Выполнение действующей модели комплекса свекловичного элеватора и весов для взвешивания сырья.
творческая работа учащихся по теме

Всероссийский конкурс   достижений  талантливой молодёжи

«Национальное  Достояние России»

Направление:   научно – техническое творчество и изобретательство

Название работы

Выполнение действующей модели комплекса свекловичного элеватора и весов для взвешивания сырья

Автор работы

Жданкин Денис Витальевич

Место выполнения работы

ФГОУ СПО «Жердевский колледж сахарной промышленности»,  4 курс,  г.Жердевка

Научный руководитель

 Бельков Александр  Павлович, преподаватель специальных дисциплин.

2009

СОДЕРЖАНИЕ

Пояснительная записка………………………………………………………

Основная часть……………………………………………………………….

1. Технологическая схема…………………………………………………..
2. Описание существующих конструкций разрабатываемой

машины  и их работа………………………………………………………….

1. Автоматизация……………………………………………………………..
2. Ремонт, монтаж и эксплуатация устанавливаемого

оборудования…………………………………………………………………..

1. Охрана труда и противопожарная техника при эксплуатации,

 ремонте и монтаже оборудования……………………………………………

Список  использованной  литературы…………………………………….

Пояснительная  записка

Для России очевидно наличие большого внутреннего рынка для свекловичного сахара и, как следствие, есть потребность в наращивании технической мощности сахарных заводов. При этом появляется возможность также резко поднять технический уровень предприятий, осуществляя их реконструкцию на базе современной технологии и оборудования. Большая проблема здесь существует в диспропорции между уровнем подготовки специалистов и уровнем квалификации необходимых для достижения тех результатов, которые потенциально заложены в современной технике (технологии).

В начале третьего тысячелетия определенные предприятия и отрасли народного хозяйства впервые столкнулись с, так называемыми, «глобальными проблемами». Появление и широкое использование компьютеров, развитие коммуникаций, современных средств связи, информатики привело к развитию новых теорий «постиндустриального», «информационного», «сверх индустриального» общества. В этих условиях ряд отраслей оказался на грани выживания, а в будущем – исчезновения. Поэтому теоретические проблемы научно – технического прогресса, его закономерности и влияние в будущем в условиях глобализации на различие отрасли необходимо исследовать уже сейчас.

Относительно непосредственного будущего можно отметить, что оно будет характеризоваться следующими факторами:

• энергоемкость и теплоэнергозатраты производства будет определять экономику отрасли;
• специальная диспропорция по отдельным заводам, которая измеряется доходами на 1-го занятого, уровнем получаемых услуг, посредственно будет уменьшаться в результате создания современной системы местного самоуправления;
• на экономику отрасли окажет влияние выполнение условий Киотского протокола Всемирной конференции по изменению климата Земли;
• основным показателем эффективности работы отрасли и заводов станет конкурентоспособность, под которой понимают преимущества одних предприятий относительно других заводов отрасли внутри страны и за ее пределами.

Основная часть

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА

На рисунке 1 представлена принципиальная схема очистки и подачи сырья в завод.

Для равномерной подачи свеклы в завод на гидротранспортере имеются пульсирующие шиберы. Для лучшего улавливания ботвы и соломы перед соломоловушкой устанавливают ботвоподъемник, в который подают воду или сжатый воздух.

Подъем свеклы в моечное осуществляется свеклонасосами. Тяжелые примеси отделяются в камнеловушках.

Свеклу отмывают в свекломойке 1. Отмытая свекла поступает на дисковый водоотделитель 2, на которых от нее отделяют моечную воду и ополаскивают ее чистой хлорированной водой при помощи форсунок.

Отмытую свеклу из свекломойки элеватором 3, после которого установлен контрольный ленточный транспортер 4 с подвешенным электромагнитом 5 направляют в весы 6, перед свеклорезками 7. Откуда измельченную стружку направляют в бункер 8.

1. ОПИСАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ РАЗРАБАТЫВАЕМОЙ МАШИНЫ И ИХ РАБОТА

Для подачи свеклы от мойки на свеклорезки при низком расположении свекломойки применяют элеваторы типа ЭДС-450 и ЭДС-700, производительностью доя 2100 т/сут.

