Дипломная работа: Обслуживание и капитальный ремонт стержневой мельницы МСЦ 3200х4500

2.4 Механический расчет открытой зубчатой передачи стержневой мельницы

Кинематическая схема открытой зубчатой передачи стержневой мельницы приведена в приложении В:

Исходные данные для расчета:

Число зубьев вал-шестерни – Z1= 22;

Число зубьев зубвенца – Z2 =254;

Передаточное отношение – U =11,245;

Модуль зацепления – mn =20мм;

Угол зацепления – α =20о;

Межосевое расстояние – аw =2760мм.

Расчет передачи сводится к проверке прочности зубьев по контактным напряжениям σн ≤ [σ]н , т.е. рабочее контактное напряжение должно быть меньше или равно допускаемому, в этом случае прочность зубьев в зацеплении обеспечена.

Геометрические параметры передачи следующие:

а) делительные диаметры:

d1 = mn * Z1 = 20*22 =440 мм;

d2 = mn * Z2= 20*254 = 5080 мм;

б) диаметры вершин зубьев:

dа1 =d1 + 2mn = 440 +2*20 = 480 мм;

dа2 =d2 + 2mn =5080 + 2+20 = 5120 мм;

в) диаметры впадин зубьев:

df1 =d1– 2.4mn = 440 – 2.4*20= 392 мм;

df2 =d2 – 2.4mn = 5080 – 2.4*20 = 5032 мм;

г) ширина зубчатого венца:

колеса – В2 = 800 мм;

шестерни – В1 = 800 мм;

д) межосевое расстояние:

аw = (d1 + d2)/2 = (440+ 5080)/2 = 2760 мм.

σн = k* √Ft(U+1)/(B2*d2)*Кнα *Кнβ*Кнυ ≤ [σ]н.

где к – вспомогательный коэффициент. Для прямозубой передачи к = 436;

Ft – окружная сила в зацеплении.

Ft = 2 * Т2 * 103 / d2 .

где Т2 = 20 т*м =20*103 кг*м = 20*104 Н*м;

Ft = 2 * 20 * 104 * 103 / 5080 = 78,7 * 103 Н.

U = 11.545; B2 = 800 мм.

Кнα – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями передачи. Для прямозубого колеса Кнα = 1,0;

Кн β– коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба. Он зависит от коэффициента ширины колеса по диаметру, т. е. от ψΒd

ψΒd = В/ d1 = 800 /440 = 1,8

по табличным данным Кнβ= 1,0

Кнυ – коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости колес и степени точности передачи.

υ = ω2 * d2/(2 * 103) = π n d2/ (30 * 2 * 103) = 3.14 * 14.46 * 5080 / 60 * 103 = =3.84 м/с.

при данной степени точности изготовления колес и υ = 3,84 м/с, Кнυ= 1,2.

Шестерню и колесо изготавливают из стали 45, термообработка – У + ТВЧ, т.е. улучшение с закалкой токами высокой частоты, твердость по Роквелу 45…..53 HRC.

[σ]Н = КHL*[σ]HO1 ,

где КHL – коэффициент долговечности.

При длительной работе передачи КHL = 1.

[σ]HO1 = 14HRC + 170 14 * 50 +170 = 870 Н/мм2.

[σ]Н = 1 * 870 = 870 Н/мм2.

σН = 436 * √78,7 * 103 * (11,545 + 1)/(800 * 5080) * 1 * 1 * 1,2 = 235 Н/мм2.

σН = 235 Н/мм2 < [σ]Н = 870 Н/мм2.

В итоге недогруз:

([σ]Н - σН)/ [σ]Н * 100% = ( 870 – 325) / 870 * 100% = 73% > 15%.

Следовательно можно оставить марку стали 45, но термообработку взять – улучшенную с твердостью НВ 180.

[σ]НО = 1,8 НВ +67 = 1,8 * 180 + 67 = 391 Н/мм2

[σ]Н = 391 Н/мм2.

3. ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ПРОВЕДЕНИИ РЕМОНТНЫХ РАБОТ

На все технологическое оборудование в обязательном порядке должны быть заведены паспорта. В них должны быть указаны устройство, назначение, техническая характеристика, требования безопасности при эксплуатации и ремонте, а также общее руко-водство по ремонту.

Оптимальный уровень надежности оборудования достигается в результате соблюдения государственных, отраслевых стандартов и стандартов предприятия по обеспечению износостойкости конструкционными и технологическими методами, применением соответствующих смазочных и защитных материалов и т. д. Фактическое состояние оборудования проверяют во время очередных ремонтов, профилактических осмотров, предусмотренными нормами и правилами испытаний, подготовки к пуску в эксплуатацию, пробных обкаток и в течение всего пускового периода.

Рабочие должны быть одеты в исправную, соответствующую данному рабочему месту спецодежду. Запрещается одежда не по размеру, с длинными и широкими полами, рукавами и штанинами, которые могут быть захвачены вращающимися частями машин.

Администрация цеха обязана ознакомить персонал цеха с распоряжением об останове объекта на ремонт, предупредить о времени и месте проведения работ. Непосредственный руководитель работ и администрация цеха должны организовать безопасное проведение работ. Организация обучения и проведения инструктажа по безопасному ведению ремонтных работ возлагается на подрядчика. Ремонтный персонал, не прошедший обучение и проверку знаний, к выполнению ремонтных работ не допускается. Все рабочие подрядчика до нала работ должны пройти первичный инструктаж, а перед этим вводный инструктаж. Результаты инструктажей с подписями инструктирующего и инструктируемого записываются в журнал регистраций инструктажей по охране труда заказчика. Для проведения ремонтных работ в действующем цехе персонал должен быть обучен правилам пользования средствами индивидуальной защиты органов дыхания. До начала работ на объекте знать признаки отравления вредными веществами, порядок эвакуации в аварийной ситуации и уметь оказать первую помощь пострадавшему.

Перед налом ремонта оборудования необходимо:

1. Разобрать схему ремонтируемого электрооборудования и нажатием кнопки «пуск» лично убедиться, что напряжение с электродвигателей выводимого в ремонт оборудования снято, а на пусковых кнопках вывешен запрещающий плакат «Не включать – работают люди!»

2. Убедиться, что ремонтируемый агрегат не может прийти в движение от случайного самопроизвольного включения.

3. Убедиться в наличии, исправности и надежной установке защитных ограждений на близлежащих токоведущих частях, движущихся частях оборудования, горячих частях оборудования и люках в полу.

Безопасность труда во время ремонта. Содержать в порядке рабочее место: не допускать загромождения установленных проходов и проездов, а также наличия под полами проливов ГСМ и других отходов. Переносить инструмент и мелкие детали к месту работы в специальных ящиках или ящике. Работать только исправными инструментами. При работе зубилом и другими инструментами для рубки материала одевать защитные очки. Запрещается сдувать опилки металла ртом или сжатым воздухом, нужно сметать их щеткой. При работе инструментом не прикладывать чрезмерных усилий, так как это может привести к травме. Надежно закреплять деталь в станке. Если рабочие поверхности разошлись или износились – заменить его на исправный, но не пользоваться подкладками. Запрещается отворачивать гайки, болты открытыми гаечными ключами с размером зева до 30 мм с приложением на них усилий с двумя и более лицами. Запрещается пользоваться наладками при применении открытых гаечных ключей. При необходимости применяют ключи с длинными рукоятками. При работе подручным у сварщика необходимо подчиняться его указаниям. При резке детали ручными или приводными ножовками следить, чтобы ножовое полотно и деталь были надежно закреплены. При работе шабером, если рука рабочего касается второго конца шабера, то необходимо закрыть второй его конец специальной ручкой для предотвращения рук от порезов. Промывку деталей в керосине производить в местах, безопасных в противопожарном отношении. Снимая с оборудования части и детали необходимо располагать заранее приготовленных местах, не загромождая проходы и проезды. Детали укладывать надежно и устойчиво во избежание их падения, опрокидывания и скатывания. При сборочных работах для проверки соотносительности болтовых соединений и других отверстий необходимо пользоваться специальной оправкой, а проверять пальцами запрещается. Запрещается курить вблизи газосварного аппарата или подходить к нему с открытым огнем, так как это может вызвать взрыв аппарата. Находясь около кислородных баллонов, не допускается, чтобы на них попало масло, ГСМ, жиры, не прикасаться к ним руками или ветошью, имеющими даже следы жировых загрязнений, так как соединение масла с кислородом может вызвать взрыв большой разрушительной силы.

