Федеральноеагентство по образованию
БЕЛГОРОДСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТим. В.Г. ШУХОВА
Курсовая работа
По дисциплине: «Автоматизацияпроектирования»
на тему:
«БетоносмесительСБ-103»
Выполнил:
Проверил:
СОДЕРЖАНИЕ
1. КЛАССИФИКАЦИЯ БЕТОНОСМЕСИТЕЛЕЙ
2. ПРИНЦИП РАБОТЫ И НАЗНАЧЕНИЕ МАШИНЫ
3. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БЕТОНОСМЕСИТЕЛЯ СБ-103
4. УСТРОЙСТВО БЕТОНОСМЕСИТЕЛЯ СБ-103
5. ПОДБОР МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. КЛАССИФИКАЦИЯБЕТОНОСМЕСИТЕЛЕЙ
Получение бетона ираствора заданных марок и свойств, отвечающих соответствующим требованиям,обеспечивается совокупностью многих факторов, из которых первостепенноезначение имеют качество исходных компонентов и эффективность работысмесительного оборудования. Для приготовления бетонов и растворов применяютсясмесители различной конструкции.
Смесителиклассифицируются по следующим признакам:
по технологическомуназначению — для приготовления бетонов разных видов (тяжелого, ячеистого,силикатного, керамзитобетона, полимербетона и т. п.), для приготовлениястроительных растворов;
по характеру работы — цикличные и непрерывного действия;
по способу смешения — гравитационные (барабанные) и принудительного действия (лопастные);
по конструкции рабочихорганов — с цилиндрическим и грушевидным барабаном, с двухконуснымбарабаном, с вертикально расположенными смесительными валами (тарельчатоготипа) и с горизонтально расположенными смесительными валами (лоткового типа);
по способуперебазирования — передвижные и стационарные.
В смесителях цикличного действия исходные материалысмешиваются отдельными порциями. Такой способ приготовления позволяетрегулировать продолжительность смешения в зависимости от состава смеси ивместимости смесителя, т. е. приготовлять смеси различных марок.
В смесителях непрерывного действия исходные компонентызагружаются, смешиваются и разгружаются непрерывно. Их используют при массовом производствеодномарочных смесей, как правило, в установках или линиях непрерывногодействия.
2. ПРИНЦИП РАБОТЫ И НАЗНАЧЕНИЕ МАШИНЫ
Бетоносмеситель СБ-103 входит в комплект оборудованиябетонных заводов и установок и бетоносмесительных цехов заводов железобетонныхизделий. Он применяется для перемешивания материалов и для приготовлениябетонов и растворов.
В гравитационных смесителях исходные компоненты смесиподнимаются во вращающемся барабане, на внутренней поверхности которого жесткозакреплены лопасти, и затем под действием силы тяжести падают вниз. Процессповторяется несколько раз, благодаря чему получается смесь, однородная посоставу. Загрузка исходных компонентов смеси производится через загрузочноеотверстие в барабане, а разгрузка или через разгрузочное отверстие, или путемопрокидывания барабана.
К преимуществам гравитационных смесителей относятся простотаконструкции и кинематической схемы, возможность работы а смесях с наибольшейкрупностью заполнителей (до 120… 150 мм), незначительное изнашивание рабочихорганов, малая энергоемкость, простота в обслуживании и эксплуатации и низкаясебестоимость приготовления смеси. Оптимальное время смешения в такихсмесителях составляет 60… 90 с, а полный цикл, включая загрузку, смешение,выгрузку и возврат барабана в исходное положение, — 90… 150 с.
Перемешивание массы осуществляется посредством лопастей,закрепленных на внутренней поверхности барабана.
Во избежание быстрого износа лопастей рабочие кромки ихнаплавляются сталинитом. Лопасти расположены по винтовой линии, при этом частьлопастей имеет правое направление (у разгрузочного конуса), а лопастизагрузочного конуса — левое, что способствует приближению бетона к центральнойцилиндрической части барабана и улучшению вследствие этого перемешивания всейсмеси.
3. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БЕТОНОСМЕСИТЕЛЯ СБ-103
Объём готового замеса бетонной смеси (л)………………..2000
Объём по загрузке сухими составляющими (л)……………3000
Число циклов, не менее (в час)………………………………25
Крупность заполнителя, не более (мм)……………………...120
Частота вращения барабана (об/мин)………………………..12,6
Угол наклона смесительного барабана (град):
при перемешивании……………………………………15
при выгрузке……………………………………………55
Мощность электродвигателя (кВт)…………………………..22
Привод опрокидывания барабана……………………пневматический
Рабочее давление воздуха (Н/м2)…………………………….6*105
Габаритные размеры (мм):
Длина……………………………………………………2500
ширина………………………………………………….4050
высота…………………………………………………..3300
4. УСТРОЙСТВО БЕТОНОСМЕСИТЕЛЯ СБ-103
Бетоносмеситель (Рисунок 2) состоит из рамы, опорных стоек,смесительного барабана, траверсы, привода вращения барабана и пневмоцилиндрадля опрокидывания барабана.
/>
Рисунок 2. Бетоносмеситель СБ-103
1 – щиток; 2 – кожух; 3 – барабан; 4 – муфта; 5 –пневмопривод;
6 – электрооборудование; 7 – траверса; 8 – стойки; 9,14 –опорный и поддерживающие ролики; 10 – подшипник; 11 – конечный выключатель;
12 – редуктор; 13 – выводная коробка; 15 – рама.
Смесительный барабан (Рисунок 3) представляет собойметаллическую емкость в виде двух конусов, соединенных цилиндрическойобечайкой, внутренняя поверхность которой снабжена футеровкой из сменных листовиз износостойкой стали. В барабане на кронштейнах закреплены три передние и тризадние лопасти. К цилиндрической обечайке барабана с внешней стороны напрокладках приварен зубчатый венец и к торцу переднего конуса — фланец.
Траверса представляет собой сварную конструкцию коробчатогосечения, выполненную в виде полукольца с цапфами на концах. Цапфы сподшипниками закреплены на стойках и служат для поворота смесительногобарабана. На траверсе смонтированы опорные и поддерживающие ролики,обеспечивающие вращение и удержание барабана при разгрузке. На наружной стенкелевой стойки установлен пневмопривод. На правой стойке находится выводнаякоробка и два конечных выключателя крайних положений барабана.
Опорный ролик, вращающийся в подшипниках, установлен наэксцентриковой оси, позволяющей регулировать положение роликов для нормальногозацепления шестерни и зубчатого венца при монтаже и изнашивании роликов. Оси установленына двух опорах и крепятся к стойке траверсы болтами.
Поддерживающие ролики также смонтированы в подшипниках наэксцентриковых осях, позволяющих регулировать зазор между коническимиповерхностями зубчатого венца и ролика. Для смещения ролика в осевомнаправлении предусмотрены регулировочные шайбы.
/>
Рисунок 3. Смесительный барабан
1 – крышка; 2,6 – задняя и передняя лопасти; 3 – футеровка;
4 – зубчатый венец; 5 – корпус; 7 – фланец; 8 – кронштейн.
Выгрузка готовой смеси производится путем наклона барабана,осуществляемого при посредстве пневмоцилиндра, шток которого шарнирно соединенс рычагом поворота.
Обод барабана имеет три проточенные поверхности — дветорцовые и одну в цилиндрической части для опорных и фиксирующих роликов,установленных на траверсе.
Барабаны рассмотренной конструкции применяются длябетономешалок емкостью от 425 до 4500 л.
Пневмокинематическая схема бетоносмесителя СБ-103 показанана Рисунке 4. Двухступенчатый редуктор закреплен на вертикальной стенкетраверсы. Движение от электродвигателя через муфту и редуктор передаетсяшестерне и зубчатому венцу барабана. Пневмопривод служит для опрокидываниябарабана при разгрузке готовой смеси, возврата и фиксации его в рабочемположении и заключает в себя пневмоцилиндр, воздухораспределитель,маслораспределитель, запорный вентиль, резинотканевые рукава и трубы.Пневмодилиндр выполнен с тормозным устройством, позволяющим изменять скоростьдвижения поршня в конце опрокидывания и подъема барабана.
