Техніко-економічне обґрунтування модернізації щокової дробарки

Зміст
1.   Оглядіснуючих конструкцій машин і обладнання для подрібнення і лому матеріалів таобґрунтування необхідності проведення модернізації.
2.   Розрахунковачастина
2.1.  Кутзахвату
2.2.  Хідсписку
2.3.  Частотаобертання ексцентрикового вала
2.4.  Об'ємпризми подрібненого матеріалу
2.5.  Потужністьелектродвигуна
2.6.  Розрахунокнавантажень в основних елементах щокової дробарки
2.6.1.  Максимальнезусилля подрібнення
2.6.2.  Станина
2.6.3.  Ексцентриковийвал
2.6.4.  Шатун
2.6.5.  Рухомащока
2.6.6.  Механізмрегулювання вихідної щілини
2.6.7.  Розмірнаплита
2.6.8.  Характеристикамаховика
2.7.  Розрахунокредуктора сумісної дії ексцентрикових валів
ІІІ.Технологічна частина
3.1. Свердлильна операція
3.2. Токарна операція
3.3. Фрезерна операція
3.4. Термічна обробка
3.5. Шліфувальна операція
3.6. Нормування часу проведеної обробкидеталі
IV. Експлуатаційначастина
V. Техніка безпеки іохорона праці
VI. Заключення
Література

            I.      Огляд існуючих конструкцій машин іобладнання для подрібнення і лому матеріалів та обґрунтування необхідностіпроведення модернізації
В машиніпризначеній для подрібнення матеріалів, в залежності від її призначення і принципудії можуть використовуватись наступні навантаження: роздушування, удар,розколювання, зломлення, стирання в більшості випадків різні навантаження діютьодночасно, наприклад, роздушування та стирання, удар та стирання і т.д.Необхідність використання різних навантажень, а також різного принципу дії ігабаритним розмірам машин пов’язана з різноманітністю властивостей і розмірівматеріалів, що подрібнюються, а також різними вимогами до крупності готовогопродукту. Так як, і процеси подрібнення, машини, що використовується для цихпроцесів, поділяються на дробарки та млини.
По принципу діїрозрізняють дробарки:
Щокові, в якихматеріал подрібнюється під дією роздушування, розколення та часткового стиранняв просторі між двома щоками при їх періодичному зближенні.
Конусні, в якихматеріал подрібнюється роздушуванням, зломленням, частковим стиранням між двомаконічними поверхнями, одна з яких рухається ексцентрично по відношенні доіншої, здійснюючи тим самим безперервне подрібнення матеріалу.
Полкові, в якихматеріал роздушується між двома валками, що обертаються назустріч один одному.Нерідко валки обертаються з різною частотою і тоді роздушення матеріалу суміщаєтьсяз його стиранням.
Ударної дії, яків свою чергу поділяються на молоткові та роторні в молоткових дробаркахматеріал подрібнюється в основному ударами шарнірно підвішених молотів, а такожстиранням. В роторних дробарках подрібнення досягається ударами по матеріалужорстко закріплених на роторі бивків, ударами матеріалу по відбивних плитах таспівударами кусків матеріалу.
Деякімашини для подрібнення (бігуни та дезінтегратори) модна віднести до дробарок ідо млинів, так як їх застосовують і для грубого помолу, і для мілкогоподрібнення.
Млинипо принципу дії поділяються на:
Барабанніз подрібненням матеріалу в барабані, що обертається або вібрує за допомогоюзавантажених в барабан тіл, що перемелюються ударами та стиранням частинокматеріалу одна об другу та футеровку барабана.
Середньохідні,в яких матеріал подрібнюється роздавлюванням та частковим стиранням міжякою-небудь основою та робочою поверхнею шара, валка, ролика.
Роликпритискується відцентровою силою до борта чаши та подрібнює матеріал, щопопадає між бортом та роликом.
Струменеві,дематеріал подрібнюється тертям і співударами частинок матеріалу, а також постінкам камери при русі частинок повітряним струменем великої швидкості.
Ударніз подрібненням матеріалу ударами шарнірних (шахтні млини) або жорсткозакріплених (аеробільні млини) молотків. Подрібнений матеріал з визначеноютонкістю помолу видаляється з зони дії молотків повітряним потоком.
Подрібненняв дробарках та млинах відносять до механічного подрібнення при безпосереднійдії робочого органу на матеріал, що подрібнюється або частинок матеріалу однієїна другу. Розроблюються методи подрібнення матеріалів з використаннямелектрогідравлічного ефекту (високовольтний розряд в рідині), ультразвуковихколивань, швидкозмінюючих високих та низьких температур, променів лазера,енергії потоку води та ін..
Недивлячись на різноманітність видів машин для подрібнення матеріалів, існуютьзагальні вимоги, яким повинні задовольняти ці машини: простота конструкції,небезпека її обслуговування, мінімальне число зношуваних деталей, а такожможливість їх легкої заміни, наявність запобіжних пристроїв, які приперевищенні допустимих навантажень руйнувалися б (розмірні плити, болти чиін..) або деформувались (пружини), дотримання санітарно-гігієнічних норм пошуму, вібрації та запилення повітря.
Середрізних типів дробильного обладнання найбільше поширення отримали щоковідробарки. Принцип їх роботи заключається в наступному.
Вкамеру подрібнення, що має форму клина і утворену двома щоками, з яких одна вбільшості випадків нерухома, а інша рухома, подається матеріал, що підлягаєподрібненню. В процесі роботи машини в результаті клиноподібної форми камериподрібнення куски матеріалу розміщуються по висоті камери в залежності від їхкрупності: більш крупні зверху, менш крупні знизу. Рухома щока періодичнонаближається до нерухомої, причому при наближенні щок одна до одної (холостийхід) куски матеріалу просуваються вниз під дією сили тяжіння і виходять зкамери подрібнення, якщо їх розміри стали менше найбільш вузької частиникамери, що називається вихідною щілиною, або займають нове положення, щовідповідає своєму новому розміру. Потім цикл повторюється.
Конструкціящокових дробарок порівняно проста і надійна, але їх деякі специфічніособливості, про які мова буде йти нижче, змусили дослідників та конструкторіввинаходити різні конструктивні рішення, що покращують процеси подрібнення.
Забільш ніж сторічний період промислового виготовлення щокових дробарок булозапропоновано і здійснено багато різних кінематичних схем цих машин.
Взалежності від кінематичних особливостей механізму всі щокові дробаркиподіляються на дві основі групи.
ГрупаІ. Дробарки, в яких рух від кривошипа до рухомої щоки передається відповідноюкінематичною ланкою. При цьому траєкторії руху рухомої щоки являють собоючастини дуги кола. Ці машини називаються щоковими дробарками з простим рухомщоки.
ГрупаІІ. Дробарки, в яких кривошип і рухома щока або кривошип і одна з рухомих щокутворюють одну кінематичну пару. В цьому випадку траєкторії руху точок рухомоїщоки являють собою замкнуті криві, в більшості випадків еліпси. Дробарки зтакою кінематикою називаються щоковими дробарками із складним рухом рухомоїщоки.
Щоковідробарки по даним схемам виготовляють в великій кількості різних типорозмірів убагатьох країнах.
Термінслужбі дробильних плит знаходиться в прямій залежності від вертикальноїскладової ходу (при інших рівних умовах), що підтверджується практикоюексплуатації щокових дробарок. На дробарках з простим рухом при малійвертикальній складовій руху стиску дробильні плити служать в декілька разівдовше, чим на дробарках із складним рухом, де цей хід набагато більший. В цьомузаклечається перевага кінематичної схеми дробарки з простим рухом рухомої щоки.Іншою перевагою цієї схеми є забезпечення великого виграшу в силі в верхнійчастині камери подрібнення, що дуже важливо в подрібненні кусків гірськоїпороди великих розмірів і високої міцності.
Недолікомдробарок з простим рухом є малий хід стиску у верхній частині камериподрібнення. У верхню частину камери подрібнення подають крупні куски матеріалу,для надійного захвату і подрібнення яких необхідний великий хід, ніж вінпотрібний в нижній частині, де подрібнюються куски менших розмірів і формуєтьсяготовий продукт. Тому в нижній частині камери подрібнення хід стиску повиненбути відповідно меншим.
Вподрібненні з простим рухом щоки має місце зворотне явище, тобто найбільший хідстиску має низ рухомої щоки, у верхній же частині цей хід значно менший. Такимчином в дробарці з простим рухом при вигідних умовах для забезпеченнянеобхідних умов подрібнення створюються несприятливі умови для надійногозахвату та подрібнення матеріалу у верхній частині подрібнення.
Вдробарках із складним рухом рухома щока шарнірно підвішена на ексцентричнійчастині привідного вала. Низ рухомої щоки шарнірно опирається на розмірнуплиту. Другим кінцем розмірна плита опирається на регульований пристрій.
Дробаркаіз складним рухом найбільш простіша по конструкції, компактна і найменшметалоємка в порівняні з дробарками інших типів. В такої дробарки траєкторіяруху рухомої щоки являє собою замкнуту криву. У верхній частині камериподрібнення ця крива – еліпс, що наближається до кола, в нижній частині –сильно витягнутий еліпс.
Якщоприйняти горизонтальну складову хода в нижній точці рухомої щоки рівною «х», тогоризонтальна складова у верхній точці буде рівна «1,5х», а вертикальніскладові хода відповідно «3» і «2,5х».
Інтенсивнестирання каменя в нижній частині камери дробарки при складному русі щокивідбувається внаслідок великої вертикальної складової ходу. При подрібненні щільногоі абразивного матеріалу це приводить до швидкого зношення дробильних плит. Крімтого, при стиранні утворюється велика кількість передрібненого матеріалу, на щонепродуктивно витрачається деяка частина потужності, що споживається приподрібненні.
Вцих дробарках горизонтальний хід щоки у верхній частині камери подрібненнядостатній для інтенсивного подрібнення, а напрямок руху верхніх точок рухомоїщоки в сторону розвантаження сприяє кращому захвачуванню кусків породи.
Кінематикащокової дробарки із складним рухом щоки визначає роботу дробарки, якавідрізняється від роботи дробарки з простим рухом ще слідкуючою особливістю.
Приобертанні ексцентрикового вала рухома щока піднімається доверху і наближаєтьсядо нерухомої, тобто відбувається хід стиску. В цей час у верхній частині камериподрібнення рухома щока відходить від нерухомої. При русі ексцентрика далі верхі низ рухомої щоки наближаються до нерухомої (це загальна ділянка ходу стиску),а потім верх буде продовжуватись наближатись до нерухомої щоки, низ почневідходити. При подальшому русі ексцентрика верх і низ рухомої щоки будутьвідходити від нерухомої (це загальна ділянка холостого ходу).
Такимчином, подрібнення матеріалу, що знаходиться в камері подрібнення щоковоїдробарки із складним рухом рухомої щоки, відбувається на протязі ¾ обертуексцентрикового вала, а повний вихід щоки тільки на протязі четвертої частиниоберту, тобто при русі рухома щока як би коливається. В результаті такого рухурухомої щоки дробарки із складним рухом менш підлягають залипанню при подрібненнів’язких порід.
Ізсказаного слідує, що дробарки з простим рухом рухомої щоки можуть бути зуспіхом застосовані при подрібненні високоміцних і абразивних порід, а дробаркиіз складним рухом більш пристосовані для подрібнення порід із середньоюміцністю і меншою абразивністю. Але із-за меншої ваги та габаритних розмірівдробарок із складним рухом їх частіше всього використовують і при подрібненніміцних і абразивних порід, в частості на пересувних дробильно-сортувальнихустановках, де вказані переваги мають рішуче значення.
Особливостіщокових дробарок, виконаних по іншим кінематичним схемам, детально розглянуті вспеціальній літературі [6, ст..21].
Щоковадробарка з нижнім розміщенням ексцентрикового вала. Така схема була застосованавперше американською фірмою Телеміт, і спочатку вважалось, що в результаті діїзусиль безпосередньо на вузол ексцентрикового вала вона може застосовуватисьтільки для машин середнього типорозміру.
Останнімчасом фірма Крупп (ФРН) пропонує споживачу шість типорозмірів щокових дробароктипу D,зконструйованих по такій схемі, з розмірами завантажувального отвору від500х800 до 1400х1800 мм. Ці дробарки в порівнянні із звичайними дробарками зпростим рухом щоки мають дещо меншу вагу і габаритні розміри.