Подъем элементов конструкций, оборудования (крупногабаритного) допускается только под непосредственным руководством руководителя работ. Подъем элементов конструкций, оборудования или других грузов грузоподъемными кранами допускается только под непосредственным руководством назначенного приказом лица, ответственного за безопасное производство данных работ. Подъем и перемещение конструкций, оборудования, все которые превышают 50 кг, должен производиться при помощи подъемно-транспортных средств. Проходы и проезды в зоне подъема конструкций или оборудования должны быть закрыты. Зоны подъема и монтажа необходимо ограждать с выставлением предупредительных подписей и сигналов, либо охранять проинструктируемыми работниками. Освобождение крюка подъемной машины от поднятых конструкций и оборудования допускается лишь после обеспечения устойчивости их постоянными или временными приспособлениями. При использовании отклоняющих и направляющих блоков нужно находиться со стороны, противоположной их натяжению.

Оборудование, используемое на обогатительных фабриках, должно быть не только высокопроизводительным, но и безопасным. Безопасность производственного оборудования – это свойства производственного оборудования сохранять соответствие требованиям безопасности труда при выполнении заданных функций в условиях, установленных нормативно - технической документацией. Производственное оборудование должно отвечать требованиям безопасности в течение всего срока службы. Оно должно быть пожаро- и взрывобезопасным. Все эксплуатируемое оборудование, используемый инструмент и спецприспособления должны быть исправны. Осмотр, периодическая проверка и испытания их, должны производиться в соответствии с действующими инструкциями и правилами эксплуатации. Работы на неисправном оборудовании запрещаются.

Запрещается производство электросварочных работ на мельнице без оснащения сварочных трансформаторов устройствами напряжения холостого хода.

В каждом случае перед допуском электросварщика во внутрь мельницы должна быть проверена исправность указанного устройства.

Запрещается производство работ по перефутеровке мельницы без выгрузки стержней.

Внутренний осмотр и ремонт мельницы остановки должны производиться только после проветривания ее рабочего пространства. Работа внутри мельницы допускается под наблюдением лица технического надзора и в присутствии одного наблюдающего снаружи.

Смазка, обтирка, чистка и ремонт машин (мельниц) должны производиться только при полной остановке. Обязательно должны быть приняты надежные меры против ошибочного или самопроизвольного запуска. Самым надежным обеспечением безопасности при смазке является ее централизация и автоматизация. Если это осуществить нельзя, то ручную смазку следует выполнять через масленки, вынесенные в безопасные места.

Правила пуска оборудования в эксплуатацию после его остановки или после его ремонта, как и правила нормальной или аварийной остановки оборудования, должны быть отражены в специальном разделе технологического регламента и соответствующих производственных инструкциях.

Эксплуатация мельниц должна производиться в соответствии с требованиями «Инструкции по эксплуатации», «Единых правил безопасности при дроблении, сортировке, обогащении полезных ископаемых, окусковании руд и концентратов», а также в соответствии с действующими на предприятии-потребителе правилами охраны труда и противопожарной безопасности.

Узлы обработки пожароопасными реагентами должны быть оснащены необходимыми средствами автоматической сигнализации, предупреждающей о возникновении пожара, и средствами тушения.