Ковшовый элеватор ЭДС-450 состоит из обшитой со всех сторон листовой стали шахты, верхнего ведущего и нижнего натяжного барабана и перекинутой через них цепи с укрепленными на ней карманами (ковшами). Для предотвращения обратного хода барабана во время остановки элеватора на одном валу с барабаном устанавливают храповые колеса с защелками («собачками»). Чтобы избежать падения карманов при обрыве цепи, предусмотрены ловушки в виде выступов-защелок, захватывающих планку кармана в момент возникновения его обратного движения. Для натяжения цепи служит винтовое устройство, передвигающее нижний барабан, прикрытый щитком.

Ковш вместимостью 0,048  имеет форму трехгранной призмы и изготовляют его из листовой стали толщиной 2,5-3 мм. Такая форма ковшей обеспечивает высокий коэффициент наполнения и полное высыпание свеклы в сторону от элеватора. Ширина карманов 450 мм. Для отвода воды из ковшей в нижней части их боковин имеются щели или отверстия. Грязь и песок с цепи элеватора смывают струйкой воды, подаваемой из промывания. Ковши при помощи планок крепятся к цепи на расстоянии 570 мм. Планки движутся по направляющим. Применяют короткозвенные корабельные или шарнирные цепи.

Барабаны выполняются с канавкой посредине для цепи. Верхний барабан вращается в подшипниках с частотой 11,8 об/мин, получая вращение через шестерни и сообщая при этом цепи скорость 0,725 м/с. Шестерня установлена на валу, который вращается в подшипниках и с помощью муфты, сочленен с редуктором и электродвигателем мощностью 10 кВт. На валу находится муфта, в отверстия которой вставляется рычаг, с помощью которого производят, ручное проворачивание барабанов.

Свекла в элеватор поступает через загрузочную горловину на уровне второго-третьего ковша выше оси натяжного барабана. Разгрузочный лоток расположен на расстоянии двух ковшей ниже оси вращения барабана. Для того чтобы свекла не проваливалась в шахту элеватора, верхняя кромка этого лотка снабжена резиновым фартуком, перекрывающим зазор между лотком и ковшом.

Ковшовый элеватор ЭДС-700 с технической нормой производительности  3000 т/сут. Имеет карман 700 мм и вместимостью 0,1 , расположение с шагом 640 мм и перемещающийся со скоростью 0,62 м/с и комплектуется электродвигателем мощностью 17 кВт.

Свеклу подают в элеватор только после пуска элеватора. Перед остановкой элеватора надо прекратить подачу в него свеклы и останавливать его после опорожнения всех ковшей.

Для учета количества свеклы, поступающей на переработку в завод, она взвешивается. Взвешивание свеклы производится на автоматических порционных весах. Наибольшее распространение на Российских заводах нашли весы типа ДС-500-2 и ДС-800, работающие под действием силы тяжести и кинематической энергии проходящей через них потока свеклы.

Автоматические весы ДС-800. Рама весов ДС-800 состоит из двух частей, связанных балками и приемной воронкой. Приемный ковш весов повешен на призмах к нижним грузоприемным рычагам. С верхними грузоприемными рычагами ковш соединен через серьгу. На правом конце рычага подвешен гиредержатель с четырьмя гирями по 20 кг. Левые концы рычагов связаны перекладкой. Верхние и нижние грузоприемные рычаги соединены между собой разъемной серьгой. Ковш имеет откидное днище, шарнирно связанных с системой рычагов. Дно закрывается с помощью противовеса после опорожнения ковша.

В верхней части рамы расположена приемная воронка, которая перекрывается восемью отдельными свободно сидящими на оси заслонками. Через систему рычагов и тяг заслонки связаны с кулисой и рычагами. Приводным механизмом весов является храповик с собачкой, укрепленной на рычаге. Привод к храповому колесу осуществляется от электродвигателя мощностью 1,7 кВт через червячный редуктор и пару цилиндрических шестерней. На передней раме весов в верхнем правом углу установлены механизмы счетчика с квадратом и конический выключатель, служащий для подачи импульса на дистанционный счетчик. Весь механизм счетчика квадрата заключен в шкафчик с дверцей.

