| Реферат |
Разработка нацелена на автоматизацию процессов производства лицевого
кирпича (ручной формовки), а именно заменить ручной труд на механизмы,
управляемые автоматикой. На данный момент существуют три способа
формовки:
- Вручную;
- С частичной механизацией;
- Автоматизированные линии, которые выпускаются недружественными
странами.
Проблема в том, что импортное оборудование дорогое и западные
производители ушли с рынка РФ.
Наш проект, в первую очередь, нацелен на импортозамещение, как
оборудования, так и произведенного на нем в дальнейшем кирпича.
Для производства лицевого кирпича (ручной формовки) нужно изменить сам
принцип классической горизонтальной экструзии на вертикальную, что в
России не применяют в производстве керамического кирпича. Почему это
важно?!
Пресс вертикальной экструзии позволит добиться качественного, плотного,
дозированного отрезка глины, одновременно располагаясь на консоли
появиться возможность разместить ниже автомат резчик и устройство
наносящее фактуру на все лицевые плоскости кирпича, что гарантирует
автоматизацию процессов формования лицевого кирпича ручной формовки
далее по тексту ЛКРФ:
·
Увеличить плотность получаемого бруса для для дальнейшей
формовки, улучшив физико-механические показатели готового
кирпича.
·
Получить максимально точную влажность массы контролируя
расход воды при формовании, таким образом экономим газ и
электроэнергию при сушке с обжигом.
Данный НИОКР позволит автоматизировать производство ЛКРФ на 100%,
увеличить производительность ЛКРФ в 4 раза при сокращении себестоимости
производимого ЛКРФ до 65%. Внедрение вертикального пресса на консоли
сократит себестоимость ЛКРФ на сумму выплат зарплаты мастера
формовщика, обвальщика, потребления водоснабжения на 7%, потребление
ГАЗА и электроэнергии при сушке кирпича на 15%, электроэнергии при
экструзии в 2,3 раза производственная площадь 6,25 м2. На данный момент при
частичной автоматизации с использованием формовочных барабанов в группу
обслуживающего персонала входит 2 мастера формовщика, 6 обвальщиков, 1
заливщик горизонтального глиномеса в одну смену при производительности
1250 шт/час на производственной площади 75 м2. Таким образом зарплата
персонала составляет 40% от себестоимости ЛКРФ. Причем при частичнойавтоматизации производства ЛКРФ остаются открытыми вопросы плотности,
однородности, влажности массы и распределению ее внутри бруса перед
получением заготовки, формовка на формовочных барабанах осуществляется
при влажности не менее 27%. В случае ручной формовки зарплатная часть
процесса формования ЛКРФ составляет 70% себестоимости ЛКРФ, а
формование производиться при влажности не менее 30% на производственной
площади 150 м2.
Кинематические характеристики: опытного образца вертикального
пресса на консоли. За основу подбора и расчета кинематической схемы были
приняты основные показатели получаемой заготовки
270х127х90 мм для дальнейшей формовки кирпича лицевого (ручной
формовки) размером 250х125х65 мм. Расчёт кинематической схемы начинается
с подбора сечения выходного окна, длины и угла наклона мундштука. Для
этого мы применим таблицу из справочника («Производство кирпича на
колхозных предприятиях.» / Зорин. П - Москва 1959 г.) с расчетными
справочными значениями подбора мундштука в зависимости от глин. Согласно
таблице мы принимаем за основу среднее значение размеров мундштука: длина
220 мм, конусность 12%, т.к. наш мундштук предназначен для выпуска
кирпичной заготовки (валюшки ) которая не требует точной геометрии.
Выходное окно мундштука 130х265 мм, учитывая длину мундштука 220 мм, с
учетом уклона 12% мы получаем максимальный диаметр входного окна со
стороны рабочей камеры пресса 404 мм.Соответсвенно рабочая камера пресса
должна иметь внешний диаметр 404 мм за минусом толщины материала
(стенка 10 мм) рубашки пресса остается внутренний диаметр рабочей камеры
384 мм на этом диаметре крепятся останавливающие ножи шириной 35 мм,
шириной 14 мм, ножи покрыты сормайтом. Учитывая принятый минимальный
справочный зазор между шнеком пресса и рабочей поверхности ножей 3 мм
диаметр шнека составил 350 мм, кромка шнека покрыта сармайтом. Шнек в
верхней части должен иметь зазор в виде ветка за один оборот которого
происходит забор подаваемой свободной массы в объёме 0,24 м3 несущей в
составе пустоты 6%, воздушные раковины 3%, не соединенную воду 12%, что
на 21 % больше чем выходящая спрессованная заготовка. Согласно нашего
расчета длина первого ветка со стороны подачи массы должна составлять 215
мм, последующие два витка каждый меньше на предыдущего 30%,
соответсвенно второй виток длина 150 мм, третий виток прессующий в
мундштук 110 мм, общая длина шнека 490 мм, диаметр вала шнека 80 мм.