/>
Рисунок 4. Пневмокинематическая схема бетоносмесителя СБ-103
1 — втулочно-пальцевая муфта; 2 — валы-шестерни; 3 — зубчатые колеса;
4 — запорное устройство; 5 — вентиль;6 — маслораспылитель;
7 — воздухораспределитель; 8 — пневмоцилиндр; 9, 11-подшипники опорного и поддерживающего ролика; 10 — зубчатый венец; 15 — зубчатая шестерня.
5. ПОДБОР МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
При выборе сталей необходимо учитывать их свойства, условияработы деталей и конструкций, характер нагрузок и напряжений.
В сварных конструкциях применять стали марок Ст0, Ст3, Ст5,Ст6, 15, 35, 45, 50Г. Сварка легированных сталей несколько затруднена из-засклонности к закалке околошовной зоны и образования в ней хрупких структур.
При работе гравитационного бетоносмесителя большая часть егодеталей подвержена значительным напряжениям и деформациям. Корпус смесителя,например, испытывает значительные напряжения из-за центробежной силыдействующей на него. Зубчатый венец так же испытывает большие перегрузки,возникающие при вращении смесительного барабана с загруженным в негоматериалом. Смесительные лопатки и их кронштейны, находящиеся внутри корпуса,изламываются и изгибаются из-за сопротивления загружаемого материала. Наопорные шарикоподшипники производит своим весом давление смесительный барабан сматериалом, так же на них действует и центробежная сила барабана. Поэтому дляподбора основных материалов и марок сталей для проектирования смесителей нужноподходить с большой ответственностью и учитывать все эксплуатационные итехнические характеристики проектируемых деталей.
Все части смесителя, кроме зубчатого венца, корпусовподшипников, футеровки, кронштейнов и лопаток, изготавливают из стального листатолщиной 3-5 мм марки Ст3 без термической обработки. Внутреннюю поверхностьбарабана футеруют стальным листом толщиной 3-5 мм из стали марки 50Г снормализацией. Кронштейны и лопасти прикреплённые к ним лучше всего изготовитьиз стали марки 40Х с закалкой в масле и отпуском. Зубчатый венец целесообразноизготовить из углеродистой стали марки Ст4пс с отжигом нормализацией иулучшением. Корпуса подшипников изготовить по
ГОСТ 11521-82, основания и крышки их из СЧ 15.
Подшипники изготавливают из шарикоподшипниковой стали ШХ 15или ШХ 20СГ – для опорных подшипников.
Для изготовления рамы использовали швеллер изготовленный изстали Ст5. Основная часть поверхности не имеет рабочий контур, т.е. не требуетдополнительной обработки резанием для снижения шероховатости. Такой прокатизготавливают в горячекатаном состоянии и его шероховатость в соответствии сГОСТ 2789-73 должна быть Rz320 и Rz 160. Кромки деталей и сварные швы с шероховатостью Rz 80.
Класс точности для изготовления рамы возьмём средний,предельные отклонения на её изготовление будут ±0,5 мм.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Сапожников В. А. и др. «Механическое оборудованиепредприятий строительных материалов, изделий и конструкций». М., «Высшаяшкола». 1971 – 382 с.
2. Бауман В.А. и др. «Механическое оборудование предприятийстроительных материалов, изделий и конструкций». М., «Машиностроение», 1981 –324 с.
3. Сапожников Н. Я. «Атлас механического оборудования»
4. Журавлев М.И. и др. «Механическое оборудование предприятийстроительных материалов». М., «Высшая школа», 1973 308 с.
5. Селенок С.Г. «Механическое оборудование предприятийстроительных материалов и изделий», М., Стройиздат, 1973
6. Анурьев В.И. «Справочник конструктора-машиностроителя». В3-х томах, том 1. – 8-е изд. – М., машиностроение 2001 – 920 с.