Дробильное оборудование

/

ВВЕДЕНИЕ

Процессы дробления широко применяются в производственной деятельности человека. Поступающие на обогатительные фабрики породы представляют собой куски различной крупности (до 1500 мм и более), в которых минералы тесно срослись между собой в монолитную массу.

Для вскрытия и механического отделения их руду нужно измельчить. При тесном взаимном срастании минералов для их разделения требуется, как правило, измельчение до крупности порядка 0,2 мм и мельче.

Процесс обогащения полезных ископаемых можно подразделить на два этапа: разъединение минералов, т.е. высвобождение зерен ценного минерала от окружающих зерен других минералов и пустой породы; разделение минералов (собственно обогащение), т.е. выделение свободных зерен ценного материала в концентрат.

Разъединение (раскрытие) минералов достигается уменьшением крупности кусков, т.е. с помощью операций дробления и измельчения, которые в обогащении полезных ископаемых имеют важное технологическое и экономическое значение.

Технологическое назначение операций дробления и измельчения заключается в том, чтобы раскрыть минералы при максимально возможной крупности, при минимальном переизмельчении, т.е. осуществить принцип «не дробить ничего лишнего».

В применяемых дробилках куски горных пород разрушаются раздавливанием, истиранием и ударом, так как эти способы дробления конструктивно наиболее просто осуществляются. Вместе с тем раздавливанию и истиранию горные породы оказывают наибольшее сопротивление.

Главными направлениями совершенствования техники дробления остаются:

увеличение размеров и производительности на один агрегат существующих типов машин;

конструктивное совершенствование существующих машин и разработка новых на основе механических способов разрушения ударом, раздавливанием и истиранием;

разработка быстроходных машин высокой интенсивности, большой энергоемкости и малой металлоемкости.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Технологический процесс дробления

Руда и шлаки металлургического производства в 100тонных гондолах прибывают с рудника и шлакоотвала на станцию «Обогатительная» откуда подаются в отделение дробления.

Крупное дробление

Руда и шлаки металлургического производства, поданные на крупное дробление, разгружаются двумя роторными вагоноопрокидывателями, работающими поочередно.

Вагоноопрокидыватели ротационного типа завода УЗТМ с диаметром ротора 8000 мм и длинной платформы 16000 мм, максимальной грузоподъемностью 158 тонн.

Гондолы удерживаются в вагоноопрокидывателях в наклонном положении при помощи 4х пар зажимов.

На полный цикл обработки одной груженой гондолы - выталкивания порожней гондолы с одновременной установкой груженной, опрокидывания и возвратом вагоноопрокидывателя в нормальное положение, затрачивается 2 минуты.

Разгружаемая руда скатывается по поверхности, образованными бывшими колосниковыми грохотами, угол наклона которых 42о и попадает в конусную дробилку ККД -1500/180 ГРЩ, где осуществляется крупное дробление.

Отделение крупного дробления целиком углублено в землю, чем избегается необходимость установки добавочного оборудования для подачи вагонов на приемную площадку отделения.

Дробилка установлена на глубине 23,6 метра от поверхности.

Загрузочная пасть дробилки 1500 мм, разгрузочная щель 180 мм. Максимальная крупность в питании допускается до 1300 мм в наибольшем измерении.

Крупность руды после крупного дробления 0-350 мм. Рабочая щель дробилки 180 мм.

Проектная производительность дробилки 1150 м3/час.

Конус дробилки делает 80 качаний в минуту.

Разгрузка руды после дробилки - двухсторонняя на пластинчатые питатели тяжелого типа с шириной полотна 1800мм и длинной 15000мм. Скорость движения полотна - 0,16м/сек.

На питателях установлены электродвигатели типа АО мощностью 40 кВт, число оборотов 1000мин, напряжением 500вт. Производительность каждого питателя до 1000т/час.