Кінематичнасхема дробарки з простим рухом рухомої щоки англійської фірми Марсден. Дробаркамає шарнірно-важільний механізм з балансиром. Ця конструкція не отрималапоширення в зв’язку складності та відсутності яких-небудь переваг з більшпростою конструкцією дробарки.
Доситьоригінальний привід має дробарка з простим рухом щоки, сконструйована німецькоюфірмою Кротс. При обертанні вала шар, розміщений між п’ятою вала і рухомоющокою, обігає по похилому виступі щоки і тим самим надає їй коливальний рух. Цідробарки не отримали поширення внаслідок складності конструкції.
ФірмоюКеппрен (ФРН) виготовлена по ліцензії щокова дробарка з гідроприводом. Це першащокова дробарка, в механізмі якої жорстка механічна зв’язка між окремимиланками замінена об’ємним гідроприводом. Перевагою даної конструкції єможливість керування часом циклу подрібнення і надійність захисту відперевантажень.
Щоковадробарка ударної дії, посилено рекламується фірмою Крупп (ФРН). Конструкціядробарки принципово відрізняється від всіх переглянутих вище. Нахил робочих щокдо вертикалі у цієї дробарки значно більший, ніж у звичайних щокових дробарках.А конструкцією привода рухомої щоки передбачена пружина, що стискається приперевантаженні дробарки або при подачі предметів, що не подрібнюються. Частотаобертання ексцентрикового вала для різних типорозмірів (500, 900, 1200 об/хв)дещо перевищує частоту обертання звичайної дробарки, чим досягається ударнийхарактер подрібнення. По заявці фірми Крупп, дана дробарка внаслідокособливості конструкції має велику продуктивність, підвищену ступіньподрібнення і менші витрати електроенергії на одиницю продуктивності впорівнянні з іншими щоковими дробарками.
Фірмавиготовляє вказані дробарки 18 типорозмірів для первинного і вторинного помолу.
Впорівнянні з іншими типами щокових дробарок ударно-щокові гірше динамічнозрівноважені, що пояснюється специфікою самого принципу подрібнення іконструкції машини. Внаслідок цього потрібні більш потужні фундаменти, масаяких повинна бути не менш п’ятикратної ваги дробарки, що монтується.
Дробарказ кулачковим механізмом приводу. Дробарки цього типу одного часу були доситьпоширені. За кордоном їх виготовляла фірма Акме (Німеччина), а в СРСР –Рибинський завод дорожніх машин.
Відомідробарки американської фірми Стартевант з кулачковим механізмом і з віссюпідвісу зверху. У цих дробарок рухома частина приводиться в рух кулачковимроликовим механізмом. За один оберт вала щока здійснює два повних коливання.Фірма Стартевант виготовляє також дробарки з кулачковим механізмом з нижньоювіссю підвісу. Наявність подвійного важеля 2-го роду в механізмі дробарки типу«Стартевант» значно ускладнює конструкцію і не дає великої переваги. Крім того,наявність вищої кінематичної пари – кулачка і ролика, що дотикаються не поповерхні, а по лінії, значно знижує термін служби механізму дробарки.
Зараздробарки з кулачковим механізмом не виготовляються.
Дробаркиз простим рухом щоки при розміщенні підвісу знизу (типу «Дотс», запропонованогов США).
Виникненняцих дробарок викликано прагненням збільшити хід рухоої щоки зверху, деподрібнюються крупні куски, і, навпаки, зменшити хід її знизу, де формуєтьсяготовий продукт. Але кінематичні схеми цих дробарок не можна признати вдалими,так як діючі в них зусилля обернено пропорційні корисному опорові, тобтонайбільше зусилля може бути отримане знизу, а не зверху.
Внаслідокмалого ходу рухомої щоки знизу вихідна щілина дробарки часто забиваєтьсяматеріалом. Тому дробарки типу «Додж» виготовляються порівняно невеликихрозмірів, і застосовуються там де вимагається дрібний і однорідний продуктподрібнення. Є декілька конструкцій цих дробарок при порівняно однаковійкінематичній схемі.
Дляотримання білни високих ступенів подрібнення приходиться застосовувати дво- аботрьохступеневе подрібнення, що викликає необхідність побудови складних споруд.Спроби збільшення ступені подрібнення щокових дробарок в одному агрегатіпривели до створення дробарок з двома або декількома камерами подрібнення.
Впершетака дробарка була випущена в 20-х роках фірмою Бакстер. В цій дробарці крупнікуски подрібнювались в верхній камері, з якої матеріал поступав у камеридрібного подрібнення. Рухомі щоки приводились в рух за допомогою доситьскладного кулачкового механізму. Дробарки «Бакстер» поширення не отримали.
ЗаводЦемаг в НДР розробив дробарку, в якій камери подрібнення мають однакові розміриі розміщені не одна під одною, а на одному рівні. Рухомі щоки, що здійснюютьмаятниковий рух, приводяться від загального ексцентрикового вала. Завод Цемагвиготовляв ці дробарки трьох типорозмірів: 2500х400, 375х600 і 600х900 мм.
Необхідністьзавантаження матеріалу в дробарку «Цемаг» з двох протилежних сторін значноускладнює технологічну схему підприємства та затруднює доступ до дробарки дляїї обслуговування. Невелика економія металу при загальному приводі не оправдуєускладнення експлуатації.
Вдробарці фірми Хацет (НДР) з двома камерами подрібнення, одна камера розміщенанад іншою. Верхня рухома щока здійснює простий рух, а траєкторія руху нижньоїщоки нагадує складний рух із зворотним кутом нахилу розмірної плити.Продуктивність всього агрегату при даній схемі без проміжного відсіву дрібницьміж першою і другою ступенями подрібнення залежить від продуктивності нижньоїкамери, що має меншу продуктивність, ніж верхня.
Такукомпоновку не можна взяти за вдалу, тому ці дробарки не отрималирозповсюдження.
Дробаркинімецької фірми Шрац і фірми Стартевант. Створення цих дробарок викликанопрагненням більш рівномірно роз приділити хід стиску по глибині камериподрібнення при збережені простого руху, тобто без великого стирання матеріалу.Але конструкція цих дробарок ускладнена, а тому вона не отримала поширення.
Італійськафірма Бартельмес виготовляла дробарки з камерою подрібнення, що донизупродовжувалась. Несиметричні дробильні плити в нижній частині швидко зношувались,а тому дробарка поширення не отримала, тим більше, що само по собі продовженнякамери подрібнення донизу не завжди забезпечує збільшення продуктивності.
Вдробарці німецької фірми Зібтехнік замість розмірної плити застосований ролик.При такій конструкції нижньої опори рухомої щоки не можна розраховувати назастосування дробарки для подрібнення міцних порід, так як зусилля подрібненнявикликають велику складову силу, що діє на ролик та опорні поверхні, що маютьконтакт по лінії. Дробарки виготовлені по такій схемі, поширення не отримали.
Влітературі досить відомі дробарки Макса Фрідріха. Їх виготовляє завод Хатзет,м. Цвікау (НДР).
Дробаркамає два ексцентричних вала, з’єднаних зубчастою передачею. На одному валіпідвішена рухома щока з плитою. На другому – шатун зв’язаний з двома розпірнимиплитами. Внаслідок відповідного передбаченого відношення зубчастої передачірухома щока рухається по складній траєкторії, що проявляється після 11 обертівголовного вала. Досвід експлуатації цих дробарок показує (СРСР), що вони маютьряд переваг, але дуже складні у виготовленні і експлуатації.
Дробарказ комбінованим рухом рухомої щоки. Її кінематична схема як би сполучає в собідві кінематичні схеми: простого і складного руху. Рухома щока дробарки і шатунрозміщені на головному ексцентриковому валі на відміну від дробарки «Хоцет», деприблизно те ж сполучення, виконано конструктивно складніше, з двомаексцентриковими валами і з зубчастою передачею між ними. Конструкція дробаркизабезпечує порівняно рівномірний хід стиску у всіх перерізах камери подрібненняпри порівняно малій вертикальній складовій, тобто при малому стиранні. Але цядробарка також складна у виготовленні і експлуатації, тому не дивлячись на рядпереваг, поширення не отримала.
Длязбільшення ходу знизу при складному русі англійська фірма «Бродбент»запропонувала досить складну конструкцію дробарки. У цієї дробарки при великомуході стиску зверху і знизу камери подрібнення середня частина має недостатнійхід. Дробарка фірми Бродбент складніша і гірша дробарок білни простихконструкцій, а тому поширення не отримала.
Дробарка,що відноситься до машин із складним рухом щоки при нижньому її підвісі буласконструйована в Чехії. Її застосовують для мілкого подрібнення різнихматеріалів, але із-за складності конструкції широкого розповсюдження не має.
Длязменшення зносу дробильних плит, а також для підвищення продуктивності врезультаті надання додаткової швидкості розвантаження матеріалу, що знаходитьсяв камері подрібнення, деякими фірмами розроблені конструкції дробарок з двомарухомими щоками. В цих дробарках взаємне переміщення плит по вертикаліпрактично відсутнє.
Вдробарці французької фірми Епсекто одна з рухомих щок (основна) підвішена наексцентриковому валі, так як в дробарці із складним рухом. Інша рухома щокаспирається на дві розпірні плити і з’єднана тягою з нижньою частиною другоїрухомої щоки. Французький спеціаліст Жоузель відмічає, що єдиною перевагою цієїдробарки в порівняні з дробаркою складного руху є менший знос дробильних плит.Але схема будови важелів в дробарці ускладнює конструкцію.
Вдробарках з двома рухомими щоками, сконструйованих по іншій кінематичній схемі,кожна щока підвішена нижньою частиною до ексцентрикового вала.
Впершеподібні дробарки запропонувала фірма Альпінен (ФРН). В дробарках «Альпінен»верхні частини рухомих щок ковзають по напрямним. При такій схемі найменший хідзближення плит відбувається зверху, найбільший знизу. Недоліки такоїконструкції відмічені вище.
Західнонімецькафірма Ведаг усунула цей недолік шляхом опори рухомих щок у верхній частині напохилі розпірні плити, що забезпечує достатній хід стиску у верхній частинікамери подрібнення.
Навідміну від дробарок вище сказаних фірма Айова-Цедеропус (США) сконструюваладробарку по кінематичній схемі, в якій ексцентричні вали розміщені зверху, томудробарка являє собою як би спарену дробарку із складним рухом. Дві щоки цихдробарок верхніми головками підвішені на окремих ексцентрикових валах(утворюють камеру подрібнення), створюють дзеркально-синхронні рухи на зустрічодин одному і виконують подрібнення матеріалу.
Вдробарці американської фірми Еберсон точки однієї рухомої щоки, безпосередньозв’язані з ексцентриковим валом, здійснюють коловий рух. Інша рухома щокарухається вверх і вниз аналогічно руху щоки в дробарці фірми Епекто. При такійкінематичній схемі відносний рух дробильних плит по вертикалі практичновідсутній, що значно збільшує термін служби дробильних плит. Крім того, вдробарці «Еберсол» є дві камери подрібнення: перша (верхня) для грубогоподрібнення, друга (нижня) для остаточного (мілкого) подрібнення. Передвторинним подрібненням відсівається дрібна фракція, яка отримана у верхнійкамері. Вихідна щілина дробарки може бути відрегульована таким чином, щоб приповному завантаженні верхньої камери матеріал, що поступає в нижню камерувстигає подрібнитись.
Дробаркифірми Еберсол застосовували в стаціонарних і пересувних установках. Втеперішній час їх випуск припинений.
ФірмаАйова-Цедерапідс рекламувала дробарки з двома камерами, що сконструйовані покінематичній схемі, в якій друга камера (менша по розміру) служить длядодаткового подрібнення матеріалу, що пройшов через першу. Конструкція дробаркинагадує конструкцію двокамерної дробарки заводу Цемаг, і все сказане з причинидробарки «Цемаг» слід віднести і до двокамерної дробарки «Айова-Цедерапідс».
Розглянувшикінематичні схеми показані вище можна зробити висновок, що більшість схемявляють собою різні конструктивні варіанти кінематичних схем простого іскладного рухів, тобто траєкторія руху рухомої щоки принципово не змінюється. Вбільшості випадків зміна кінематичної схеми викликало ускладнення як самоїсхеми, так і конструкції машини. Отримуваний невеликий техніко-економічнийефект не оправдовував ускладнення конструкції і подорожання ремонту.