Характер работы мельницы не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала в непосредственной близости от мельницы. Лица, по производственной необходимости временно находящиеся в местах, где уровень звука широкополосного шума превышает допустимый санитарными нормами уровень – 85 дБА, должны иметь индивидуальные средства защиты от шума, например, вкладыши противошумные типа «ФП» и пр.

Пусковые устройства должны располагаться так, чтобы при включении мельницы можно было просматривать все проходы около пускаемой мельницы.

Пол около мельницы должен быть ровным, чистым и не скользким. Пролитые жидкости (вода, масло) должны сразу вытираться.

Женщины должны заправлять волосы под головные уборы без свисающих концов.

Все рабочие должны быть обучены правилам по оказанию первой помощи при несчастных случаях.

Каждая смена, работающая в измельчительном отделении обогатительной фабрики, должна возглавляться ответственным лицом, ответственным за правильную техническую эксплуатацию оборудования и безопасное ведение работ. Во всех опасных местах должны быть вывешены предупреждающие плакаты и надписи, установлена световая и звуковая сигнализация. Рабочие места и проходы должны содержаться в чистоте и порядке. Хранение инструмента, запасных деталей и других посторонних предметов на рабочих местах, площадках обслуживания и проходах не допускается. Все обслуживающие площадки, переходные мостики и лестницы должны быть прочными и устойчивыми, снабжены перилами высотой не менее 1м с перекладиной, установленной на высоте 0,5 м и со сплошной обшивкой перил по низу на высоту 0,2 м. Если площадка расположена на более 0,3 м от уровня пола, то она должна иметь перила. Угол наклона постоянно эксплуатируемых лестниц должен быть, как правило, не более 45˚, а ширина их не менее 0,6 м. Трубопроводы и желоба, пересекающие рабочие и обслуживающие площадки, должны размещаться на высоте не менее 1,9 м от уровня пола. Для обеспечения нормального обслуживания оборудования должны быть устроены проходы. Ширина проходов между машинами должна быть не менее 1,2 м, а между стеной и оборудованием не менее 1 м. Минимальная ширина прохода, предназначенная для транспортирования крупных сменных узлов и деталей, определяется наибольшим поперечным сечением детали с добавление по 0,6 м на каждую сторону.

4. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА КАЛИЙНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

Охрана окружающей среды от загрязнений и сохранение ее для нынешних и будущих поколений – задача всех людей мира. В нашей стране она решается с помощью целой системы государственных и общественных мероприятий. Вредные вещества попадают в окружающую среду с выбрасываемыми в результате технологического производства газами, использованными воздухом и водой, с отходами производства. Наиболее благоприятными в отношении охраны природы являются безотходные производства. При современном уровне технологического производства добиться полного использования отходов обогатительного производства и полной очистки, выбрасываемых воздуха и воды не представляется возможным.

Производственное объединение РУП ПО ‹‹Беларуськалий›› является одним из крупнейших производителей минеральных удобрений на мировом рынке, но в этом есть и отрицательные стороны, такие как:

выброс дымовых газов в окружающую среду;

просадка почвы;

загрязнение грунтовых вод;

отвод больших площадей под хвостовые отвалы.

При современном уровне технологического производства добиться полного использования отходов обогатительного производства, слива и полной очистки, выбрасываемых воздуха и воды не представляется возможным.

Все действующие и вновь строящиеся обогатительные фабрики в обязательном порядке оснащаются технологическими средствами, при правильной эксплуатации которых должны обеспечиваться предельно допустимые концентрации вредных веществ в окружающей среде. Поэтому охрана окружающей среды в современных условиях зависит от четкого выполнения обязанностей как инженерно – техническими и руководящими работниками предприятия, как и рабочими, эксплуатирующими очистные установки и сооружения.