С питателей тяжелого типа руда поступает в промежуточный бункер с двух - сторонним размещением руды емкостью 100тонн, из которого руда поступает на питатели легкого типа, распложенные по два на каждой стороне. Скорость движения полотна 0,105 м/сек. Пластинчатые питатели служат одновременно питателями для следующих за ним ленточным транспортерам, уносящих руду по наклонной подземной галерее на поверхность к перегрузочному узлу.

Режим работы крупного дробления

Загрузка руды в дробилку производится одновременно только из одной гондолы. Последующая разгрузка гондолы может быть сделана после обнажения верхнего пояса дробилки.

Замеры рабочей щели дробилки ККД -1500/180 ГРЩ производятся один раз в десять дней. При увеличении рабочей щели до 200 мм обслуживающий персонал поднимает дробящий конус до щели 180 мм. Смена дробящего конуса через каждые три месяца.

Среднее дробление

Крупнодробленая руда из отделения дробления принимается на челночные транспортеры №4-4а, которые распределяют ее равномерно по всей длине бункеров корпуса среднего дробления, емкость которых 1400 тонн.

Бункера запроектированы седловидного типа (двухскатные) со свободным выпуском руды через выпускную щель с высотой 1,5 м, к которой примыкают карманы, заканчивающиеся приемными воронками. Подвижным дном воронок служат пластинчатые питатели шириной полотна 1200 мм и длинной 4000 мм. Производительность питателей до 410 т/час, скорость передвижения до 3,2 м/мин.

Двухскатная конструкция бункера позволяет производить разгрузку руды в обе стороны, что и определило размещение дробильного оборудования по двум сторонам от бункера, по 4 нитки с каждой стороны.

Каждая нитка состоит из пластинчатого питателя, дробилки среднего дробления, транспортера, подающего дробленый продукт на грохот, вибрационного грохота и дробилки мелкого дробления.

Пластинчатые питатели подают руду на дробилки среднего дробления.

На питателях установлены 2х скоростные двигатели с числом оборотов 1000 - 750 в минуту. Питатели работают при работе двигателя в 1000 об/мин.

Среднее дробление осуществляется на 5ти конусных дробилках КСД- 2200 Гр и 3х КСД -2200 Т, диаметр основания дробящего конуса -2200 мм, усилие прижатия 400тонн, число качаний - 200 в минуту.

Цикл дробления - открытый, без контрольного грохочения. Дробилки приводятся в движение от двигателя типа АЗД-13-52-12 , мощностью 250 кВт. Разгрузочная щель между подвижной и не подвижной бронями 22-27 мм.

Крупность руды, поступающей на среднее дробление -80-0 мм. Степень сокращения - 4,4.

После среднего дробления руда транспортером, шириной -800 мм и длиной 12500 мм подается на грохочение, на инерционный самоцентрирующийся грохот размером 3500 х 1500 мм. Амплитуда колебания грохота - 6 мм. Угол наклона просеивающей поверхности 15о, 5о. На грохотах установлены гуммированные съемные решетки с размерами отверстий -20 мм.

Привод грохота осуществляется от двигателей мощностью 14 кВт, через специальное вибрирующее устройство со смещенными осями, сообщающими грохоту 1500 колебаний в минуту. Производительность грохота по питанию -350 т/час.

Минусовой материал грохота крупностью минус 20 мм, через течку попадает на транспортер № 12 для передачи его в бункер главного корпуса, а плюсовой материал грохота крупностью плюс 20мм поступает в дробилки мелкого дробления.

1.2 Классификация конусных дробилок

Конусные дробилки крупного дробления предназначены для крупного дробления руд, нерудных ископаемых и подобных им материалов и изготовляются двух типов:

ККД - конусные дробилки для крупного дробления;

КРД - конусные редукционные (поддрабливающие) дробилки, для вторичного крупного дробления (для второй стадии в четырехстадиальных схемах дробления).

В принципе эти два типа дробилок отличаются профилем дробящего пространства: у дробилок ККД профиль крутой конической формы с небольшой криволинейностью в зоне разгрузочной щели, у дробилок КРД профиль криволинейный и более пологий.