Свекла поступает в ковш весов через приемную воронку. В начале взвешивания ковш находится в верхнем положении и роликом через систему рычагов опирается на запускающий рычаг. По мере поступления свеклы ковш опускается и по достижении заданной массы рычаг вращаясь по часовой стрелке, освобождает от упора ролик вертикального рычага. Рычаг падает, и заслонки под действием собственной массы опрокидываются и перекрывают приемную воронку, прекращая поступление свеклы ковш. Одновременно кулиса ударяет по пальцу рычага и поворачивает рычаг против часовой стрелки. Собачка соскакивает с верхнего упора и захватывается зубьями вращающегося колеса. Рычаг начинает вращаться вместе с храповым колесом против часовой стрелки, пока собачка не выйдет из зацепления, наскочив на нижний упор. После этого рычаг останавливается, а храповик продолжает вращаться вхолостую.

Откидное днище под действием противовеса закрывается после опорожнения ковша, при этом палец системы рычагов затвора ударяется по длинному концу рычага, который теперь находится слева и освобождается слева и освобождает собачку от нижнего упора. Собачка снова входит в зацепление с храповым колесом и поворачивает рычаг в исходное положение. За это время палец поднимает кулису и вертикальный рычаг. Заслонки откидываются, и ролик упирается в запирающий рычаг. Вся система приходит в исходное положение.

В тот момент, когда заслонки при падении перекрывают доступ свеклы в ковш, система рычагов освобождает рейку счетчика и производит отсчет в верхнем ряду циферблата счетчика, который просуммирует 800 кг с предыдущим показанием. Перевес свеклы свыше 800 кг суммируется в нижнем ряду циферблата счетчика.

3. А ВТОМАТИЗАЦИЯ

Схемы автоматизации ПТС, применяемые в пищевой промышленности, очень сложны, особенно схемы автоматизации элеваторов. Элеватор представляет собой хранилище, состоящее из значительного количества емкостей оснащенное системой транспортных механизмов (конвейеров, нории), а также запорных и направляющих механизмов (задвижек, разгрузочных тележек, шиберов).

Схема автоматизации позволяет осуществить выбор и пуск транспортных и аспирационных механизмов, участвующих в маршруте, а также сблокированное включение механизмов в направлении, противоположном движению продукта; останов любого автоматически работающего маршрута с пульта диспетчера; останов механизмов аспирационных сетей с выдержкой времени после останова транспортных механизмов.

Работа транспортных, положение запорных и направляющих механизмов сигнализируется только при участии их в работающих материалах. Аварийное отключение названных механизмов сопровождается переходом ламп на мигающую сигнализацию.

Выбор механизмов маршрута осуществляется переключением, установленными на центральном диспетчерском пульте, на котором нанесена ленточная схема элеватора со встроенными в нее сигнальными лампами, амперметрами, контролирующими нагрузку элеватора, и цифровыми индикаторами, указывающими номера шлюзов, над которыми установлены тележки.

Блочная система состоит из линейных блоков, предназначенных для выдержки времени, управления разгрузочными тележками, управляя запорными механизмами, выбора направлений работы механизмов, управления элеватором, конвейером, вентилятором.

После нажатия пусковой кнопки подается звуковой сигнал и включается механизм ПТС; одновременно включаются вентиляторы.

Оборудование оснащается следующими средствами автоматизации:

• элеваторы и конвейеры – реле скорости РС-67 (4б, 9б, 12б, 13б) с магнитоиндуктивным датчиком ДМ-2 (4а, 9а, 12а, 13а) контролирующими включение и отключение элеватора, а также проскальзывание и обрыв их лент. Одной из наиболее серьезных аварий элеватора является завал его свеклой, контролируемый с помощью двух мембранных датчиков типа СУМ-1 (14а, 15а), установленных в башмаке, и одного – типа СУС-11 (16а), установленного в головке;
• направляющие шиберы, задвижки – электроприводами типа РИМЗ (1/М-12/М). Встроенный в электропривод реостат обратной связи позволяет диспетчеру в необходимых случаях контролировать степень открытия запорного механизма по указателю положения, установленному на пульте;
• разгрузочные тележки – конечными включателями, контролирующими крайнее положение тележки;
• емкости, служащие для контроля их заполнения или опорожнения, - мембранными датчиками уровня типа СУМ-1 (5а – 8а, 10а, 11а) и СУМ-1-01 (1а-3а, 1б-3б).