Неоправдавши себе конструкції дробарок, не дивлячись на значне поширення(наприклад, дробарки типу «Додж» і дробарки з кулачковим механізмом), постійновитіснялись більш раціональними конструкціями. Найбільш стійкими конструкціямищокових дробарок зі всіх розглянутих є початкові варіанти дробарок зкінематичними схемами простого і складного рухів запропоновані приблизно 100років назад і маючі зараз повсякденне застосування.
Крімщокових дробарок, темою яких є дипломна робота, є інші види машин і обладнаннядля подрібнення каменя і гіпсових порід.
Основнимиперевагами конусних дробарок є безперервність робочого процесу, в результатічого досягається висока продуктивність при невеликих затратах енергії. Зниженнюенергоємності сприяє також округла форма дробильних частин машини, завдяки якійматеріал руйнується не тільки роздушуванням, але також внаслідок меншенергоємних процесів деформації згину та зсуву (зколювання).
Конуснідробарки поділяють на дробарки крупного (ККД), регульованого (КРД), середнього(КСД) та мілкого (КМД) подрібнення.
Полковідробарки використовують при середньому та мілкому подрібненні порід середньоїта малої міцності.
Подрібненняматеріалу в таких дробарках здійснюється в зазорі між двома валками, щообертаються назустріч один одному. Завдяки безперервності процесу і обертаннювалків ці дробарки відрізняються зрівноваженістю, рівномірністю хода. Приневеликій масі і потужності привода в них досягається висока продуктивність,тому їх часто використовують на пересувних установках.
Найбільшпоширеною є валкова дробарка, вісь якої закріплена нерухомо, а вісь другоговалка має деяку можливість переміщення по напрямним станини. вісь рухомоговалка притискується пружинами до упорів. розмір продукту подрібненнярегулюється набором прокладок між упором і підшипником. Бандажі валківвиготовляють із зносостійкої марганцевої сталі. Для покращення захватуматеріалу один з них або обидва можуть бути виконані рифленими. Привід валківздійснюється за допомогою довгозубих шестерень, що забезпечує надійний захиствід роз’єднання при постійно змінному міжосьовому проміжку. Ланцюговий іпасовий привід в цьому випадку виявились недостатньо надійними.
Дробаркиударної дії по конструктивним ознакам і технологічному призначенню поділяють намолоткові з шарнірно-підвішеними до дисків ротора молотками і роторні з жорсткозакріпленими на масивному роторі бійками.
Молотковідробарки призначені для подрібнення хрупких, невеликої міцності і вологостіматеріалів, таких як кам’яне вугілля, гіпс, крейда, цегляний бій та ін..
Роторнідробарки використовують при подрібненні гірських порід з граничною міцністю до150 МПа, таких як вапняки, мармур, пісчаник та ін..
Длядробарок ударної дії, як молоткових, так і роторних, характерна велика ступіньподрібнення: за один прийом крупність матеріалу понижується в 20 разів ібільше.
Почасу робочих органів дробарки ударної дії поділяють на одно і двохроторні.Двохроторні дробарки виконують по схемі одноступінчатого і багатоступінчатогоподрібнення. В дробарках одноступінчатого подрібнення обидва ротори розміщені водній камері подрібнення і обертаються назустріч один одному. В дробаркахбагатоступеневого подрібнення, матеріал роздроблений бийками (молотками)першого ротора, поступає на другий ротор, послідовно розміщений відноснопершого і який обертається в тому ж напрямку, що і перший. Для підвищенняступеня подріблення на останньому роторі може бути встановлена велика кількістьбоїв (рядів молотків). Цей ротор обертається з більшою швидкістю, ніж перший.
Роторнідробарки випускають двох типів: роторні дробарки крупного подрібнення ДРК ісереднього та мілкого подрібнення ДРС. В дробарках ДРК матеріал, що підлягаєподрібненню, має розмір в поперечному перерізі 400…1200 мм, а в ДРС – 300 мм і менше.

                                                                   II.      Розрахункова частина
 
Процесподрібнення в любій дробарці в тому числі і у щоковій, відрізняється складністюі залежить від багатьох різних факторів, аналітичний зв’язок між ними непідлягає визначенню. До таких факторів відносяться, наприклад, розмір, форма тавзаємне розміщення кусків матеріалів в камері подрібнення, фізико-механічнівластивості вихідного матеріалу, стан робочих органів дробильної машини,нестабільність вихідної щілини та ряд інших причин, оцінити кількісно впливяких на роботу дробарки практично не уявляється можливим.
Всііснуючі теорії процесу подрібнення практично являються досить наближеними, щобазуються на ряді спрощень та допущень. Але не дивлячись на значні складності,теоретичні та експериментальні дослідження дозволили розробити теоріюрозрахунку дробильних машин, достатнього для загального інженерного розрахункутехнологічних і конструктивних параметрів машин. Ця теорія безперервнопокращується і доповнюється.
Відправнимиданими для розрахунку щокових дробарок є максимальна крупність кусків Dmaxувихідному матеріалі, потрібна максимальна крупність кусків dmaxв готовому продукті на продуктивність Q.
Ширинаприймального отвору В дробарки повинна забезпечити вільний прийом кусківмаксимальної крупності.В більшості випадків B=Dmax/0.85.Для дробарок, що працюють в автоматичних лініях безнагляду оператора, рекомендується збільшити ширину приймального отвору, а саме:B=Dmax/0.5.
Ширина«b»вихідної щілини при застосуванні стандартнихдробильних плит пов’язана з максимальною крупністю кусків в готовому продуктінаступною залежністю: b=0.85dmax.
Призначившиширину В і користуючись рекомендованим рядом розмірів дробарок, робимопопередній вибір головного параметра дробарки «BxL».
Далівизначаємо геометричні параметри камери подрібнення і в першу чергу кутзахвату, тобто кут між нерухомою і рухомою щоками.
2.1           Кут захвату
Кутзахвату повинен бути таким, щоб матеріал, що знаходиться між щоками принатисненні руйнувався, а не виштовхувався доверху.
Тискрухомих щок на кусок рівний P,причому тиск перпендикулярний щоці. Сила тертя fPперпендикулярна силі Р, завжди діє на ксок проти його відносноїшвидкості v.Тому при виштовхуванні куска вверх вони будуть направлені так, як показано насхемі.
Масоюкуска, значно меншою, ніж роздушуюче зусилля, можна практично знехтувати.Оскільки матеріал дроблячи плит однаковий, то коефіцієнт тертя буде однаковий ірівний f.
Пристисненні кусок матеріалу не буде виштовхуватись вверх, якщо сили F,що викликані силами тертя будуть більші або рівні виштовхувальній сили R:
/>;/>;
/>;/>;
/>
Коефіцієнтf тертя рівний tgφ (де φ – куттертя):
/> або/>
Значитьнормальне подрібнення можливе, якщо кут захвату дорівнює або менший подвійногокута тертя. Визначений в лабораторних умовах коефіцієнт тертя кам’янихматеріалів по сталі f=0.3(тоді φ=16º40' і α=33º20') не повністю враховує фактичнийхарактер дії сил в камері подрібнення. Спеціальні дослідження показали, що кутв 18º — 89º є оптимальним, так як забезпечує надійну роботу щоковихдробарок в самих тяжких умовах, як наприклад, подрібнення міцних матеріалівокатної форми (валунів, гальки). Збільшення кута захвату в порівнянні зоптимальним може привести до падіння продуктивності; зниження кута захватувикликає неоправдані збільшення габаритних розмірів, а значить і маси дробарки.
2.2           Хід списку
Теоретично,розглядають рух в щоковій дробарці матеріалу в нижній частині камери подрібненняпри роботі щокової дробарки. Якщо ексцентриковий вал здійснює «n»обертів в секунду, а час відходу щоки рівний часу половини оберта, то
/>
/>
Деα – кут захвату.
Наоснові закону вільного падіння тіла, шлях пройдений ним за час «t»,
/>,
Деg – прискорення вільногопадіння.
Прирівнявшизначення h, отримаємо
/> звідки/>
І в кінцевомурезультаті частота обертання вала в секунду
/> об/с.
По рекомендаціямВНІІбуддормаша хід щоки знизу (мм) дробарки, як відмічалось раніше визначається
/>
Де b– найбільша ширина вихідної щілини, мм. При використанні стандартних дробильнихплит ширина вихідної щілини «b»зв’язана з максимальною крупністю кусків в готовому продукті залежністю:
/>
Звідси />,
Тоді S=7+0,10*0,75=24,5мм.
2.3           Частота обертання ексцентрикового вала
Остаточначастота обертання ексцентричного вала в щоковій дробарці становить:
/> об/с.
У формулівизначення частоти обертання ексцентрикового вала не враховані деякі фактори,що сприяють процесу подрібнення, а також конструктивні особливості машини.Наприклад, не враховані сили тертя кусків матеріалу один по одному і подробильних плитах, що виникають по опусканню кусків.
Отриманізначення частоти обертання ексцентрикового вала коректуються з врахуваннямнеобхідної довговічності підшипників ексцентрикового вузла і граничнодопустимої незрівноваженої сили інерції.
2.4           Об'єм призми подрібненого матеріалу
Об'єм призмиподрібненого матеріалу за кожний відхід щоки визначається:
/>.
Де L– довжина камери подрібнення дробарки, м;
F– площа поперечного перерізу ви падаючої призми, м2.
З врахуваннямвказаних вище даних площа призми трапецевидного перерізу становить
/>
Об'єм />
При «n»повних коливань рухомої щоки в секунду продуктивність дробарки (м3/год)
/>,
Де μ –коефіцієнт роз рихлення ви падаючої з вихідної щілини сипучої маси продукту.
В залежності відрозміру дробарки і густоти матеріалу може бути прийнятий μ=0,3…0,65. Якщоприйняти /> />, середній розмір продуктуподрібнення
/>
d=126+24.5=150.5мм
/>
/>
/>
/>
Тоді />
2.5Потужністьелектродвигуна
Формули длярозрахунку потужності двигуна щокової дробарки можна розділити на три групи.
Перша групаоб’єднує емпіричні формули, запропоновані на основі емпіричної обробкистатистичних даних по заміру витрат енергії при роботі щокових дробарок впромислових умовах.
До другої групивідносять аналітичні формули, що включають формули зусиль подрібнення. Цеформули придатні лише для орієнтовного визначення енергії, що витрачається наподрібнення.
До третьоїкатегорії відносять формули, що виведені на основі одного з основнихенергетичних законів подрібнення. Л.Б.Левенсон вивів формулу витрат енергії (вВт), беручи до уваги закон Кірпічова-Кіка, яка остаточно має вигляд:
/>
Де σсш– границя міцності матеріалу, що подрібнюється, σсш=150 МПа;
L– довжина камери подрібнення, м;
n– частота обертання ексцентричного вала, об/с;
D– максимальна крупність кусків продукту подрібнення, м;
E– модуль пружності другого роду, Е=46000 МПа [1,ст. 9];
η –механічний ккд дробарки, η=0,65…0,85 [6,ст. 50];
/>
2.6Розрахунокнавантаження в основних елементах щокової дробарки
Для визначеннязусиль в елементах дробарки необхідно визначити рівнодійну сил подрібнення Р,місце її прикладання. На силу подрібнення впливає вид руйнування куска породипри його подрібненні: руйнування від напруження стиску, розтягу, згину, удара.При подрібненні має місце руйнування від всіх видів напруження, але, якпоказали експерименти, основним видом є руйнування від виникаючих напруженьрозтягу. Пояснюється це тим, що дробильний кусок зажимається між ребрамирифлення дробильних плит, а при такому характері навантаження в куску виникаютьрозтягуючи напруження, направлені перпендикулярно силам стиснення і яківикликають його руйнування.
2.6.1   Максимальнезусилля подрібнення
Значеннямаксимального зусилля Qmaxвизначаютьз виразу роботи подрібнення. При цьому приймається до уваги, що дроблячизусилля змінюється на протязі ходу щоки від Q=0в початковий момент до Q=Qmaxдо кінця ходу:
/>
Де S1– хід рухомої щоки в місці прикладання дробильногозусилля, м.
З цієї формули:
/>
Найбільшогозусилля подрібнення можна очікувати при подрібненні крупних кусків у верхнійчастині приймального отвору. По даним А.А.Баумана (ВНІІбуддормаша) можнаприйняти, що точка прикладання зусилля Qmaxрозміщена на 1/3Н (тут Н – висота камери подрібнення, рахуючи від верхньоїкромки щоки).