Размер конусной дробилки для крупного дробления определяется шириной загрузочного отверстия и номинальной шириной разгрузочной щели на открытой стороне (в фазе раскрытия профилей) и в виде отношения входит в типоразмер дробилки (например, ККД-1500/180).

Дробилки ККД выпускаются с механическим и гидравлическим регулированием разгрузочной щели, за исключением дробилки ККД-1500/300, выпускаемой только с механическим регулированием разгрузочной щели.

Дробилки КРД выпускаются только с гидравлическим регулированием разгрузочной щели.

Особенностью конструкции дробилок с механизмом гидравлического регулирования щели являются гидравлическая система, предназначенная для изменения положения подвижного конуса по высоте без остановки дробилки, и однодвигательный привод независимо от размера дробилки. Механизм гидравлической системы регулирования разгрузочной щели является общим для всех конусных дробилок и расположен под валом дробящего конуса.

Уральским заводом тяжелого машиностроения созданы опытные образцы дробилок крупного дробления, у которых механизм гидросистемы регулирования разгрузочной щели расположен в зоне верхнего подвеса подвижного конуса на траверсе. Расположение гидроцилиндра в верхней части дробилки упрощает конструкцию механизма гидроподъема, исключает узел песта и улучшает условия эксплуатации дробилки.

Дробилки с гидравлическим регулированием разгрузочной щели имеют ряд преимуществ: сравнительно высокую производительность, надежную защиту деталей дробилки от поломок при попадании металлических предметов или других недробимых тел, возможность легко и быстро регулировать ширину разгрузочной щели в широких пределах, не останавливая агрегата.

1.3 Устройство и принцип работы дробилки

Рабочим органом конусных дробилок служит подвижный дробящий конус, расположенный внутри неподвижного конуса (чаши), приводимой в движение от конической зубчатой передачи через массивный эксцентриковый стакан.

Дробилка ККД-1500/180 показана на рисунке 1. Дробящий конус подвешивается в центральной части траверсы, составляющей одно целое с верхней частью корпуса, и удерживается гайкой, обоймой и втулками, которые являются одновременно и подшипником. Для регулирования разгрузочной щели служит гайка. При закручивании гайки вал поднимается с подвижным конусом, и разгрузочная щель уменьшается. При отвинчивании соответственно увеличивается ширина разгрузочной щели.

Большая коническая шестерня, входящая в зацепление с малой конической шестерней, является ведомой. Шестерня насажена на горизонтальный вал (приводной), получающей вращение от электродвигателя через муфту и шкив. Качение подвижному конусу сообщается от эксцентрика, вращающегося в нижней расточке (центральном стакане) станины и защищенного от истирания защитной втулкой. Баббитовая заливка повышает надежность трения скольжения между вертикальным валом и эксцентриком.

В период вращения эксцентрика ось главного вала описывает коническую поверхность с вершиной в точке подвеса на траверсе (под колпаком).

Эксцентрик вместе с сидящей на нем конической шестерней опирается на кольцевую опору, рассчитанную на нагрузку, равную весу узла эксцентрика. Вертикальный подъем эксцентрика от усилия, передаваемого коническими шестернями, ограничивается кольцевым упором, смонтированным на пылезащитном воротнике.

1-нижняя часть корпуса (станина); 2-средняя часть корпуса; 3-верхняя часть корпуса; 4-эксцентрик; 5-подвижный конус; 6-вал привода; 7-центральный стакан; 8-баббитовая заливка; 9-большая коническая шестерня; 10-детали пылеуплотнения; 11-футеровка подвижного конуса; 12-футеровка подвижного конуса; 13-траверса; 14-футеровка траверсы; 15-подвижная втулка; 16-колпак; 17-гайка регулирования разгрузочной щели; 18-неподвижная втулка; 19-опорный подшипник; 20-шкив привода; 21-футеровка привода; 22-патрубок пылеуплотнения; 23-упор эксцентрика; 24-главный вал; 25-малая коническая шестерня; 26-муфта; 27-защитная втулка; 28-обойма

Рис. 1 Конусная дробилка ККД-1500/180

Трущиеся поверхности - подшипниковая система и циркуляционная смазка - предохраняются от пыли и мелких кусочков руды пылевым уплотнением, которое не дает возможности пыли и руде проникнуть в зазор между конусом и патрубком пылеуплотнения.