Выбросы в виде газов при обогащении полезных ископаемых встречаются довольно редко. Способ достижения ПДК – строительство высоких труб. Выбросные и дымовые трубы располагают на возвышенных местах. Высоту труб рассчитывают с учетом скорости и направления господствующих ветров, рельефа местности, температуры выбрасываемых газов и т. д. Для снижения вредного воздействия выбрасываемых газов от работающих требуется строгое соблюдение технологического режима работ ( например, при использовании в топках печей мазута неполное его сгорание приводит к резкому увеличению содержания CO в выбрасываемых газах )

Очистка газов и воздуха от пылевидных вредных веществ осуществляется сухим и мокрым ( с применением воды ) способами. По правилам безопасности все пылеулавливающие установки блокируются с основным оборудованием, которое должно отключаться при неисправности или остановке газоочистки.

Для сухого пылеулавливания широко применяют пылеосадительные камеры, циклоны, батарейные циклонные установки ( группа циклонов ), рукавные фильтры; для мокрого – мокрые пылеуловители, пенные мокрые фильтры с решеткой, центробежные пенные пылеуловители. Электрическое пылеулавливание осуществляют в электрофильтрах.

Лучший способ пылеулавливания – мокрый, однако при его использовании часто требуется применять обезвоживание пыли, содержащей ценный компонент.

Принцип действия пылеосадительнх камер основан на том, что в результате увеличения разрежения и снижения скорости газа при переходе его из трубы в камеру большого объема частицы пыли под действием силы тяжести выпадают на дно и разгружаются с помощью специальных затворов.

Принцип действия циклонов основан на использовании вращательного движения газового потока. Загрязненный газ по трубе поступает во входную улиту ( патрубок с тангенциальным вводом ), а затем по касательной в корпус конусной формы. В конусе под действием центробежных сил частицы пыли смещаются к стенке циклона и, накапливаясь внизу, разгружаются через насадку внизу в приемный бункер пыли, а из него через затвор. Очищенный газ, двигаясь по внутренней спирали, через центральный патрубок попадает в отводную улиту и по трубе направляется или для дальнейшей очистки или в атмосферу. Степень очистки зависит от давления газа и размера циклона. Размеры насадки входного и центрального патрубков подбирают расчетным или опытным путем. Эффективность очистки увеличивается при уменьшении размера циклона. Поэтому для тонкой очистки устанавливают вместо одного несколько циклонов меньшего размера.

Рукавный фильтр представляет собой аппарат, состоящий из нескольких рядов рукавов, сшитых из фильтровальной ткани. Фильтр разделен на две секции. Одна секция работает в разрежения ( через рукава пропускается запыленный воздух ), вторая – в режиме отряхивания рукавов от пыли. Принцип очистки газа в рукавных фильтрах аналогичен принципу работы пылесоса.

Для улавливания высокодиспертных частиц пыли применяют электрофильтры. Очистка газов в электрофильтрах основана на создании в аппарате сильного электрического поля

Принцип действия пылеосадочных камер основан на том, что в результате увеличения разряжения и снижения скорости газа при переходе его из трубы в камеру большего объема, частицы пыль под действием силы тяжести выпадают на дно и разгружаются.

Выбор пылеулавливающих аппаратов производится с учетом количества очищаемого газа, концентрацией пыли в газе, возможности дальнейшего использования пыли и др. факторов. Пылеулавливающие аппараты чаще всего устанавливаются последовательно по два и более. На первом аппарате отделяется основная масса пыли, более крупная по составу, на втором – менее крупная, на последнем – производится очистка от тончайших частиц. Различают сухой, мокрый и электрический методы очистки газов.

Сухой метод применяется чаще всего в первой стадии очистки мокрый и электрический – в последних.

Наиболее широкое распространение на производстве получила мокрая газоочистка. В аппаратах для мокрой очистки газа пропускается через слой воды или другой жидкости или орошается с последующим сбором и разгрузкой насыщенной пылью жидкости.