Хід рухомоїщоки, S1 в точці прикладання зусилля в такому випадку може бутивизначена графічним або аналітичним методом.
В дробарці зскладним рухом рухомої щоки графічний метод складає деякі труднощі, тому щокожна точка щоки описує свою траєкторію.
Визначимо хідрухомої щоки із подібності трикутників А1ОВ1, АОВ:
/> />
/> />
/>
/> />
/>
/>
/>
Звідси />
Де А – роботаподрібнення згідно гіпотези В.П.Кірпічова за один оберт головного вала, Дж.
/>
/>
Де N– потужність електродвигуни, Вт;
n– число обертів ексцентрикового вала, об/с.
Деталі наміцність розраховуються по максимальним зусиллям, що виникають при подрібненніматеріалу. Кусок матеріалу в робочій камері дробарки руйнується під дієюрозтягуючи напружень, що виникають при стисненні і направлених перпендикулярносилам стиснення:
/>,
Де Qmax–сила стиснення, Н;
F– площа розривання куска матеріалу, м2.
Сумарненавантаження, що діє на дробильну плиту:
/>
Де К –коефіцієнт, що враховує роз рихлення і одночасність роздавлювання в межаходного коливання щоки;
Fgα– активна площа дробильної плити (що приймає участь вподрібненні), м2;
σр– напруження розтягу, σр = 6…7 МПа [2,ст… 42].
Так як восновному дробарки застосовують для порід з границею міцності не вище 300 МПа,то для їх розрахунку можна прийняти максимальне навантаження, рівне 2,7 МПа.
В зв’язку ззапобіганням помилкового спрацювання запобіжного пристрою встановленийкоефіцієнт підвищеного номінального навантаження, що дорівнює 1,5, в зв’язку зцим розрахункове навантаження:
/>
Де kg– коефіцієнт, що враховує динамічність навантаження, kg=1,5
/>
Експериментипідтверджуються теоретичними розрахунками, з яких слідує,, що навантаження надробильну плиту роз приділяється рівномірно. Тому для визначення зусиль велементах дробарки рівнодійну навантаження на дробильну плиту слід розрахуватиприкладеною до середини по висоті.

2.6.2   Станина
Станина являєсобою зварні або ливарні рами, точний розрахунок яких являє значні труднощі.Загалом, для наближеного визначення середніх напружень, що виникають в станкахстанини, її розраховують як плоску раму. Більш сучасний і більш точнийрозрахунок міцності і жорсткості станини виконують по рекомендованомуспівробітниками ВНІІбуддормаша методу кінцевих елементів [24].
2.6.3   Ексцентриковийвал
Підлягає згину ікрученню, і його розраховують на витривалість по напруженням, що виникають, щовиникають при попаданні в камеру подрібнення не дробильного тіла. [6,ст… 90].
Валрозраховують, як вільно лежачу двоопорну балку, що зазнає складне комбінованенавантаження.
Крутний моментвід шківа – маховика:
/>
Колова сила нашківі-маховиці:
/>
Сила натягупасів клинопасової передачі:
/>
Для знаходженняреакції опори RAзапишемо суму моментів всіх сил відносно опори «В».
З метоюспрощення розрахунків прийняте допущення – сила Тр направленавертикально вверх
/>
/>
/>
/>
Виходячи зрозрахункової схеми, максимальний згинаючий момент в середині ексцентриковоговала:
/>
/>
Крутний момент,що зазнає ексцентриковий вал:
/>
Сумарний момент:
/>
Виходячи з цьогодіаметр ексцентрикового вала рівний:
/>
Діаметр шийкикорінних підшипників ексцентрикового валу, визначають записавши рівняннязгинаючого моменту моменту відносно опори «В».
/>
/>
Знак «мінус»показує, що момент відносно точки «В» направлений в протилежну сторону згіднозображених сил..
Визначимодіаметр шийки вала з умови навантаження кручення:
/>
Приймаємо dш.
2.6.4   Шатун
При робочомуході рухомої щоки, коли відбувається подрібнення матеріалу, шатун переміщуєтьсяз нижнього на верхнє положення, і в ньому виникає ротягуюче зусилля «Р», якезмінюється по величині від нуля (в нижньому положенні шатуна) до максимуму (уверхньому положенні шатуна).
 З достатньоюдля практичних розрахунків точністю приймають, що зусилля в шатуні зростаєпрямо пропорційно переміщенню, тоді середнє значення цього зусилля:
/>,
Робота, щовиконується цією силою за один оберт ексцентрикового вала:
/>
Де е –ексцентриситет вала, м;
Pmax– максимальне зусилля в шатуні, Н;
Тоді розтягуючизусилля в шатуні:
/>;/>
Так як /> />
Звідси />
/>
/>
Розтягуючизусилля в шатуні, при визначенні його профіль і розмірів перерізу, внаслідокударного характеру навантаження, та можливості попадання в дробарку предметів,що не подрібнюються, приймають в чотири рази більше максимального:
/>
Головка шатунароз’ємна, з’єднується болтами, які працюють на розтяг. Діаметр болтів рівний:
/>
/>
2.6.5   Рухомащока
Рухому щокурозраховують як балку, з однієї сторони закріплену шарнірно, з іншої опираєтьсяна розпірну плиту.
Частіше всьогопри попаданні в камеру подрібнення недробимого тіла навантаження прикладене внижній частині щоки. Розрахувати в цьому випадку слід на граничну міцність (пограниці текучості).
Коефіцієнтзапасу міцності рекомендується приймати a= 1,5…2,5 [5, ст… 24].
Рухома щокарозраховується на згин під дією сили Т, як балка на двох опорах, одна з якихшарнірна
Нормальнаскладова сили Т, що здійснює подрібнення кусків матеріалу.
/>
Де />
Сила Тнбуде максимальною, якщо в робочій камері дробарки знаходиться кусок матеріалу,який має найбільший розмір.
Рухома щока, які шатун, повинна мати мінімально можливу масу і володіти достатньою міцністю. Зцією метою, наприклад, її обладнують ребрами жорсткості.
/>
Розрахунковенапруження згину рухомої щоки повинно бути менше допустимого [σзг]длявибраного матеріалу щоки:
/>
Тангенціальнаскладова сили Т, що діє на підшипники, і вигинаючи вісь підвісу рухомої щоки
/>
Згинаюча сила Q,яка прикладена в точці контакту щоки з куском дробленого матеріалу
/>
2.6.6   Механізмрегулювання вихідної щілини
В механізмірегулювання вихідної щілини в дробарці із складним рухом щоки повзун легкорозраховують як балку на двох опорах, навантажену рівномірно розподіленимнавантаженням. Найбільш несприятливим випадком для повзуна слід рахуватиположення коли, клини механізму розвинуті, а опорні реакції клинів прийнятізосередженими.
Слід такожпровести перевірковий розрахунок клинів і стяжного гвинта на розтяг і на зрізрізьби.
2.6.7   Розмірнаплита
Розмірна плитапрацює в умовах пульсуючого циклу навантаження в умовах навантаження при подачів дробарку недробимих матеріалів. В зв’язку з цим розпірну плиту необхіднорозраховувати на граничну міцність і витривалість.
В загальномувипадку розпірна плита приймає позацентрове зтиснення, яке виникає в результатіпорушення внаслідок порушення правильності взаємного розміщення опорних сухаріврозпірної плити при зміні вихідної щілини дробарки, а також внаслідок зношеннярозмірних плит і сухарів.
Зусилля, що дієвздовж розпірної плити, досягає максимального значення в той момент, коли воназаймає крайнє верхнє положення:
/>
Де L– довжина щоки, м;
l– відстань від ексцентрикового вала до точки, в якій стискаюча сила досягаємаксимального значення, l=L/2,м.
/>
Площапоперечного перерізу розпірної плити, що працює на стиск:
/>
Де σст– допустиме напруження на стиск, σст=500 МПа.
/>
При ширині «b»розпірної плити її товщина дорівнює:
/>
Згідноконструктивних рішень h=10мм.
2.6.8   Характеристикамаховика
Маховикрозраховують з врахуванням кутової швидкості, яка зменшується від ωmaxдо ωminпри наближенні щок одна до одної, коли відбувається подрібнення, причому роботаздійснюється як за рахунок енергії двигуна, так і за рахунок кінетичної енергіїмаховика. При холостому ході енергія двигуна витрачається лише на збільшеннякінетичної енергії маховика і кутова швидкість останнього зростає від ωminдо ωmax. коливання кутової швидкості залежить від ступеню нерівномірності обертаннямаховика, який для щокових дробарок приймається рівною 0,015…0,035. [3,ст… 151].
Якщо позначитикутову швидкість маховика на початку робочого ходу через ω1, ав кінці робочого ходу через ω2, то частина роботи, щовиконується за рахунок кінетичної енергії маховика:
/>
Де j– момент інерції маховика, кг*м2.
Розклавши вираз
/>
І позначивши /> через середню кутовушвидкість маховика ωф, а ω1-ω2/ωсрчерез ступінь нерівномірностей обертання маховика δ, отримаємо:
/>
Звідси />
Примічаючи доуваги, що /> та
/>
Визначаємомаховий момент маховика:
/>
/>
Тоді />
Але />
Де v– колова швидкість на ободі маховика, приймаємо з умови міцності, v=15м/с. [3,ст… 176].
/>
Отже />
Де m– маса маховика, кг.

2.7Розрахунокредуктора сумісної дії ексцентрикових валів
На початкурозрахунку визначимо силові та кінематичні параметри привода:
1.   Визначаємпотужності на валах привода.
/>
/>
/>
/>
/>
2.   Визначаємкутові швидкості валів привода:
/>
/>
/>
/>
/>
3.   Визначаємкрутні моменти на валах привода:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Результатирозрахунків зводимо в таблицю 2.1.
Таблиця 2.1.
Результатикінематичного і силового розрахунків приводу.
Парам.
№валу N, кВт ω, рад/с М, Нм
Ugj
Uд заг 1 2 3 4 5 6 1 105,0 1,18 88983
4
5
1
0,2 4,0 2 100,8 0,29 343586 3 97,78 0,06 1629667 4 94,84 0,06 1580667 5 92,0 0,29 317241
Розрахунокциліндричної зубчатої передачі.
1.   Кінематичнасхема передачі та вихідні дані для її розрахунку.
Таблиця 2.2.
Вихідні дані длярозрахунку передачі
Парам.
№валу N, кВт ω, рад/с М, Нм
Ugj
Uд заг 1 2 3 4 5 6 2 100,8 0,29 343586 5 4,0 3 97,78 0,06 1629667
2.   Вибірматеріалу і визначення допустимих напружень.
2.1.    Матеріали зубчатих коліс.
Так, як допроектуючої задачі не подаються жорсткі вимоги по габаритам, то длявиготовлення зубчатих коліс прийняті матеріали, подані в табл… 2.3.

Таблиця 2.3. Матеріализубчатих коліс Матеріал Термообробка
Границя текучості, σт МПа Твердість НВ Шестерня Сталь 50 Нормалізація 380 180 Колесо Сталь 40 Нормалізація 340 854
2.2.    Допустимі контактні напруження.
/>
/>
/> />
Де НВ –твердість поверхні зубів по Брінеллю
/>
/>
/>
/>
/>
Де Dp– кількість робочих днів в році;
Рс –кількість років служби;
Tзм– час зміни;
Кзм –кількість змін в сутки.
/>
/> />
Тоді />
/>
Для легкогорежиму навантаження КHZ= 0.06 – коефіцієнт інтенсивності режимунавантаження [10, ст… 59].
/>
/>
Тоді />
/>
/>
/>
2.3.    Допустимі напруження при згині
/>
Де /> - границя витривалостізубів при згині, що відповідає базі досліджень, МПа;
/> -коефіцієнт довговічності;
/> -коефіцієнт реверсивності навантаження, />=1,0;
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
2.4.    Допустимі граничні навантаженінапруження.
/>
/>
2.5.    Допустимі граничні напруження при згині
/>
/>
3.   Визначеннягеометричних розмірів
3.1.    Міжосьова відстань.
/>
Де Ка– розрахунковий коефіцієнт, Ка=4950 Па1/3;
U– непередбачене число;
Мш –номінальний обертовий момент на валу шестерні, Нм;
ψва– коефіцієнт ширини зубчастого вінця колеса, ψва=0,3;
Кнβ — коефіцієнт ширини зубчастого вінця колеса по ділильному діаметру шестерні.
