с

Найдём время цикла , увеличив общее время работы агрегата на 30%

с

Построим график (Рисунок 2) загрузки сушильного комплекса АВМ-1,5А

Рисунок 2 - График загрузки АВМ-1,5А

Количество рабочих.

Скашивание зелёной массы (МТЗ-80+КИР-1,5) 1 чел.

Перевозка зелёной массы (МТЗ-80+2ПТС-4) 1 чел.

Обслуживание сушильного агрегата (АВМ-1,5А) 1 чел.

Итого: 3 чел.

Из графика загрузки ( Рисунок 2) видно, что с подвозкой массы справляется один агрегат МТЗ-80+2ПТС-4. Скашивание производится косилкой КИР-1,5.

4. КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА

4.1 Описание конструкторской разработки

На существующей установке для производства гранулированной травяной муки охлаждение гранул производится на охлаждающих колонках. Далее гранулы выгружаются в мешки. Данная работа очень трудоёмкая. Для механизации этой работы предлагается использовать бункеры БСК-10 и нории. Перевозка гранул должна производиться кормовозами. Поэтому высота расположения выгрузных люков БСК-10 для проезда кормовозов не достаточна. В проекте предусмотрен подъём бункеров БСК-10 на большую высоту и перегрузка гранул в бункер однопоточной норией.

4.2 Принцип работы и виды норий

Нория - транспортёр, служащий для вертикального перемещения гранул и травяной муки от гранулятора или охладителя до бункера временного хранения (Рисунок 1).

Нории в зависимости от способа разгрузки подразделяются на центробежно-гравитационные и центробежные. Первые преимущественно используют для перемещения сухого зерна и измельчённых продуктов, вторые - для влажного и засорённого зерна.

Рисунок 1 - Нория: 1 - приводной барабан; 2 - разгрузочный патрубок; 3 - лента; 4 - ковш; 5 - трубы; 6 - натяжной барабан; 7,8 - приёмные носки.

Основной рабочий орган нории - бесконечная лента, которая огибает верхний и нижний барабаны. Верхний барабан, закрытый кожухом, вместе с валом, приводным и тормозным устройствами и подшипниками называют головкой, а нижний барабан с валом, подшипниками и натяжным устройством - башмаком. Головка и башмак соединены между собой вертикальными трубами. Привод осуществляется от электродвигателя при помощи ремённой передачи или через редуктор, соединённый с валом нории и электродвигателя эластичной муфтой. На ленте нории закреплены ковши. Нижний барабан при помощи винтового или грузового натяжного устройства может перемещаться вниз и обеспечивать натяжение ленты.

Машиностроительные заводы выпускают для предприятий по хранению и переработке зерна нории типа I: I-10; I-2?10; I-20; I-2?20; I-100; ДНС и типа II: II-50; II-100; II-2?100; II-350. Нории I-2?10; I-2?20; I-2?100 сдвоенные, могут перемещать два разных продукта. Они оборудованы двумя лентами с ковшами, двумя приёмными и двумя разгрузочными патрубками, двумя верхними и двумя нижними барабанами.

Нория I-10. Барабан головки нории приводится в движение от электродвигателя через соединенный с ним муфтой червячный редуктор. Для натяжения ленты служит винтовое натяжное устройство.

Для загрузки ковшей нории предусмотрен один приёмный носок в башмаке, расположенный со стороны подачи зерна против хода ленты с ковшами. При необходимости изготовляют и устанавливают второй носок. Нория имеет одну трубу с натяжным люком, несколько труб со смотровыми люками, остальные трубы гладкие. Смотровые люки расположены также в головке и башмаке.

Нория I-2?10 имеет в два раза большую производительность, чем одинарная, от нории I-10 отличается лишь наличием двух рядов труб и приводом. Привод нории от мотор-редуктора МРА-IV 3Б/63.