В настоящее время только часть хвостов обогатительных фабрик используется в народном хозяйстве. Иногда хвосты закладываются в выработанное пространство при подземной добыче полезных ископаемых. В большинстве же случаев они складируются на поверхности земли в отвалах (обезвоженные хвосты) или в хвостохранилищах ( необезвоженные хвосты ). Комплекс сооружений и оборудования для складирования хвостов называется хвостовым хозяйством обогатительной фабрики. До отвала хвосты обычно транспортируются конвейерами, а до хвостохранилища подаются по хвостопроводам. Хвостопроводы бывают безнапорные – самотечный гидротранспорт ( суспензия движется под действием силы тяжести), напорно – принудительные ( суспензия движется под давлением, создаваемым насосом ).

Складирование хвостов в отвалах и хвостохранилищах позволяет в дальнейшем при более совершенной технологии вовлечь их в переработку для доизвлечения ценных компонентов.

Хвостохранилища сооружаются на расстоянии не менее 250 м от застроенных территорий, перегораживая плотинами и дамбами пониженные участки поверхности земли. Если после отстаивания в хвостохранилищах вода не содержит вредных веществ, ее не подвергают дополнительной очистке, а вновь используют в технологическом процессе или сбрасывают в открытые водоемы.

Воды, сбрасываемые с хвостами в хвостохранилище, кроме твердых частиц содержат различные вредные вещества ( применяющиеся при обогащении реагенты, продукты их взаимодействия с минералами и др. ) которые возможно удалить отстаиванием. Поэтому при проектировании обогатительных фабрик стараются полностью исключить сброс использованных в процессе вод в открытые водоемы, т.е. технология должна предусматривать полное использование сточных вод в обороте.

В условиях, когда объем атмосферных осадков значительно превышает объем испаряемой воды, полного использования сточных вод в обороте достичь не удается. В этом случае сброс сточных вод в открытые водоемы следует строго контролировать, чтобы концентрация вредных веществ не превышала ПДК. Для этих целей проводят специальную очистку сточных вод или производят их организованный сброс в период значительных атмосферных осадков.

Для очистки воды применяют химические, механические и биохимические методы. Для комплексной очистки вод от токсичных веществ способных окисляться, используют реагенты – окислители: хлорную известь, гипохлориды кальция и натрия, жидкий хлор. Для очистки от ионов тяжелых металлов сточные воды обрабатывают известковым молоком – известковой суспензией. Для очистки воды от цинистых соединений разработана ионообменная технология, позволяющая попутно извлечь растворенные цветные и редкие металлы.

Для очистки сточных вод от масел, находящихся в капельно - эмульсионном виде, применяют механические методы: отстаивание в специальных ловушках, фильтрование через кварцевые фильтры и т.п. Для более полной очистки применяют физико–химический метод, основанный на коагуляции сточных вод сернокислым алюминием, железным купоросом, известью или смесью этих реагентов. Для очистки воды от масел применяют также глубинно – адгезионную сепарацию. Воду на глубине 5 м обрабатывают давлением, при этом из нее выделяются пузырьки воздуха с закрепившимся на них маслом которое собирается на поверхности воды специальным устройством.

В настоящее время только часть хвостов обогатительных фабрик используется в народном хозяйстве. Иногда хвосты закладываются в выработанное пространство. В большинстве случаев они складируются на поверхности земли в отвал(обезвоженные хвосты) или в хвостахранилищах (необезвоженные хвосты). Комплекс сооружений и оборудования для складирования хвостов называется хвостовым хозяйством обогатительной фабрики. До отвала хвосты транспортируются конвейерами, а до хвостохранилища подаются по хвоста-проводам. Складирование хвостов в отвалах и хвостахранилищах позволяет в дальнейшем при более современной технологии вовлечь их в переработку для доизвлечения ценных компонентов.

Хвостохранилища сооружаются на расстоянии не менее 250 м от застроенных территорий, перегораживая плотинами и дамбами пониженные участки поверхности земли. Если после отстаивания в хвостахранилищах вода не содержит вредных веществ, ее не подвергают дополнительной очистке, а вновь используют в технологическом процессе или сбрасывают в открытые водоемы.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7