1. РЕМОНТ, МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ УСТАНАВЛИВАЕМОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Ремонт элеватора в межсезонный период производится после очистки его от производственной грязи и осушки. Ковши с цепью вынимаются из шахты. Ковши снимаются с цепи, тщательно обследуют каждое звено цепи, шарнирные пары, ролики, втулки, пластины на отсутствие трещин, деформаций, разработки втулок. Проверяем плотность посадки втулок. Осматривают состояние проушин в крепежных угольниках ковшей, при выработке отверстия более чем на 5 мм угольники заменяют новыми. Возможен ремонт угольников путем рассверливания отверстий проушин на 10 мм по диметру и запрессовывания в них шарнирных втулок с толщиной стенки 5мм и внутренним диаметром, на 0,22 мм больше, чем диаметр соединительного пальца. Втулка проходит через оба крепежных угольника, выступая по 3 мм в сторону. Выступающая часть обваривается. При износе таких втулок их можно заменить новыми. Это увеличивает срок службы ковшей. При хорошем техническом обслуживании звенья цепи работают без замены в течении двух производственных сезонов.

Ковши элеватора изнашиваются преимущественно в нижней части, где происходит загрузка корнеплодов. Изношенные участки вырезают и ремонтируют, приваривая накладки из тонколистовой стали. Прочность ковшей усиливают, приваривая вокруг зева стальную полоску 3  20 мм. Соединительные пальцы карманов обычно каждый ремонтный сезон изготавливают новые. В донышках кошей должны быть отверстия для сепарации остатков воды, поступающей с корнями.

Осматривают подшипниковые опоры вала, эксплуатация шарикоподшипников с дефектными элементами или разработкой колец недопустима.

Ремонтируют детали натяжного приспособления – шабрят параллели натяжного устройства, прогоняют винты и гайки, проверяют крепления на станине. Ремонтируют решетчатую корзину, заменяют изношенные участки корпуса.

Осматривают состояние верхнего приводного барабана и прочность его закрепления на валу.

Ремонтируют храповой механизм. Зубья механизма опиливают по шаблону, изношенные зубья можно предварительно наплавить по профилю. Если зубья износились более чем на 20%, храповое колесо заменяют. Ловитель храпового механизма должен свободно колебаться на валу, но не выходить из зацепления.

По высоте шахты элеватора устанавливают еще 2-3 специальных ловителя, удерживающих цепи при обратном движении, чтобы избежать заклинивания ковшей при обрыве цепи. Швеллеры, которые образуют шахту элеватора, также подвержены абразивному и коррозионному износу, особенно в нижней части, тщательно осматривают. Возможна замена изношенных участков швеллеров вместо демонтажа всего элеватора.

Элеватор поступает от завода – изготовителя в виде нескольких отдельных узлов: секции шахты, барабаны, ковши, цепи, привод. В месте монтажа элеватора должны быть установлены тельфер, лебедки или конструкция для крепления блоков и талей, необходимых для сборки.

Производят расконсервацию и ревизию узлов и деталей. Проверяют качество изготовления цепей и ковшей.

Монтаж свеклоэлеватора начинают с провешивания осей по фундаменту: намечают четыре точки вершин швеллеров шахты и при помощи отвесов переносят оси на площадку, размечают оси приводного вала, редуктора, электродвигателя и протягивают осевые линии струной или леской, закрепляя их к стенам или специальным стойкам. Отвесы остаются подвешенными вверху до конца монтажа.

Шахту элеватора до установки на место собирают на монтажных планках,

 на стеллаже, проверяя прямолинейность и устраняя неточность стыковых веньев. Таким же образом поступают с цепями, собирая их с ковшами отрезками длинной до 5 м.

Устанавливают на фундаменте по намеченным осям. Нижнее звено шахты, затягивают фундаментные болты, раскрепляют звено к стенам или междуэтажному перекрытию, добиваясь вертикальности по отвесу.