Трущиеся детали узла подвески подвижного конуса защищаются от пыли колпаком 16 и обилием густой смазки, которую необходимо менять при всех видах ремонтов.

Конструкция применяемых пылеуплотнений является слабым местом в дробилке, особенно когда дробится горная масса с содержанием некоторого количества глины. Необходимо следить, чтобы полость ниже дробящего конуса всегда была свободной от продуктов дробления.

Нарушение плотности пылеуплотнения происходит в результате забивки подконусной полости, что обычно ведет к подниманию кольца уплотнения и прникновению через образовавшуюся щель пыли в масло.

Конусные дробилки крупного дробления имеют малые эксцентриситеты вала и сравнительно малое число оборотов его, поэтому запас кинетической энергии у них небольшой и они легко останавливаются при попадании в рабочее пространство металлических предметов или других недробимых тел. При этом весьма важно, чтобы отключающая энергию аппаратура быстро срабатывала. Однако защита узлов от перегрузки все же необходима. Наиболее распространенным средством защиты дробилки от перегрузки являются предохранительные валики, которые соединяют шкив с приводным валом. Обычно валики рассчитаны на двойную перегрузку электродвигателя. Предохранительные валики следует изготовлять согласно расчетам, так как несоблюдение этого правила обязательно приведет к крупной аварии и вынужденному длительному простою агрегата. Чаще всего в этих случаях выламываются зубья шестерен.

В хорошо отрегулированной дробилке подвижный конус на холостом ходу вращается по часовой стрелке, а при дроблении горной массы - против часовой стрелки. Такое вращение конуса обусловлено силой трения, возникающей между конусом и дробимой горной массой. Нормально подвижный конус совершает вращательное движение вокруг своей оси со скоростью около 10 об/мин, что обычно составляет примерно 5% скорости вращения эксцентрика.

2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Назначение операций дробления

Дробление - процесс уменьшения размеров кусков (зерен) полезных ископаемых путем разрушения их действием внешних сил, преодолевающих внутренние силы сцепления, связывающие между собой частицы твердого вещества.

Степень дробления - количественная характеристика процесса, показывающая, во сколько раз уменьшился размер кусков или зерен материала при дроблении.

Степень дробления определяется как отношение средних диаметров, которые находятся с учетом характеристик крупности исходного материала и продукта дробления:

где Dср- средний диаметр кусков исходного материала;

dср- средний диаметр кусков дробленого продукта.

В зависимости от крупности дробимого материала и дробленого продукта стадии дробления имеют особые названия: первая стадия - крупное дробление (от 1500-300 до 350-100 мм); вторая стадия - среднее дробление (от 350-100 до 100-40 мм); третья стадия - мелкое дробление (от 100-40 до 30-5 мм).

Последующая операция, в которую поступает материал после среднего и мелкого дробления (куски размером меньше 50 мм), называется измельчением.

Степень дробления, достигаемая в каждой отдельной стадии, называется частной, а во всех стадиях - общей степенью дробления. Общая степень дробления равна произведению частных степеней дробления.

Согласно определению, частные степени дробления:

для 1-й стадии;

для 2-й стадии;

для n-й стадии,

где Dmax - размер максимальных кусков, поступающих в 1-ю стадию;

d1 - размер максимальных кусков в продукте 1-й стадии, т.е. в исходном материале, поступающем во 2-ю стадию;

d2 - размер максимальных кусков в продукте 2-й стадии;

dn-1 - размер максимальных кусков в продукте (n-1)-й стадии, т.е. в материале, поступающем в последнюю, n-ю стадию;

dmax - размер максимальных кусков в продукте n-й стадии, т.е. в окончательном продукте.