/>
Приймаємо Кнβ=1,15
/>,тоді
/>
3.2.    Визначення модуля зубів
/>
Zк=u*Zш=5*20=100, тоді
/>
Приймаємо mn=34мм.
3.3.    Геометричний розрахунок передачі
3.3.1. Міжосьовавідстань
/>
3.3.2. Розміришестерні:
-     Ділильний діаметр: />
-     Діаметр вершини зубів: />
-     Діаметр впадин: />
-     Ширина: />
3.3.3. Розміриколеса:
-     Ділильний діаметр: />
-     Діаметр вершини зубів: />
-     Діаметр впадин: />
-     Ширина: />
4.   Перевірковийрозрахунок передачі
4.1.    Розрахунок на контактну втому:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Приймаємо Кyv= 1.0, табл… 3.4., [13]:
/>
/>
Так як σн=735МПа, лежить в межах (0,8…0,9)*[σн], то змінюємоширину колеса, і приймаємо аш=2000 мм, а
/>
Тоді />, умова виконується.
Ширину шестерніприймаємо
/>
4.2.    Розрахунок на контактну міцність.
4.3.    
/>
/>
/>
4.4.    Розрахунок на втому при згині
/>
/>
/>
/>
/>
Умовивиконуються.
4.5.    Розрахунок на міцність при згині
/>
/>
Умовивиконуються.
5.   Визначеннясил в зачепленні.
-     Колове зусилля: />
-     Радіальне зусилля: />
-     Осьове зусилля />

ІІІ. Технологічна частина
Любу деталь можна виготовити різними способами. Наприклад, детальпризматичної форми можна обробити на стругальному, фрезерному і токарномустанках, деталь циліндричного перерізу – на токарних, фрезерних, стругальних інавіть на свердлильних станках.
При наявності станків всіх типів виготовлення циліндричної деталібудуть проектувати на токарному верстаті, а призматичної на – фрезельному абостругальному верстатах. Але не завжди легко і просто визначити, на верстатіякого типу виготовити ту чи іншу деталь. Іноді необхідно розрахувати, на якомуверстаті економічно доцільно працювати, буде затрачено менше часу навиготовлення деталі.
Норми часу при машинній обробці визначають методом розрахунку.Розрахувати можна норми для верстатних і зварювальних робіт, визначившиосновний час. Інші елементи норми часу розраховують по відповідним таблицям.
Перш чим приступити до виготовлення чи ремонту деталі, необхіднозавжди подумати за технологію, вирішити, на якому обладнання, яким інструментомі з якими режимами будуть оброблювати деталь.
При вирішенні цих питань потрібно шукати найбільш раціональні,економічні способи обробки.
Ефективність роботи залежить від вибору пристроїв для кріпленнядеталі. Швидкість установки і вибірка деталі. Швидкість установки і вибіркадеталі на верстаті особливо важлива в одиничному виробництві, де основний(машинний) час, в основному незначний, а допоміжний, на встановлення деталі,іноді більший машинного часу.
Технологічний процес виготовлення вала редуктора складається зтаких операцій: свердлильна, токарна, фрезерна, шліфувальна і термічна обробка.
Технологічний процес – части на виробничого процесу, яка міститьцілеспрямовані дії по зміні і визначенні складу предмету праці.
Одиничний технологічний процес – це процес виготовлення чи ремонтувиробу одного найменування типорозміру і виконання, незалежно від типувиробництва.
Технологічна енергія – кінцева частина технологічного процесу, якавиконується на одному робочому місці.
Технологічний перехід – кінцева частина технологічної операції, якавиконується одними і тими ж засобами технологічного оснащення при постійнихтехнологічних режимах і установках.
Установа – частина технологічної операції, яка виконується принезмінному закріпленні оброблювальних заготовок.
3.1 Свердлильна операція
Для свердління центровочних отворів використовують свердло П15М5діаметром 15 мм. Приймаємо подачу: S = 0,15мм/об, [9, ст. 25]
Швидкість різання:
/>
де Cv = 7,0; у = 0,40; g = 0,40; m = 0,2; [15, ст. 278]
Т = 25 хв, [15, ст… 279, табл. 70];
/>
де Кmv – коефіцієнт, що враховує оброблюваний матеріал;
Кmv = 0,95 [9, табл. 3];
Ккv = 0,9[9, табл. 5];
Ккv = 1,0[9, табл. 6];
/>
/>
Частота обертання
/>
по паспорту верстата приймаємо п = 710 об/хв.
Уточнюємо швидкість обертання.
/>
Основний машинний час.
/>
де Lр розрахункова довжина, мм; п — частота обертання свердла,об/хв.;
S – подача на один оберт, мм/об.
/>
Загальний основний час, що необхідний свердління двох отворіврівний:
/>
3.2 Токарна операція
Визначаємо глибину різання:
/>
обробку виконуємо за 8 проходів.
Вибираємо подачу:
S = 0,3 мм/об, [15, ст.256, табл. 11].
Визначаємо швидкість різання.
/>,
де Кv, Cv – емпіричні коефіцієнти, Cv = 420[9, табл. 17];
x, y, m – показники степеня, х = 0,15; y = 0,20; m = 0,20 [9, табл. 17].
/>,
Кmv , Ккv, Ккv емпіричні коефіцієнти;
Кmv = 0,95 [9, табл. 3]; Ккv = 0,9 [9, табл. 5]; Ккv = 1,0 [9, табл. 6];
/>
Т – стійкість інструменту при безперервній роботі, Т = 45 кВ
/>
Визначаєм частоту обертання:
/>
де D – діаметрзаготовки, мм.
/>
по паспорту верстата приймаємо найближче значення пр= 200 об/хв.
Уточнюємо дійсну швидкість різання:
/>
Знаходимо зусилля різання:
/>
де Ср – постійна величина, Ср = 360; x, y, n – показники степеня, x = 1,0;
y = 0,75; n = -0,15, [15, ст.268, табл. 22]
Кр – поправочний коефіцієнт.
/>
де, /> — коефіцієнти, що враховуютьфактичні умови різання;
/> />
/>
Знаходимо потужність різання:
/>
Визначаєм основний машинний час:
/>
де Lр– розрахункова довжина, мм; і – кількість проходів.
/>
Глибина різання і подача:
/>
-     подача: S= 0,3 мм/об [9, табл. 11];
Швидкість різання:
/>
Частота обертання:
/>
по паспорту приймаємо пф = 500 об/хв.
Встановлюємо швидкість різання:
/>
Основний машинний час:
/>
3.3 Фрезерна операція
Режим різання при роботі шпоночними фрезами з матеріалом ріжучоїчастини Р15М5:
-     діаметр фрези – 15 мм [15, ст.268, табл. 38];
-     глибинафрезерування – 7 мм;
-     подача напоздовжній рух – St = 0,02 мм/зуб
Визначаємо швидкість різання:
/>
Визначаємо частоту обертання:
/>
з паспорта верстата приймаємо пф =500 об/хв.
Уточнюємо швидкість різання:
/>
Основний машинний час:
/>
де Sв – вертикальна подача, мм/об;
Sа.д. – повздовжня подача, мм/зуб;
D – діаметр фрези, мм.
/>
3.4 Термічна обробка
Термообробка складається з відпалу, сортування, відпуску інормалізації.
Використовуємо термопіч.
Відпал і нормалізація проводиться певним чином.
-     Відпал: t= 880°; T = 4 год; — повільне охолодження в печі; Vосн= 15…100 °С/год;
-     Нормалізація: t= 850°; T = 4 год; — охолодження на повітрі;
-     Гартування: t= 950°; T = 4 год; — охолодження в мінеральному маслі; Vосн= 100 °С/год; АВ = 350…450.
-     Відпуск призначений для досягненняпевної твердості
t= 500°; високотемпературний відпуск T= 5 год;
АВ= 250…350. Повільне охолодження.
3.5Шліфувальна операція
Розробку режимівшліфування проводять із встановленням характеристики інструменту. Вибираємошліфувальний круг типу ПП – плоскошліфувальний, для зовнішнього шліфування,ГОСТ 2424 – 83,
Ra= 1,25; В = 70 мм; зернистість – 10-40 мм.
-     Швидкість обертання круга – Vкр= 70 м/с.
-     Швидкість обертання заготовки, Vд= 25 м/с.
-     Глибина шліфування, t= 0,02 мм
-     Повздовжня подача, Sпз= 0,8 мм/об.
Визначаємчастоту обертання деталі:
/>
Основний робочий час:
/>
де Кy – коефіцієнт зачисних ходів, Кy = 1,2…1,7 [15, ст. 273.]
/>
3.6 Нормування часу проведеної обробки деталі
1. Свердлильна операція:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Визначаєм загальну норму часу на свердлильних двох центровочних отворів.
/>
2. Токарна операція.
/>
де Тшч – штучний час, хв.;
Тн.з – підготовчо-заключний час, хв.;
п – кількість деталей, шт.
/>/>
де Тосн – основний час, на протязі якого змінюєтьсярозміри, геометрична форма, зовнішній вигляд, властивості обробляємої поверхніабо взаємне розташування деталей, хв.
Тдом – час що забезпечує виконання головного часу,установка, закріплення, налагодження обладнання, заміна інструментів приладів,пробні проходи і виміри, хв..;
Тдод – час зв’язаний з організаційно-технічнимобслуговуванням робочого місця, час на перерви для відпочинку, природні потребилюдини, хв.
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
3. Фрезерна операція.
/>
/>
/>
/>
/>
/>
4. Шліфувальна операція.
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Після розрахунків норм часу на всі операції по виготовленню валаредуктора редуктора зробимо ще невеликий наголос про норми часу.
Затрати робочого часу поділяють на нормальне і ненормальне.
До ненормального часу відносять всі невиробничі затрати робочогочасу, по яким би причинам вони не виконувалися. Ці затрати не включають в нормучасу.
Нормований час складає всі виробничі затрати часу, які повинні бутивключені в норму.
Норма часу – час затрачений на одиницю виробу, витрачений в годинахі хвилинах.
Норма напрацювання – кількість деталей, виготовлених на протязівизначеного часу. Кількість деталей виготовлених за зміну, — змінною нормоювиробітку.
Норма часу і норма виробітку величина зворотно-пропорційна.

V.Техніка безпеки і охорона праці
Правила і нормипо техніці безпеки направлені на захист організму людини від фізичних травм,дії технічних засобів, що використовуються в процесі праці. Вони регулюютьповедінку людей, забезпечуючи безпеку праці з точки зору будови і розміщеннямашин, будівельних конструкцій, будинків, споруд та обладнання.
Правила та нормипо виробничій санітарії та гігієні передбачають захист організму від перевтоми,хімічної, атмосферної дії та інше.
До числа норм потехніці безпеки та виробничій санітарії відносяться норми, що встановлюють межііндивідуального захисту працюючих від професійних захворювань та травматизму.
Площадки дляобслуговування дробильних машин повинні бути зв’язані звуковою та світловоюсигналізацією (електродзвінками та мигаючими електролампами) з площадками дляобслуговування стрічкових конвеєрів та живильників на завантаженні ірозвантаженні дробильних машин.
Дробильнімашини, встановлені на відкритих площадках, слід розміщувати під навісом, щозахищають працюючих від атмосферних опадів.
Пульти керуваннядробильними машинами повинні бути розміщенні в кабінах спостереження тадистанційного керування.
Пультизавантаження та вивантаження дробильних машин повинні бути закриті суцільнимиметалевими кожухами, які під’єднанні до аспірацій них систем з апаратами дляочищення повітря.
При пускудробильних машин повинен бути забезпечений слідуючий порядок вмиканняобладнання: аспіраційна система, стрічковий конвейер на розвантаженні,дробильна машина, живильник на завантаженні.
При зупинцідробильних машин або стрічкових конвейерах привід живильників повиненавтоматично відмикатися.
Під час роботидробильних машин забороняється:
проштовхувати івитягувати куски матеріалу та недробимі предмети, що застрягли в камерахподрібнення;
ліквідуватизавали в камерах подрібнення та очищати їх;
Експлуатаціядробильних машин при відсутності чи несправності захисних огороджень або системсигналізації забороняється.
Огляд, очищеннята ремонтні роботи всередині дробильних машин повинні виконуватись по наряду –допуску.