Нория I-20. Барабан головки приводится в движение от электродвигателя двумя клиновыми ремнями через двухступенчатый цилиндрический редуктор РТ-2. две регулируемые задвижки на башмаке нории служат для предупреждения завалов. В головке предусмотрен патрубок для присоединения к воздухопроводу аспирационной сети.

Нория II-50 снабжена двумя носками для загрузки с регулируемыми задвижками. От завалов при работе нория предохраняется мембранным датчиком уровня, установленным в приёмном носке. Для контроля скорости, пробуксовки и обрыва ленты предназначено реле скорости РС-67 и датчики скорости, установленные на башмаке. При внезапном прекращении подачи электрической энергии нория выключается шариковым остановом, установленным на конце быстроходного вала редуктора.

Нория I-100 снабжена двумя приёмными носками и устройствами для предотвращения завалов и пробуксовки ленты на натяжном барабане. Обратная сыпь продукта предотвращается смонтированным в выпускном патрубке регулируемым козырьком.

В кожухе башмака, кроме двух приёмных носков, предусмотрены два фланца для присоединения норийных труб, две откидные стенки для очистки башмака при завале и отверстие для подсоединения к аспирационной сети. Ось барабана башмака вращается в радиальных сферических шарикоподшипниках, корпуса которых крепятся к сварной раме натяжной станции, где установлены десять натяжных грузов массой 10 кг каждый.

Для предотвращения завалов используются установленные на стенках приёмных носков два мембранных датчика МДУ-2С. При превышении в приёмных носках допустимого уровня продукта давление на мембрану датчиков возрастает, в результате чего размыкаются контакты цепи управления электродвигателем, приводящим в движение питающий норию транспортёр. Транспортёр останавливается, а нория при этом продолжает работать, подпор продукта в носке уменьшается. Скорость при пробуксовке и обрыве ленты регулируют при помощи реле скорости РС-67 в комплекте с магнитоиндуктивным датчиком ДМ-2, который крепится к двум бобышкам, приваренным к натяжной раме. На выходном конце оси барабана башмака установлена и закреплена винтом крыльчатка с четырьмя лопастями. Расстояние между лопастями и датчиком должно быть 2…4 мм. При вращении вала барабана лопасти пересекают магнитное поле датчика скорости и индуцируют в нём ток, величина которого пропорциональна частоте вращения вала. При уменьшении частоты вращения индуктируемый ток в датчике уменьшается, что приводит к срабатыванию реле скорости РС-67 и отключению механизмов, подающих продукт в норию.

Нория II-100 устроена в основном так же, как II-50. Отличие заключается в том, что поступление зерна в приёмные носки регулируют штурвалом, который при помощи зубчатого колеса и реки, прикреплённой к задвижке, поднимает и опускает её.

Нория II-2?100 представляет собой сдвоенную норию II-100 с внутренней перегородкой по всей высоте.

Устройство нории II-175 и II-350 аналогично устройству нории II-100.

4.2.1 Эксплуатация норий

Перед сдачей нории в работу её обкатывают на холостом ходу и испытывают под нагрузкой. Вначале её прокручивают вручную, проверяя, не задевают ли ковши за стенки труб, головки и башмака. Для проверки работы механизмов и хода норийной ленты норию с помощью электродвигателя включают на 2…3 полных оборота ленты. Убедившись в правильности сборки, норию включают вхолостую на 2…3 ч. При работе нории на холостом ходу следят за тем, чтобы лента не сбегала с барабанов т обводного ролика, а также за нагревом подшипников и редуктора (температура их не должна превышать 60?С). Уплотнения подшипников тормоза и редуктора не должны пропускать смазку. После обкатки проверяют крепления ковшей на ленте и при необходимости подтягивают гайки.

Норию под нагрузкой включают на 4 ч, проверяя соответствие фактической производительности проектной, работу редуктора, действие тормоза, не сбегает ли лента с барабанов.