Взяв произведения частных степеней дробления

,

получим общую степень дробления

.

2.2 Законы дробления

Под законами дробления понимают зависимость работы, затраченной на дробление, от результата дробления, т.е. от крупности продукта.

Обобщенно работу дробления одного куска с определенной степенью дробления можно представить в следующем виде:

,

где m может изменяться от 2 до 3.

Работу дробления Q тонн материала, состоящего из N кусков одинакового размера, при степени дробления i в соответствии с формулой () можно представить как

,

Где N - число кусков в Q тоннах материала;

? - плотность материала, т/м3;

2.3 Производительность дробилки

Для упрощения принимаем, что оси подвижного и неподвижного конусов параллельны между собой.

Это допущение приемлемо, так как угол гираций конуса незначителен. Угол захвата дробилки равен сумме углов обоих конусов т.е.

? = ?1+ ?2.

Выразим предельную величину угла захвата

? = ?1+ ?2 ? 2?,

где ? - угол трения руды о дробящие поверхности; угол захвата обычно применяют в пределах 21-23°.

Путь свободного падения продукта из разгрузочной щели

h= 450g/n2 = S/tg ?.

Величина хода дробящего конуса в плоскости разгрузочного отверстия будет равна двум эксцентриситетам качаний конуса в том же сечении ?=2r.

Массовая производительность дробилки

или приближенно

, т/ч, (1)

Где k - коэффициент разрыхления 0,3-0,5;

В - ширина приемного отверстия.

2.4 Расчет мощности привода

Конусная дробилка крупного дробления ККД-1500/180 имеет приводной вал, вращающийся от электродвигателя через клиноременную передачу, и передающий вращение через коническую зубчатую передачу эксцентрику.

Исходные данные:

а) клиноременная передача

диаметр ведущего шкива d1=765мм

диаметр ведомого шкива d2=1600мм

б) закрытая зубчатая коническая передача:

число зубьев шестерни Z1=26

число зубьев колеса Z2=67

в) электродвигатель типа АК3-13-52-10

мощность электродвигателя Р1=400кВт

частота вращения ротора п1=590об/мин

Рис.2 Кинематическая схема привода

1.Определить угловую скорость электродвигателя

?1= (2)

2. Определить передаточное отношение привода:

передаточное отношение клиноременной передачи

ip.n.= (3)

передаточное отношение конечных зубчатых передачи

iкп=Z2/Z1=67/26=2,57 (4)

Общее передаточное отношение привода

i=ipn•ikn=2,09•2,57=5,37 (5)

3. Определить частоту вращения ведомого вала «С»

п3= (6)

Тогда угловая скорость вала «С»

?3= (7)

или

?3= (8)

4. Определяем вращающие моменты на ведущем и ведомом валах «А» и «С»

Т1= (9)

Т3=Т1•i=6478•5,37=34786Нм (10)

5. Определяем мощность привода

Р3=Т3•?3=34786•11,5=400,039•103Вт=400кВт (11)

Мощность привода должна соответствовать равенству

Р3?Р1; то есть в нашем случае 400кВт

2.5 Расчет клиноременной передачи

Исходные данные для расчета: передаваемая мощность

Ртр=444,5кВт

Частота вращения ведущего шкива пдв=590об/мин, передаточное число i=2,09, скольжения ремня ?=0,015

В зависимости от частоты вращения меньшего шкива и передаваемое мощности принимаем сечения клинового ремня Д

Вращающий момент

Т= (12)

Диаметр меньшего шкива

d1?(3) (13)

Согласно по таблице с учетом того, что диаметр шкива для ремней сечения Д не должен быть менее 560мм, принимаем d1=765мм.