Дляобслуговування приймального отвору щокових дробарок повинна бути стаціонарнаметалічна площадка зі сходинками.
Приймальніотвори щокових дробарок повинні бути огородженні суцільними металічнимиогородженнями висотою 1м.
Перехідні місткине повинні розміщуватись над приймальними отворами щокових дробарок.
Працюючи, якіобслуговують щокові дробарки повинні бути забезпечені очками захисними таінвентарним ручним інструментом (крючками, кліщами, шуровками та ін.) длявитягування з камер подрібнення кусків сировини або недробимих матеріалів.
Дотриманняправил безпеки працівниками значною мірою залежить від рівня їх знань, які єпохідними від якості навчання. Погана організація навчального процесу є одним зсамих слабких місць в роботі по охороні життя людей. Відсутність тренажерів, деможна було б відпрацювати безпечні прийоми робіт, навчальних кінофільмів,зводить навчання лише до теоретичного засвоєння інструкцій і правил безпеки, а недо вміння застосовувати їх на практиці.
В Україні не ведетьсяробота по оцінці ефективності різноманітних напрямків і форм профілактикитравматизму. Соціальна і політична важливість цієї роботи вимагає того, щобвона вирішувалась на державній основі як проблема забезпечення життєдіяльностілюдини. Це робота повинна супроводжуватись регулярним проведенням комплекснихдосліджень, які дадуть можливість визначити істинні причини аварій і нещаснихвипадків і розробити ефективні заходи щодо усунення недоліків.
Задачі ізначення охорони праці нерозривно пов’язані з поняттям значення праці в життілюдини. Праця впливає на природу і використовує її з метою виробництваматеріальних благ для забезпечення своїх потреб. Але праця – не лише процесвзаємовідносин між людиною і природою, це і суспільний процес, в якому людинивступають між собою в конкретні виробничі відносини. В будь-якому виробничомупроцесі беруть участь засоби праці і предмет праці, між якими існує прямий ізворотний зв’язок.
В процесітрудової діяльності на людину діють різні чинники і якщо відносно організмулюдини вони не достатньо активні, людина пристосовується до них і може довгийчас працювати без будь-яких патологічних відхилень в організмі. Але якщо впроцесі виробничої діяльності чинники будуть активні і організм людини не зможепристосуватися до них, нормальна життєдіяльність її буде порушена і можевиникнути виробнича травма або професійне захворювання. Тому не можна допускативід’ємного впливу засобів праці і несприятливих чинників виробничого середовищана організм людини в процесі її трудової діяльності.
Багато проблем,пов’язаних з поліпшенням умов праці і вдосконаленням охорони праці буливирішені російськими вченими. Провідні вчені, передові лікарі та інженеридоклали багато зусиль для створення здорових і безпечних умов праці привиконанні трудових процесів, хоча їх ініціатива в умовах капіталістичноговиробництва не знаходила відповідної підтримки.
Охорона працірозглядає проблеми забезпечення здорових і безпечних умов праці, виявляє івивчає можливі причини нещасних випадків, професійних захворювань, аварій,вибухів, пожеж і розробляє систему заходів і вимог з метою виключення цихпричин і створення безпечних і сприятливих для людини умов праці.
Трудовадіяльність людини відбувається в різноманітних виробничих умовах, якіхарактеризуються, як правило, наявністю небезпеки і шкідливостей.
Безпека праці –це стан умов праці, при яких виключений вплив небезпечних і шкідливихвиробничих чинників на працівників.
Виробничанебезпека – можливість впливу на працівників небезпечних і шкідливих виробничихчинників.
Небезпечнівиробничі чинники – це такі, вплив яких на працівників за деяких умовпризводить до травм чи іншого різкого погіршення здоров’я.
До шкідливихчинників належать такі, дія яких на працівників призволить до захворювання чизниження працездатності. Залежно від рівня і часу дії шкідливий виробничийчинник може стати небезпечним.
Боротьба іззабрудненням повітря в промисловості будівельних матеріалів є актуальноюзадачею. Деякі підприємства промисловості будівельних матеріалів викидаються ватмосферу велику кількість повітря і газів, що несуть різні суміші. Твердісуміші в повітрі і газах дрібно подрібнені і знаходяться у взвішаному стані увигляді пилу або диму. Рідкі домішки присутні в повітрі і газах у вигляді бризгабо туману. Газоподібні домішки (за частіше шкідливі або небажані) входять всклад відходячих газів. Гази обпалюючих печей і продукти горіння паливо майжезавжди містять в тому чи іншому кількісному складі сірчистий ангідрид і т.д.
Основнимипилевиділяючими агрегатами є дробильно-розмалювальне та сортувальне обладнання,обертові печі, сушильні барабани, печі для обпалення керамічних виробів,холодильники для клінкера, пересипні та транспорті пристрої. Крім того, багатопилу утворюється при добуванні сировинних матеріалів в кар’єрах такам’яноломнях.
В промисловостібудівельних матеріалів боротьба із запиленістю повітря починається з кар’єра,де виконується добування сировини. Застосування високопродуктивної техніки таінтенсифікація робіт супроводжується різким збільшенням кількості домішок, щовикидаються в атмосферу.
Граничнакількість викидання пилу до шкідливих домішок визначено санітарними нормамиСН-245-71 з доповненнями. Так, кількість промислового пилу, будівельних матеріалівколивається від 2 до 6 мг/м/>.Розробка кар’єрів та їх планування виконується з врахуванням штучної вентиляціїповітря. Для осадження пилу в літній період застосовується вода, встановлюютьсяпилоосаджувальні камери.
Переробкагірської маси, що поставляється з кар’єрів автомобільним або залізничнимтранспортом, до необхідної крупності готового продукту здійснюється як правилов декілька стадій і включає в себе процеси подрібнення, сортування, а в деякихгалузях промисловості і процесу полеолу, внутрішньозаводського транспортуванняі складування готового продукту.
В теперішній часна дробильно-сортувальних комплектах для пилеподавлення застосовуютья покриттядробильно-сортувального обладнання, під’єднані до системи аспірації.
Корпус укриттяверху щокових дробарок має коробчату форму і виготовляється з листової сталі.Укриття встановлюють на станину дробарки в місці завантаження матеріалу ікріплять до неї болтами. Ущільнюючі прокладки забезпечують герметичністьз’єднання. Верх укриття – з двох половинок відкидний. Ці половинки кріплятьсяшарнірно на петлях і кріпляться шарнірно. В закритому положенні половинкизакриваються швидкороз’ємними замками. Верхній передній проєм укриття дляневеликих щокових дробарок огороджується по периметру каркасом з кутника длякріплення низу обезпилюю чого укриття живильника. Каркас для великих дробароквиготовляється з швелера.
У верхнійчастині бокових стінок корпуса укриття передбаченні аспірацій ні вікна зфланцями для кріплення перехідників аспіраційних відсмоктувачів. Двостороннєрозміщення аспірацій них вікон забезпечує створення ефективної зони розрідженняв укритті для захвату запиленого повітря і направлення його в системуаспірації.
Правильнаексплуатація систем аспірації дозволяє знизити запиленість повітря до рівнягранично допустимих концентрацій. Але весь комплекс виробничих умов починаючи зклімату району розміщення підприємства, технології переробки і закінчуючифізичними властивостями пилу, що удаляється, постійно впливає на продуктивністьаспірації, яка без достатньої наладки з часом понижується. Великі габарититехнологічного обладнання, велика висота перепадів і розкиданість джерелпилевиділення, велика протяжність транспортування не дозволяють якісно і знеобхідною герметизацією локалізувати всі джерела пилевиділення. Практикапоказує, що такі технологічні процеси, які вивантаження готового продукту збункерів в транспортні засоби, переміщення і зсипання продуктів на конвейєрах,грохотах і дробарках, майже не забезпечується засобами аспірації, тому навітьпри використанні спеціально розроблених і герметично виконаних укритьзапиленість повітря велика. Для зниження запиленості повітря увисокоінтенсивних джерелах пилевиділення застосовується повітряно-механічнапіна високої кратності.
Обезпиленняповітря і газів здійснюється механічним, електричним і фізико-хімічнимспособами. Механічну і електричну очистку виконують для вловлювання з повітряабо газів твердих і рідких домішок, а газоподібні домішки вловлюютьсяфізико-хімічними способами.
Механічнеочищення повітря і газів проводяться осадженням частинок домішок під дієюгравітаційних сил самих частинок і відцентрових сил або їх сумісною дією,фільтрацією крізь волокнисті і пористі матеріали, промивкою газу водою абоіншою рідиною. Слід відмітити, що при любому способі механічної очисткиособливе значення має зміна характеру газового чи повітряного потоку, що несетверді частинки або рідкі, що являється важливим фактором, який сприяє їхвиділенню.
Особливістюобезпилювання в промисловості будівельних матеріалів є те, що при виробництвіщебня і піску наявність пилу значно знижує якість цих матеріалів, а привиробництві цементу і керамічних виробів пил – цінний продукт. Тому івиробництві щебня і піску, а також в кар’єрних розробках спочатку усувають пил,змішуючи її з повітрям, а потім виконують очищення повітря від пилу.
В промисловостібудівельних матеріалів переважно поширені механічний спосіб, пиловловлювання задопомогою фільтрів з пористих і волокнистих матеріалів і електричний спосібочистки.
Найпростішимимеханічними пиловловлювачами є пилові мішки, жалюзі решітки, зигзагоподібнівідділювачі, астраційні шахти і т.д., в яких використовується інерційний спосібосадження, заснований на зміні руху газу із взвішаними частинками, і пиловікамери, в яких використані спосіб осадження частинок під дією сили тяжіння.
Впилеуловлювачах з пористих і волокнистих матеріалів принцип відділення твердихчастинок заснований на очищенні способу фільтрації. Під дією сил інерції таелектричного поля заряджені частинки пилу притягуються фільтруючим матеріалом іосаджуються на ньому. Пиловловлювачі цього типу по принципу дії поділяються надві основні групи: з пористим заповнювачем і руковні.
Найбільшпоширеним типом пиловловлювачів з пористими заповнювачами є зернистий фільтр іззаповнювачем з гравію, вуглю та інших подібних матеріалів. Фільтри з насипнимшаром в якості фільтруючого середовища застосовується у виробництві цементу тавапна для обезпилювання клінкерних холодильників, конвеєрних тапомольносушильних устаткувань, а також вапняково-обпальних шахтних печей.Частіше всього застосовуються фільтри з комбінованим насипним шаром.
Електричнеочищення газів засноване на дії сил неоднорідного електричного поля високоїнапруги.електричне поле в електрофільтрах утворюється між двома електродами –від’ємними (коронуючими) і додатніми (осаджувальними). При пропусканні черезтакі фільтри забрудненого газу проходить його іонізація, заряджені частинкипритягуються до осаджувального електроду і осаджуються на ньому.
Електрофільтриподіляються на однозонні (коронуючі і осаджувальні електроди знаходяться водній зоні) і двозонні (в одній зоні знаходиться осаджувальна система, а віншій коронуюча система (іонізатор)). По фориі осаджувальних електродівелектрофільтри поділяються на трубчасті і пластинчасті. Електрофільтривиготовляються з вертикальним і горизонтальним ходом газу. По способу видаленняосаджувальних частинок електрофільтри поділяються на сухі і мокрі.
Для забезпеченняподачі чистого повітря системами вентиляції приміщень і робочих місць впромисловості будівельних матеріалів необхідно попереджувати забрудненняатмосфери територій підприємств і населених пунктів промисловими та вентиляційнимивикидами. Витяжні труби не знижують загальної кількості шкідливих домішок, щопоступають в атмосферу. Для забезпечення чистоти повітряного басейну напідприємствах встановлюються очисні установки, вибір яких залежить від багатьохфакторів.
Ступінь очисткигазів і їх початкова запиленість дозволяє підійти до питання виборупиловловлювача, а об’єм запилених газів дає можливість визначити йогопродуктивність.
При виборі типупиловловлювача необхідно враховувати характер пилу і його концентрацію, кількістьочисного повітря або газу, капітальні витрати і експлуатаційні затрати, яківключають спряжені затрати, затрати по допоміжному обладнанню, складністьобслуговування пиловловлювача. З точки зору вибору системи пиловловлювача їїможна розбити на дів групи: обезпилювання газів в холодному стані таобезпилювання гарячих газів.