Устройство и принцип работы рабочей камеры: Рабочая камера состоит из
корпуса диаметром 424 мм, рабочей камеры диаметром 404 мм с рубашкой,
диаметром 384 мм на которую крепятся ножи, высота камеры 470 мм. Внутри
рабочей камеры по часовой стрелке вращается шнек пресса, создающий сжатие
массы силой Кс=1,96, это происходит за счёт разницы шагов витков пресса.
Вовремя сжатия массы все воздушные и водяные раковины сжимаются,
свободная вода и воздушные пузыри устремляются на внешнюю часть идостигая ножей рушатся, вода устремляется вниз, воздух вверх.Таким образом
поступающая масса в рабочую камеру сжимается до плотности 96%, что
повышает в дальнейшем марочность кирпича. Стирающая вода по стенкам
рабочей рубашки достигая мундштука образует пленку, которая смазывает
поверхность мундштука и не дает глине налипать. Это тоже способствует
экономии воды и снижает силу трения в рабочей камере. Например при
горизонтальной экструзии подают дополнительно воду в сам мундштук для его
орошения.
Устройство, принцип работы камеры смешивания: В верхней части шнека
находятся 4 смешивающие лопатки, кромки которых покрыты сармайтом с
осевым расстоянием 100 мм и углом между 60о, которые домешивают
подаваемую массу путем обратного наклона лопаток в 15о, приподнимая массу
и проворачивая ее, масса встречается с противоходами и падает за лопатку на
предыдущую, которая имеет обратный наклон по направлению вниз, данная
лопатка проминает массу вниз. Масса в смешивающей камере проходит 4-е
цикла смешивания. Нам опять помогает сила притяжения, т.к. масса под своим
весом устремляется низ. На горизонтальных прессах применяют двухвальные
смесители с приводом мощностью 20 кВт, для толкания и смешивания массы в
горизонтальной плоскости. В нашем случае дополнительный привод не нужен,
мы только сталкиваем массу между собой. Высота камеры смешивания 510 мм,
данная высота исключает просыпи массы. Вал пресса имеет два узла
крепления:верхний силовой узел имеет силовую плиту и корпус с упорными
подшипниками 8112Н и узел контроля вращения имеет сборную конструкцию с
корпусом и двумя подшипниками качения 60114 Вал соединен через гибкую
муфту А-55 с редуктором с передаточным числом i=50, крутящий момент
М=5000 Нм, приводимый в движение электромотором 18 кВт, 1460 об/мин.
Скорость вращение мотора регулируется частотным преобразователем.
Материалы из которого выполнен пресс: вал пресса - сталь 10, шнек вала -
сталь 9Г2С, лопатки вала - сталь 3, корпус и камеры пресса - сталь 3
Внешний вид Вертикального ленточного пресса на консоли: в верхней
части расположен мотор-редуктор с фланцевым креплением, он соединен через
переходную муфту с валом пресса, который разделен на два сектора, сектор в
верхней части имеет пазы для крепления смешивающие лопаток и сектор на
который одеваются сегменты с витками шнека, вал в сборе. Корпус пресса
имеет цилиндрический вид и состоит из трех камер: смесительная камера,
рабочая камера пресса с рубашкой, прессующей головка. Корпус пресса по всей
длине делиться на сегменты, которые возможно отсоединить для обслуживания
камер пресса, закреплен на раме в нижней части которой расположена консоль.
Конструкция Вертикального ленточного пресса на консоли: Рама
пресса из трубы, сталь Ст3; Вал пресса из стали Ст10; Шнек пресса из стали
09Г2С с наплавленным краем рабочей части сармаитом; Лопатки из стали Ст10
и направлены сармаитом на рабочей части; Камера смешивания из листовой
стали; Рабочая камера и рубашка из листовой стали Ст3 с направлениемсармаита на рабочую поверхность рубашки; Прессующая головка из листовой
стали Ст3.
Габаритные
размеры
характеристики: 2500х2500х4850 мм, вес не более 1 тонны, занимаемая
площадь не более 6,25 м2, размеры получаемого кирпича 250х125х65 мм.
Мощность мотора 18 кВт.
|