После пуска нории открывают задвижку приёмного носка и, постепенно увеличивая сыпь зерна, загружают норию. Это позволит предотвратить завал башмака. Чтобы не допустить перегрузки нории, устанавливают ограничитель, выше которого задвижка не поднимается. Кроме того, на задвижку наносят отметки, соответствующие определённым значениям производительности.

Во время работы нории следят, чтобы зерно поступало в башмак равномерно и не перегружало его, ковши не задевали за стенки головки, башмака и труб нории, не было обратной сыпи зерна, не перегревались подшипники, исправно работала аспирация.

Дно башмака нории своевременно очищают от посторонних предметов. Лента должна быть достаточно натянута. При чрезмерном натяжении увеличивается нагрузка и, как следствие, расход электроэнергии и износ деталей, а при слабом происходит просыпание зерна из ковшей и задевание их за стыки труб. Самотечная труба, соединяющая сбрасывающую коробку транспортёра с носком башмака, должна иметь достаточный угол наклона, обеспечивающий подачу любого сырья.

В процессе эксплуатации лента с ковшами иногда сбегает в сторону. Поэтому положение подшипников регулируют механизмом натяжения. Если этого недостаточно, то устанавливают торцовые поверхности верхнего и нижнего барабанов в одной вертикальной плоскости. При необходимости сдвигают один барабан вдоль вала и подкладками под подшипник доводят вал до горизонтального положения. При неравномерной вытяжке ленты по ширине её перевешивают.

Снижение производительности нории и повышенный удельный расход электроэнергии наблюдается при обратной сыпи зерна, что вызвано отсутствием или неправильной установкой козырька в головке нории. Регулируя его положение, устраняют обратную сыпь. Фактическая производительность нории может быть ниже паспортной в результате неправильной подачи зерна к ковшам и малого сечения самотечной трубы, отводящей зерно от нории.

В некоторых случаях при большой нагрузке барабан головки буксует, что устраняют добавлением груза. Можно также обшить барабан прорезиненной тканью.

4.3 Расчёт высоты бункера и нории

Исходя из высоты автокормовоза АСП-25, на базе седельного тягача КамАЗ-5410, рассчитываем необходимую высоту бункера с запасом по высоте стоек на 0,5 метра.

(4.1)

где - высота кормовоза АСП-25,

=3,6 м;

- высота бункера без стоек, м.

(4.2)

где - вместимость бункера, м?;

- длина бункера, м;

- ширина бункера, м.

м

м

Исходя из высоты бункера, рассчитаем необходимую высоту нории

(4.3)

где б - угол между горизонталью и зернопроводом от нории к бункеру, б=60?;

- расстояние между норией и бункером, =2 м (Рисунок 2).

м

Рисунок 2 - Схема расположения нории и бункера.

4.4 Выбор привода нории

По производительности нории рассчитаем объём гранул, который эта нория должна поднять за час

(4.4)

где - производительность АВМ-1,5А, кг/ч;

с - плотность гранул, с=600…1300 кг/м?.

м?/ч

Вычисляем число захватов одним ковшом всего объёма V за 1 час

(4.5)

где - объём одного ковша, м?.

, (4.6)

где - площадь боковой стенки ковша, =0,0019 м?;

c - ширина ковша, м.

м?

Определяем длину ленты нории

(4.7)

где - длина участка ленты от оси нижнего барабана до оси верхнего барабана, м;

- длина окружности верхнего (нижнего) барабана, м.

(4.8)

где r - радиус барабана, м.

м м

Определяем число ковшей, которые необходимы для подъёма гранул на длине ленты нории

(4.9)

где - расстояние между ковшами нории, м.