Для обезпиленнягарячих газів необхідно враховувати вплив температури газів, точки роси таінших факторів. Вибір методу пиловловлювання (механічний та електричний)визначається також продуктивністю технологічного обладнання.
Для обезпиленняповітря і газів в холодному стані застосовуються в основному циклонні та тканиннівловлювачі.
В процесах,пов’язаних із сушінням та відпалом, пиловловлювання є складовою частиноютехнологічного процесу, так як в більшості випадків весь продукт при обробцізнаходиться у взвішаному стані і його необхідно повністю усунути з газовогосередовища, тому установки повинні забезпечити вловлювання пилу не тільки посанітарним умовам, але й по економічним поглядам.
На підприємствахпромисловості будівельних матеріалів впроваджується двоступінчаті схемипиловловлювання, де на першій стадії встановлюються пилеосаджувальні камери,циклони або фільтри з насипним шаром, а на другій стадії електрофільтри аборукавний фільтр.
Великий вплив наефективність роботи пиловловлюючого обладнання дають своєчасно проведенітехнічні обслуговування і ремонт.
Для забезпеченнявимог санітарних норм необхідно при проектуванні нових та реконструкції діючихпідприємств промисловості будівельних матеріалів передбачати застосуваннятехнологічних процесів із замкнутими циклами, при яких викидання шкідливихречовин в атмосферу повністю припиняється або різко обмежений. При неможливостівикористання замкнутих технологічних процесів слід застосовувати найбільшефективні міри очистки і обладнання, яке дозволяє знизити кількість виділяючишкідливих речовин в допустимих межах.
Слідуючимчинником, який впливає на працю людини є виробниче освітлення приміщень.
Основнимелементом життєвого середовища людини є світло. Дія світла на людинубагатогранна.
Світло впливаєна психіку людини, на її нервову систему. Природне світло дозволяє робітникам вприміщенні мати зоровий контакт з навколишнім середовищем, а його зміна(залежно від часу, хмарності) усуває монотонність в роботі.
Людина безприродного світла відчуває себе ізольованою від зовнішнього світу і природи,скаржиться на неприємні відчуття, втрату почуття часу, одноманітність істатичність світлового середовища. У людини складається враження, що вонапрацює у нічний час.
Дослідженнямивстановлено, що оптимальна освітленість лежить в межах від 1000 до 1200 як, прицьому забезпечується найвища продуктивність праці, найменша втома і мінімумпомилок. В існуючих нормативних документах прийняті норми освітлення значнонижчі.
Штучнеосвітлення від’ємна діє на самопочуття і настрій працюючих внаслідокодноманітності і статичності світлової обстановки.
Гігієністирізних країн, щоб усунути цей вплив, дають такі рекомендації:
1.   Змінюватирівень штучного освітлення з часом аналогічно природному освітленню (вищерівнів в денний час, деякі зниження освітлення з настанням вечора).
2.   Переключатиджерело світла, змінюючи спектральний склад протягом доби (в деньвикористовувати холодні люмінесцентні лампи, ввечері – теплі, що буде імітуватиприродній світловий режим).
3.   Продуматисхему кольорового оформлення цехів (відчуття світлового комфорту створюєтьсяраціональним фарбуванням в теплі тони виробничих приміщень).
У більшостіпрацівників у приміщеннях з виключно штучним освітленням або із слабкимприроднім у світловий час доби спостерігаються неприємні відчуття при вході вприміщення і особливо при виході з нього. Ці від’ємні відчуття пояснюютьсявеликою різницею в рівнях яскравості в середині і ззовні приміщення.
Нераціональнеосвітлення приміщень приводить до зорового дискомфорту, відвертає увагу,зменшує сконцентрованість, посилює зорову втому, знижує розумову і фізичнупрацездатність, сприяє розвитку ряду захворювань.
При належномуосвітленні практично не буває захворювань професійною хворобою – ністагмом,ознаками якого є судорожний рух яблука ока, трясіння голови, послаблення зору ірізке зниження видимості при заході сонця. Хворому ністагмом світло нерухомоїлампи ввижається стрибаючим. Вважається, що причиною ністагма є часта змінасвітла і тіней при слабкому штучному освітленні.
При зниженнізорової здібності людини виникають такі хвороби як близорукість, катаракта таінші.
Такожнедопустиме і явище осліплення освітлювальною апаратурою.
Таким чином, нетільки недостатнє але й надмірне яскраве освітлення дуже погано позначається назоровій функції людини, яка отримує основну інформацію від навколишньогосередовища через очі.
Освітленнявиробничих приміщень може бути природнім, штучним і інтегральним (водночас природнімі штучним).
Природнеосвітлення передбачається для тих приміщень. В яких постійно перебувають люди.Природне або денне світло створюється сонячним світлом і дифузійним світломнебосхилу.
Природнеосвітлення не постійне в часі, воно динамічне і змінюється протягом року, дня,досягаючи максимум в липні в полудень і мінімуму в кінці дня в грудні.Яскравість точок небосхилу змінюється в значних межах залежно від положеннясонця на небосхилі, ступеню і характеру хмарності, прозорості атмосфери таінших причин.
Штучнеосвітлення відіграє значну роль в житті сучасної людини. Воно дозволяє«продовжити день» і використати темні години доби для відпочинку чи праці.
Донайрозповсюдженіших джерел світлі належать лампи розжарювання — нормальні (зколбами з кольорового скла), дзеркальні та прожекторні.
Недоліком цихламп є те, що в спектрі їх випромінювання домінує видиме випромінювання вжовтих і червоних частинах спектру і недостатньо синього і фіолетовоговипромінювання. Тому склад випромінювання ламп розжарювання істотновідрізняється від денного світла, що змінює кольорову передачу, яка не дозволяєефективно використовувати їх для освітлення робіт пов’язаних з необхідністюточного розпізнавання кольорів.
Ці недоліки лампрозжарювання привели до пошуків нових джерел світла. Рішення цього питання булознайдено шляхом використання явища люмінесценції. Відкриття і виробництволюмінесцентичних ламп розширило можливості використання світла в житті людини.
Основнимнормативним документом, що визначає вимоги до проектування освітлення, є Ніл11-4-79 «Природне і штучне освітлення. Норми проектування», а для проектуванняосвітлення території будівництва – ДЕСТ 12.1.046-85 «Будівництво. Нормиосвітлення будівельних майданчиків».
На практицівикористовують такі системи штучного освітлення: загальне, місцеве ікомбіноване.
Загальне штучнеосвітлення проектується так, щоб світло розподілялось по всьому освітлювальномупросторі. Його проектують на всю площу приміщення при виконанні робіт невисокоїточності.
Місцевеосвітлення проектується для створення необхідного освітлення тільки в зонівиконання робіт, що має незначну площину. Для місцевого освітленнявикористовуються стаціонарні чи переносні світильники, конструкція кріпленняяких має шарнірно-фіксуючі елементи, що дозволяє вибрати найраціональніше їхположення.
Але застосуваннявиключно місцевого освітлення може викликати контраст між яскраво освітленоюповерхнею і недостатньо освітленим предметами. Воно шкідливо позначається наздоровій функції робітника і може бути причиною нещасного випадку. Тому ввиробничих умовах найчастіше використовують комбіноване освітлення – цезагальне освітлення в поєднанні з місцевим. Комбіноване освітлення проектуєтьсятам, де проводяться роботи високої точності, де виникає необхідність спрямуватисвітловий потік безпосередньо на робочу поверхню, коли характер робіт вимагаєнапруження зору, якщо загальне освітлення створює різко падаючі тіні, колинеобхідно освітлювати вертикальні і нахилені поверхні, а також там де невисокащільність робочих місць.
У будівельнійпромисловості, а безпосередньо в підприємствах дробильної переробки матеріалівважливим чинником, який впливає на стан здоров’я людини і охорону праці є шум івібрація.
Людина живе всвіті різноманітних звуків, деякі з яких викликають позитивні емоції, а іншічинять протилежну дію.
Джерелом шуму єстаціонарні машини і механізми, що використовуються в ремонтних майстернях, привиготовленні бетонної суміші, особливо при роботі камнеподрібнювачів.
Отже шум єсупутником технічного прогресу, в результаті якого людина опинилась внесприятливому акустичному оточенні і не лише на виробництві, а й на вулиці, івдома. З розвитком промисловості і механізацією технологічних процесів шумнабуває соціального значення.
Стандартноговизначення поняття шуму немає. Під шумом ми розуміємо несприятливе поєднаннярізних за частотою і силою звуків, які впливають на організм людини і заважаютьїй відпочивати і працювати.
Залежно відрівня звукового тиску, частоти часових характеристик і деяких інших чинників, втому числі індивідуальних особливостей людини, шум може справляти на людинунегативну дію.
Донедавнагігієністи вважали, що шум викликає у людини специфічне пошкодження органуслуху. Лікарі гадали, що з віком у людини гострота слуху зменшується сама пособі, тому вплив шуму на гостроту слуху не є вже такими страшнимизахворюваннями. Однак проведені дослідження змінили існуючу точку зору. Буловстановлено, що вік не впливає на гостроту слуху, і лише несприятливе акустичнесередовище може призвести до розвитку професійної глухоти.
Зміна слуховоїфункції може мати різні стадії — короткочасне і стійке зниження гостроти слуху.Короткочасне зниження гостроти слуху вказує адаптаційно-пристосувальну реакціюоргану слуху на дію шуму. Адаптація до шуму виникає тоді, коли гострота слухутимчасово зменшується на 10-15 діб, а після припинення дії шуму слухпоновлюється протягом 3 хвилин.
Таким чином,інтенсивний шум при щоденній дії призводить до виникнення професійногозахворювання – туговухості (невріт слухового нерва). Основним симптомом його єпоступова втрата слуху обох вух, в першу чергу в ділянці високих частот, апізніше на більш низьких частотах.
Шум чинитьнесприятливу дію на нервову і серцево-судинну системи, а також може чинитиподразливу дію і викликати головний біль. Отже, шум є загально біологічнимподразником. Більш ранні порушення виникають в нервовій системі, а зміна слухурозвивається значно пізніше. Куди буде спрямована дія шуму через центральнусистему, сказати важко, але безперечно, що на ті внутрішні органи, які тою чиіншою мірою чимось вже послаблені.
Звуковіколивання людина сприймає не лише вухом, а й через кістки черепа (так званакісткова провідність). При невисоких рівнях шуму кісткова провідність невелика,а при високих вона значно підвищується і посилює шкідливу дію на людину.
У осіб, на якихдіяв шум, спостерігається зміна секреторної і моторної функціїшлунково-кишкового тракту, порушення обмінних процесів (основного, вітамінного,вуглеводного, білкового, жирового, сольового).
На фоні шуму прискорюєтьсяпроцес втоми, послаблюється увага і уповільнюються психічні реакції, внаслідокчого сильний шум за умов виробництва може сприяти виникненню травматизму.
Нормування шумуведеться в двох напрямках: гігієнічне і нормування шумових характеристик машин.
У галузігігієнічного нормування в 1956р. встановлено норми по обмеженню шуму. Діючізараз норми шуму на робочих місцях регламентуються ДЕСТ 12.1.003-83 «ССБП. Шум.Загальні вимоги безпеки.»
Захист від шумуакустичними засобами – це звукопоглинання і звукоізоляція.
У виробничихприміщеннях рівень шуму значно підвищується внаслідок відбиття його відбудівельних конструкцій і обладнання. Для зменшення частки відбитого звукузастосовують спеціальну акустичну обробку приміщення. Вона полягає в тому, щовнутрішні поверхні облицьовуються звукопоглинаючими матеріалами.
Зменшення шумуметодом звукопоглинання базується на перетворенні енергії звукових коливаньчасток повітря на теплоту за рахунок втрат на тертя в порах звукопоглинаючогоматеріалу. Чим більше звукової енергії поглинається, тим менше її відбиваєтьсяназад у приміщення.
Звукоізоляція єодним з найефективніших і розповсюджених методів зниження виробничого шуму нашляху його поширення. Метод базується на відбиті звукової хвилі, що падає назвукоізоляційну перегородку, огорожу, тощо. Звукова енергія, попадає на такузвукоізоляційну перегородку, частково відбивається від неї, а частково проникаєкрізь неї. Ефективним звукоізоляційними матеріалами є метали, бетон, дерево,щільні пластмаси і т.ін.