Поднимают второе звено, стыкуют с нижним, выверяют по отвесу, раскрепляют и прихватывают стык электросваркой. Так монтируют всю шахту, добиваясь, чтобы не было переносов и отклонения от вертикали.

Монтируют натяжное приспособление и на нем устанавливают вал с нижним барабаном. Поднимают верхний приводной вал с барабаном и подшипниками, устанавливают их по размеченным осям на верхней площадке. Предварительно закрепляют подшипники приводного вала. Выверяют горизонтальность вала, точность положения оси по отношению к шахте, обеспечивают соостность с ними нижнего вала. Проверяют свободу проворачивания вала в подшипниках. Окончательно выставляют корпуса подшипников, регулируя их положения прокладками, закрепляют подшипники в рабочем положении.

Перед сборкой цепей с ковшами звенья промывают керосином и опускают в масло, разогретое до  80-90  для заполнения шарниров.

В шахту элеватора через блок над верхней головкой заводят трос лебедки или трос тельфера, к нему цепляют звено цепи с ковшами и поднимают в шахту.

Устанавливают храповой механизм и собирают приспособление для проворачивания привода вала вручную.

Изготовляют и устанавливают опорную металлоконструкцию для редуктора и электродвигателя, контролируя ее положение по провешенным струнам. Собирая редуктор и электродвигатель,  соединяя их между собой и с  приводом валом пальцевыми муфтами.

При эксплуатации элеватора периодически осматривают на ходу и с остановкой звена роликовтулочной цепи с целью предотвратить аварийный разрыв элементов. Дефектные звенья удаляют, заменяя новыми, заварка трещин и разрывов на пластинах не рекомендуется.

Регулируют положение нижней решетчатой корзины, чтобы в низу элеватора не накапливались и не просыпались корнеплоды. Периодически осматривают цепи, карманы, шахты. Из-за большой абразивности песка в воде, падающей на элеватор, детали элеватора подвержены интенсивному износу.

Большое влияние на точность взвешивания порционных весов оказывает равномерность подачи свеклы. Резкие рывки ковша приводят к износу механизмов весов и искажению показаний счетчика. Для нормальной работы необходимо: ежедневно проверять правильность регулировки весов; содержать весы, особенно призмы, подшипники и шарнирные соединения, в чистоте, ежедневно обтирать грязь и брызги воды; ежедневно проверять затяжки всех болтов и шплинтовых соединений, обращать особое внимание на крепление баланса ковша на пальце днища; ежедневно проверять смазку и систематически смазывать шарнирные соединения, редуктор и шестерни; периодически проверять равновесие нагруженных весов; следить за сохранностью пломб на гиредержателе и счетчике.

7 ОХРАНА ТРУДА И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ, РЕМОНТЕ И МОНТАЖЕ ОБОРУДОВАНИЯ

Безопасность работы в процессе эксплуатации оборудования обеспечивается соблюдением правил техники безопасности и постоянным наблюдением за состоянием механизмов и их креплений.

На видном месте должна висеть таблица с основными положениями техники безопасности. Пуск в работу разрешается только при исправном состоянии всех узлов и установленных щитках. Масленки должны быть заправлены смазочными материалами.

Перед пуском необходимо убедиться в надежности крепления узлов и деталей. Прослабленые гайки и болты следует подтянуть и проверить исправность их шплинтовки.

Категорически запрещается: производить регулировку и ремонт механизмов во время работы. Для этого необходимо остановить оборудование и отключить привод от питающей электросети.

Смазывать подшипники и другие трущиеся поверхности оборудования во время работы. Все части оборудования  и электродвигателя должны быть заземлены.

Правила пожарной безопасности в Российской Федерации ППБ 01-03 устанавливают требования пожарной безопасности, обязательны для применения и использования независимо от их организационно – правовых форм и форм собственности их должностными лицами, предпринимателями без образования юридического лица, гражданам Российской Федерации, иностранными гражданами, лицами без гражданства в целях защиты жизни или здоровья граждан, имущества физических или юридических лиц, государственного или муниципального имущества, охраны окружающей среды.