Диаметр большего шкива

d2=ipd1(1-?)=2,09•765(1-0,0115)=1575мм. (14)

Принимаем d2=1600мм

Уточняем передаточное отношение

ip= (15)

При этом угловая скорость вала будет

?в= (16)

Расхождение с тем, что было получено по первоначальному расчету,

(17)

Что менее допускаемого на ±3%.

Следовательно, окончательно принимаем диаметры шкивов d1=765мм и d2=1600мм

Межосевое расстояние ар

аmin=0,55(d1+d2)+T0=0,55(765+1600)+23,5=1324,25мм (18)

amax=d1+d2=765+1600=2365мм (19)

где Т0=23,5мм (высота сечения ремня по таблице)

Принимаем ар=2300мм.

Расчетная длина ремня

L=2аp+0,5?(d1+d2)+

=4600+3713,05+75,78=8388,83мм (20)

Принимаем ближайшее значение по стандарту L=8500мм

Уточненное значение межосевого расстояния ар с учетом стандартной длины ремня L

?р=0,25[(L-w)+]

где

w=0,5?(d1+d2)=0,5•3,14(765+1600)=3713,05мм (21)

у=(d2-d1)2=(1600-765)2=69,72•104мм (22)

ар=0,25[(8500+3713,05)+]=0,25[4786,95+4639]=2356,48мм (23)

При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность уменьшения межосевого расстояние на 0,01L=0,01•8500=85мм для облегчения надевания ремней на шкивы и возможность увеличения его на 0,025L=0,025•8500=212,5мм для увеличения натяжения ремней.

Угол обхвата меньшего шкива

?1=1800-57 (24)

Коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации передачи по таблице для привода к дробилке Ср=1,7

Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня по таблице для ремня сечения Д при длине L=8500мм коэффициент СL=1,03

Коэффициент учитывающий влияние угла обхвата: при ?1=1600 коэффициент С2=0,95

Коэффициент, учитывающий число ремней в передаче предпологая, что число ремней в передаче свыше 6, примем коэффициента СZ=0,85.

Число ремней в передаче

Z=

где Р0мощность, передаваемая одним клиновым ремнем, кВт;

Для ремня сечения Д при длине L=7100мм работе на шкиве d1=710мм и i?3 мощность Р0=39,15кВт (то, что в нашем случае ремень имеет другую длину L=8500мм, учитывается коэффициентом СL);

Z= (25)

Принимаем Z=20.

Натяжения ветви клинового ремня

F0=

где скорость

(26)

? - коэффициент, учитывающий влияние центробежных мл, для ремня сечения Д коэффициент ?=0,9

Тогда

F0= (27)

Давление на валы

Fв=2F0Zsin (28)

Ширина шкивов Вш

Вш(Z-1)e+2?;

где е=41,5мм; ?=29,0мм.

Вш=(20-1)•41,5+2•29=846,5мм (29)

Принимаем Вш=900мм

Рабочий ресурс передачи, ч

Н0=;

Он должен быть не меньше 1000ч=[Н]

Nоц- базовая число циклов=2,5•106

?-1-предел выносливости=7MПа

Сн=1

Сi=1,5коэффициент, учитывающий влияние передаточного отношения=1,4

?max - максимальное напряжения в сечении ремня

?max=?1+?и+?v,

где напряжение от растяжения

?=

где F1- натяжение ведущей ветви

F1=F0+0,5Ft,

где F0 - предварительное натяжение

F0=?0в?,

где ?0-напряжение от предварительного натяжения=1,8МПа;

в и ?- ширина и толщина ремня=900 и 23,5мм.

Тогда

F0=1,8•900•23,5=38070Н (30)

Ft= (31)

Тогда

F1=38070+0,5•18834,75=47487,4Н (32)

?1= (33)

Натяжение от изгиба ремня

?и= где Еи=100 (34)

?и=100 (35)

Натяжение от центробежной силы

?v=рv2•10-6,

где р- плотность ремня=1100кг/м3

?v=1200•10-6=0,66МПа

Получаем

?max=2,24+3,07+0,66=5,97МПа (36)

Тогда

Н0=>[Н] (37)

Условие выполнено.