Шум значнозменшується тоді, коли на шляху його поширення встановити екран. Методекранування використовують тоді, коли інші методи малоефективні чи їх неможливовикористати з техніко-економічної точки зору. Екран є деякою перешкодою нашляху поширення поширення повітряного шуму, за котрим виникає звукова тінь.Найбільш розповсюдженим матеріалом для виготовлення екранів є стальні чиалюмінієві листи товщиною 1…3мм, вкриті з боку джерела шуму звукопоглинаючимматеріалом. Акустична ефективність екрану залежить від його форми, розмірів,розміщення відносно джерела шуму і робочого місця.
Організаційно-технічнізаходи щодо боротьби з шумом полягають у впровадженні нових мало шумнихтехнологічних процесів, обладнанні шумових машин засобами дистанційногоуправління і автоматичного контролю, використанню раціональних режимів праці івідпочинку тощо.
Якщо методамиколективного захисту не можна зменшити шум до допустимих меж, вдаються дозасобів індивідуального захисту, які дозволяють знизити рівень шуму на 10…45дБ,причому найбільше гасяться з їх допомогою шуми в області високих частот, які єнайнебезпечнішими для людини.
В житті людиниповсякденно зустрічається вібрація і вважається, що про неї повинно бути відомовсе. Але над вирішенням проблеми, пов’язаної з вібрацією, працюють десяткитисяч вчених-теоретиків, експериментаторів, винахідників.
Зараз врізноманітних технологічних процесах використовуються безударні й ударнівібраційні машини. Історія вібраційної техніки не дуже довго, це молодатехніка. Більшість типів обладнання розроблено в останні десятиріччя.
Вібраціявикористовується в цілому ряді технологічних процесів: при віброущільненні,формуванні, пресуванні, вібраційному бурінні, рихленні, різанні гірничих поріді грунту, вібротранспорті тощо. Вібрацією супроводжується робота самохідних істаціонарних механізмів і агрегатів, в основу яких покладенаповоротно-поступальна дія.
Щорічновитрачаються великі кошти на обладнання робочих місць спеціальними пристроями,однак існує необхідність вдосконалення засобів захисту від вібрації.
Вібрація – цеколивальні процеси, що відбуваються в механічних системах, найпростіша формавібрації, гармонічно або синусоїдально.
Відчуттявібрації виникає при дотику людини до предметів, що коливаються під дієювідповідної сили. При вібрації виникають хвильові рухи з попереміннимсписуванням або розтягуванням тканин людини чи частин тіла. Людина кращепереносить горизонтальні коливання, аніж вертикальні, що спрямовані вздовж осітіла.
Пороговевідчуття вібрації виникає тоді, коли прискорення її дорівнює 1% нормальногоприскорення сил земного тяжіння. Хворобливе відчуття від вібрації виникає приприскореннях, що складають уже 5Х від прискорення вільного падіння, тобто 0,5м/с/>.
Залежно відспособу передачі вібрації бувають місцеві (локальні), що передаються через рухилюдини, і загальні, що передаються на тіло людини, яка сидить чи стоїть, черезопорні поверхні тіла. В реальних умовах часто має місце поєднання цих вібрацій.Це розподілення вібрації є умовним.
Причиноювиникнення вібрації може стати нерівномірний знос деталей, незрівноваження,незбігання центру ваги тіла і осі обертання, деформування деталей віднерівномірного нагріву, а також незадовільний стан сполучних муфт, підшипників,випадання роликів, поломка обойми та ін.
Сила впливувібрації, ступінь і характер її дії на організм людини залежить від кількостіпоглинутої енергії, найбільш адекватним виразом якої є віброшвидкість.Кількість поглинутої енергії залежить від площини контакту, часу її дії таінтенсивності вібрації, а також частотного спектру.
Під впливомвібрації низької частоти вібраційна хвороба виникає через 8-10років, а підвпливом високочастотної – менш як через 5років.
Дія вібрації наорганізм людини аналогічно багатократно повтореному струсу мозку. Вібраціявикликає в організмі людини реакцію, яка є причиною функціонального розладурізних органів. Тіло людини можна розглядати як сполучення мас з пружнимиелементами.
Під дією загальноївібрації виникають розлади нервової системи, спазми коронарних, церебральних іпериферичних судин. Внаслідок дії такої вібрації на центральну нервову системуможе розвинутися церебральна форма вібраційної хвороби, що зустрічаєтьсянайчастіше.
Загальнівібрації негативно впливають на статеву сферу. У чоловіків частоспостерігається імпотенція, а у жінок – порушення менструальної функції ізапальні захворювання жіночої статевої сфери.
Основнимнормативним документом у галузі вібрації є ДЕСТ 12.1.012-78 «ССБП. Вібрація.Загальні вимоги безпеки», в якому наведено гранично допустимі значення вібраціїпри роботі з вібруючим обладнанням.
Методивітрозахисту за організаційними ознаками поділяються на колективні таіндивідуальні. Колективні методи захисту здійснюються двома способами: 1 –послаблення вібрації в джерелі її виникнення; 2 – зменшення параметрів вібраціїна шляхах її розповсюдження від джерела збудження вібрації.
Зниженнявібрації машин, полягає, в основному, в зменшені динамічних процесів, що спричиняютьсяударами, різкими прискореннями тощо. Усунення дисбалансу обертаючих масдосягається ретельною балансировкою. Крім того, застосовується такожвібропоглинання, вібродемфування, віброізоляція, віброгасіння.
Вібропоглинанняі демпфування вібруючих машин та окремих їх частин здійснюється за рахунокзбільшення втрат енергії в системах, що досягається перетворенням механічноїколивальної енергії в інші види, такі як енергія електромагнітного поля,енергія струмів Фуко, та ін.
Віброізоляція –єдиний засіб зменшення вібрації, що передається на руки від ручного механічногоінструменту.
Віброгасіннядосягається збільшенням маси агрегату чи підвищенням його жорсткості.Збільшення маси найчастіше досягається шляхом установки агрегатів на самостійніфундаменти чи масивні плити між основою і агрегатом. Фундамент добираютьвідповідно до маси агрегату, його розраховують так, щоб амплітуда коливаньпідошви фундаменту не перевищувала 0,1…0,2мм, а для особливо відповідальнихвипадків 0,005мм. Для того, щоб коливання не передавались на грунт, навколофундаменту створюють розриви, так звані акустичні шви без заповнення або ззаповнювачем жорстко кріпити агрегати до огороджуючих конструкцій будівлізабороняється.
Правильнаорганізація праці також може служити профілактичним заходом противіброзахворювання. Неабияке значення мають раціональні режими праці тавідпочинку. Рекомендується, щоб загальний час контакту з вібруючими машинами,вібрація яких відповідає допустимим рівням, не перевищував 2/3 тривалостіробочого дня, включаючи перерви на 15…20 хвилин. Оскільки дія вібраціїускладнюється при охолодженні, температура повітря у виробничих приміщеннях неповинна бути нижчою за 16/>С привологості 40…60% і швидкості руху повітря не більш як 0,8м/с. Якщо не можнастворити такі умови праці, треба передбачити спеціальне приміщення длязігрівання.
Багаторазовідослідження гігієністів показали, що шум сприяє вкрай несприятливі дії наорганізм людини, на його нервову і серцево-судинні системи. При цьомузнижується продуктивність праці. Таким чином, проблема боротьби із шумом має яксоціальноло-гігієнічне, так і техніко-економічне значення.
Для захисту відшуму обслуговуючого персоналу на виробничих ділянках з шумними технологічнимипроцесами встановлюють кабіни спостереження і дистанційного керування.
Вимагаюча відогороджень їх звукоізолююча здатність (в дБ) залежить від рівня шуму, щостворюється обладнанням в шумовому приміщенні, і від нормативного рівня шуму,який повинен бути забезпечений в захисному приміщенні. Методика її визначеннядля одного часного випадку приведена нижче.
Визначимотовщину цегляної перегородки, що відділяє конструкторське бюро від виробничогоприміщення. В цьому приміщенні створюється шум характеристика якого приведенанижче [7,ст.351, табл.21].

VI.Заключення
Процесподрібнення присутній в багатьох галузях народного господарства, і кожна галузьнакладає свою специфіку на самі процеси і на конструкції дробарок, що використовуються.
В даномувипадку, при розробці дипломного проекту, вихідною сировиною є гірська маса, щомістить різні по міцності компоненти. В результаті переробки цієї маси потрібновиділити складові міцності, що досягається застосуванням так називаючого«вибіркового подрібнення». При такому подрібненні дробарка налагоджена такимчином, що більш інтенсивно руйнуються слабші складові, а міцніші руйнуються незначно, або не руйнуються зовсім.
Тема дипломногопроекту освітлює питання конструкції, роботи, експлуатації, охорони праці ітехніки безпеки щокових дробарок.
Щокові дробарки– це дробарки, в яких матеріал подрібнюється роздушуванням, розколюванням ічастковим стиранням в просторі між двома щоками при їх періодичному зближенні.
Ці дробаркизастосовуються для крупного і середнього подрібнення в багатьох галузяхнародного господарства, в основному в гірничо-вугільній промисловостібудівельних матеріалів.
Характер рухурухомої щоки залежить від кінематичних особливостей механізму щокових дробарок.З час застосування цих дробарок для переробки різних матеріалів булозапропоновано і здійснено велику кількість різних кінематичних механізмудробарок.
Детальний аналізкінематичних особливостей механізму щокових дробарок дозволив поділити їх надві групи, а кожну із груп на підгрупи.
Щокова дробарка,яка розглянута в дипломному проекті відноситься до дробарок другої групи, вяких кривотип і рухома щока утворюють єдину кінематичну пару. В цьому випадкутраєкторії руху точок рухомої щоки являють собою замкнуті криві, частіше всьогоеліпси. Дробарки з такою кінематикою називаються щоковими дробарками ізскладним рухом рухомої щоки.
Модернізуючидробарку другої групи ми разом з цим увійшли в третю підгрупу цієї групи, щомістить кінематичні схеми машин, в яких робиться спроба зберегти простоту ікомпактність, зменшити вертикальну складову ходу, тобто звести до мінімумуосновний недолік дробарок із складним рухом, зменшити інтенсивне зношенняматеріалу в камері подрібнення і тим самим суттєво підвищити термін служби дробильнихплит. В дробарках, сконструйованих по схемах даної підгрупи, при достатніхходах стиску взаємне переміщення дробильних плит по вертикалі практичновідсутня.
Багаторічнапрактика створення і експлуатації щокових дробарок показує, що при оцінці вдосконаленнящокової дробарки і її якості простота кінематичної схеми і конструкції повиннаособливо прийматися до уваги. Таке ускладнення схеми, як воно привабливо невиглядає на перший погляд, приводить до ускладнення конструкцій, подорожчанніексплуатації і в кінцевому результаті до відмови від даної схеми.
Виконуючидипломний проект ми висвітлили питання огляду існуючих конструкцій машини,провели розрахунки основних параметрів щокових дробарок, навантажень в основнихелементах та розрахунки основних елементів конструкції. Приділили належну увагуексплуатації дробарок із складним рухом рухомих щок, а також питанням технікибезпеки і охорони праці. На закінчення дипломного проекту провелитехніко-економічне обґрунтування модернізації дробарки де прийшли до висновку,що по багатьох показникам модернізована дробарка краща. Збільшилась їїпродуктивність, питома енергоємність та металоємність зменшились, зменшились іпитомі капіталовкладення.

Література
1.   Механічнеустаткування підприємств будівельних виробів: Підручник / В.Й. Сівко – К.:ІСДО, 1994. – 359с.
2.   Механическоеоборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкцій: Ученикдля строительных вузов. / В.А. Батман, Б.В. Клушанцев, В.Д. Мартинов. – 2-геузд., перераб. – М.: Машиностроение, 1981. – 324с., ил.
3.   Дорожникмашини: В 2-х частях Ч. ІІ. Машины для устройства дорожных покритий. Ученик длявузов по специальности «Строительные и дорожные машины и оборудование» / К.А.Артемьев, Т.В. Алексеева, В.Г. Белокрылов и др… – М.: Машиностроение, 1982.-396с., ил.
4.   Охоронапраці: Навчальний посібник /Л.М.Ярошевська. п.М. Дубінський, Н.М.Прокопчук.-К.:ІСДО, 1993.-312с.
5.   Механическоеоборудование заводов сбороного железобетона.Расчетно-практические упражнения и курсовое проектирование.Пре. с укр… / М.К.Морозов.- К.: «Вища школа», Голов. Узд-во. 1982.-96с