Организация, их должностные лица и граждане, нарушившие требования пожарной безопасности, несут ответственность в соответствии с

законодательством Российской Федерации.

Наряду с указанными Правилами следует также руководствоваться иными нормативными документами по пожарной безопасности и нормативными документами, содержащими требования пожарной безопасности, утвержденными в установленном порядке.

Руководители организации и индивидуальные предприниматели на своих объектах должны иметь систему пожарной безопасности, направленную на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара, в том  числе их вторичных проявлений.

На каждом объекте должны быть разработаны инструкции о мерах пожарной безопасности для каждого взрывопожароопасного и пожароопасного участка (мастерской, цеха и т.п.).

В соответствии с Законом о пожарной безопасности федеральные органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации и органов местного самоуправления в переделах своей компетенции:

• реализует меры пожарной безопасности в подведомственных организация и на соответствующих территориях;
• создают и содержат в соответствии с установленными нормами органы управления и подразделения пожарной охраны, финансируемые за счет средств соответствующих бюджетов;
• создают условия для привлечения населения к работам по предупреждению и тушению пожаров;
• организует проведение противопожарной пропаганды и обучение и др.

В каждой организации распорядительным документом должен быть установлен соответствующий пожарной опасности противопожарный режим, в том числе:

• определены и оборудованы места для курения;
• определены места и допустимое количество единовременно находящихся

в помещениях сырья, полуфабрикатов и готовой продукции;

• установлен порядок уборки горючих отходов и пыли, хранения промасленной спецодежды;
• определен порядок обесточивания электрооборудования в случае пожара и по окончании рабочего дня;
• установлен порядок осмотра и закрытия помещений после окончания работы;
• регламентированы действия работников при обнаружении пожара;
• определены порядок и сроки прохождения противопожарного инструктажа и занятий по пожарно-тоническому минимуму, а также назначены ответственные за их проведение;
• практические тренировки всех задействованных для эвакуации работников.

Световая, звуковая и визуальная информирующая сигнализация должна быть предусмотрена в помещениях, посещаемых данной категорией лиц, а также у каждого эвакуационного, аварийного выхода и на путях эвакуации. Световые сигналы в виде светящихся знаков должны включаться одновременно со звуковыми сигналами. Частота мерцания световых сигналов должна быть не выше 5 Гц. Визуальная информация должна располагаться на контрастном фоне с размерами знаков, соответствующими расстоянию рассмотрения.

Противопожарные системы и установки (противодымная защита, средства пожарной автоматики, системы противопожарного водоснабжения, противопожарные двери, клапаны, другие защитные устройства в противопожарных стенах и перекрытиях и т. п.) помещений, зданий и сооружений должны постоянно содержаться в исправном рабочем состоянии.

Устройства для самозакрывания дверей должны находиться в исправном состоянии. Не допускается устанавливать какие-либо приспособления, препятствующие нормальному закрыванию противопожарных или

противодымных дверей (устройств).

Состояние огнезащитной обработки (пропитки) должно проверяться не реже двух раз в год.

В местах пересечения противопожарных стен, перекрытий и ограждающих конструкций различными инженерными и технологическими коммуникациями, образовавшиеся отверстия и зазоры должны быть заделаны строительным раствором или  другими негорючими материалами, обеспечивающими требуемый предел огнестойкости и дымогазонепроницаемости.

Список использованной  литературы

1. Арустамов Э. А. Охрана труда, - М.: Дашков и К, 2007.
2. Азрилевич М. Я. Оборудование сахарных заводов, - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1979.
3. Белик В. Г. Справочник по техническому оборудованию сахарных заводов, - Киев: Техника, 1982.
4. Гребенюк С. М. Технологическое оборудование сахарных заводов, - М.: Колос, 2007.
5. Колесник Б. Г. Справочник механика сахарного завода, - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983.
6. Сапронов А. Р., Сапронова Л. А. Технология сахара М.: Колос, 1993.
7. Соколова В. А. Основы автоматизации технологических процессов пищевых производств, - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983.
8. Спичак В. В. и др. Ремонт технического оборудования свеклосахарных заводов, - Курск: 2004.

9. Устюгов И. И. Детали машин, М.: Высшая школа, 19