Определяем число оборотов ленты в час

(4.10)

об/час

Число оборотов ленты в минуту

(4.11)

об/мин

Определим отношение длины ленты к длине барабана нории

(4.12)

Определим число оборотов барабана в минуту

(4.13)

об/мин

По полученным данным выбираем мотор-редуктор, подходит МЦ2С-63. [9]

Номинальная частота вращения выходного вала, об/мин 56

Допускаемый крутящий момент на выходном валу, Н·м 118,7

Допускаемая радиальная нагрузка на выходном валу, Н 2747

Масса мотор-редуктора, кг 37

Электродвигатель:

Тип 4А80A6P3

Мощность, кВт 0,75

Частота вращения, об/мин 920

4.5 Расчёт цепной передачи

Зная частоту вращения выходного вала мотора-редуктора () и частоту вращения барабана нории () определяем передаточное отношение цепной передачи

, (4.14)

Зная передаточное отношение по справочнику определяем число зубьев меньшей звёздочки и принимаем [10]

Определяем число зубьев большей звёздочки

(4.15)

Выбираем приводную роликовую нормальной серии цепь ПР-25,4-5670 с шагом цепи 25,4 мм. [9]

Определим длину цепи зная следующие данные:

Шаг цепи t=25,4 мм;

Число зубьев меньшей звёздочки ;

Число зубьев большей звёздочки .

Рассчитаем предварительное межосевое расстояние

(4.16)

мм

Определим число звеньев (округлив его до целого чётного числа)

(4.17)

Уточним межосевое расстояние

(4.18)

мм

Определяем длину цепи

(4.19)

мм

Рассчитаем цепь на номинальную допустимую мощность

, (4.20)

где P - допустимое окружное усилие, кгс;

v - скорость цепи, м/с;

- коэффициент, учитывающий условия эксплуатации передачи, =1

, (4.21)

где p - допустимое удельное давление, кгс/мм?, p=3,5 кгс/мм?,

F - проекция площади опорной поверхности шарнира, мм?

, (4.22)

где d - диаметр валика цепи, мм, d=7,95 мм,

B - ширина внутреннего звена цепи, мм

, (4.23)

где - длина втулки, мм, =15,88 мм

мм

мм?

кгс

(4.24)

м/с кВт

4.6 Расчёт шпоночного соединения

Подберём шпонку для соединения вала мотора-редуктора и ведущей звёздочки

d - диаметр вала, мм, d=28 мм;

Т - крутящий момент, Н·м, Т=118,7 Н·м.

Выбираем материал для шпонки.

Подходит Сталь 45, =350 МПа. [10]

Рисунок 3 - Шпонка призматическая (по ГОСТ 23360-78)

По диаметру вала d=28 мм подбираем шпонку (Рисунок 3)

Сечение шпонки b?h, 8?7 (мм);

Глубина паза вала , 4 мм;

Глубина паза втулки , 3,3 мм

Определяем допускаемые напряжения смятия

, (4.25)

где [S] - коэффициент запаса прочности, [S]=2…3

МПа

Рассчитаем длину шпонки

, (4.26)

мм

Принимаем L=20 мм

4.7 Расчёт вала

Выбираем материал вала - Сталь 45

Условие прочности при кручении

, (4.27)

где - момент сопротивления, Н·м;

- максимальный крутящий момент, Н·м;

- допускаемое напряжение при кручении, МПа,

[10], (4.28)

где - предел прочности материала, МПа (=610 МПа) [6]

МПа

Из условия прочности находим момент сопротивления при кручении

, (4.29)

Выразим крутящий момент через мощность на валу

, (4.30)

где N - мощность передаваемая валом, Вт;

n - частота вращения вала, об/мин.

Тогда диаметр вала равен

мм

Конструктивно принимаем диаметр вала d=35 мм = 0,035 м.

Рассчитаем и построим эпюры (Рисунок 4) изгибающих моментов и сил действующих на них

Рисунок 4 - Эпюры сил и изгибающих моментов.

, (4.31)

где n - число ковшей, n=26;

- масса одного ковша, кг, =1 кг;

- масса поднимаемого груза, кг;

- масса ленты, кг.

, (4.32)

где с - плотность гранул, кг/м?;

V - объём одного ковша, м?;

кг

, (4.33)

где - масса ленты длиной 1 м, =1,15 кг [8]

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11