2.6 Расчет конической передачи

Материал шестерни:

Сталь 34ХНМ, термообработка- объемная закалка до твердости НRC 50; для колеса- сталь 35ХНЛ, термообработка - объемная закалка до твердости НRC 45. Допускаемые контактные напряжения

[?н]=

где ?Hlimb- предел контактной выносливости при базовом числе циклов для выбранного материала

?Hlimb=18 НRC+150=18•50+150=1050МПа (38)

KНL - коэффициент долговечности =1

[SН] - коэффициент безопасности при объемной закалке =1.2

Допускаемое контактное напряжение для шестерни

[?H1]=(18·50+150)·1/1.2 = 875 МПа (39)

Допускаемое контактное напряжение для колеса

[?H2]=(18·45+150)·1/1.2 = 800 МПа (40)

Коэффициент KH? при консольном расположении шестерни - KH? = 1,35

Коэффициент ширины венца по отношению к внешнемуконусному расстоянию ?bRe= 0.285 (рекомендации ГОСТ 12289-76)

Внешнее конусное расстояние Re

Re= 0,5me Z12 +Z22= 0,5·30·v672+262=1078,02мм (41)

Внешний делительный диаметр шестерни

de=meZ1=30·26=780мм (42)

Cредний делительный диаметр шестерни

d1=2·(Re- 0,5b)·sin?1=2(1078,02 -0,5·220)sin21°12'33''=697мм (43)

Средний окружной модуль

m =d1/Z1= 697/26= 26,8мм (44)

Допускаемое напряжение при проверке зубьев на выносливость по напряжениям изгиба

[?F] = ?°F limb/ [sF]

По таблице 39 [7] для стали 34ХНМ при объемной закалке предел выносливости

?°F limb = 500МПа

Коэффициент запаса прочности

[sF]=[sF]' · [sF]''

По таблице 39 [7] [sF]' = 1.8;

для поковок и штамповок

[sF]'' = 1

Таким образом

[sF] = 1,8 · 1= 0,8 (45)

Допускаемые напряжения при расчете зубьев на выносливость для шестерни и колеса

[?F] = 500/1,8 = 278МПа (46)

Находим отношение

[?F]/ YF1; [?F]/ YF2

Где YF1 и YF2 - коэффициент формы зуба выбирается в зависимости от эквивалентного числа зубьев

Z?1 = Z 1/cos?1=26 /cos21°12'33''=28 (47)

Z?1 =Z2/cos?1=67/cos68°52'41'' =183 (48)

При этом YF1 =3,85 и YF2 =3,6 (см. с.42 [7] ).

Тогда

[?F]/ YF1= 278/ 3,85 = 72,2МПа (49)

[?F]/ YF2 = 278/ 3,60 = 77,5МПа (50)

Дальнейший расчет ведем для зубьев шестерни, т.к. для нее найденное отношение меньше.

Проверка зуба на выносливость

уF2=

где KF- коэффициент нагрузки (см. с. 42[7])

КF=КFвКF?=1,275•1,45•1,85=3,420 (51)

?F= 0,85

YF= 3,85

<278MПа (52)

Условие прочности выполнено.

3. Надежность, ремонт, монтаж и смазка

3.1 Монтаж дробилки

Перед монтажом дробилку следует подвергнуть ревизии, при которой все узлы и детали очищают от защитных покрытий, ржавчины и пыли, попавшей на них при транспортировании и хранении. Все рабочие поверхности и резьбы внимательно осматривают и устраняют возможные повреждения.

При сборке дробилки поверхности сочленений необходимо предварительно смазать: неподвижные - густой мазью, трущиеся - жидким маслом.

Применение при сборке узлов грязных инструментов, обтирочных материалов и загрязненного масла не допускается.

Все дробилки перед отправкой заказчику подвергаются контрольной сборке и проходят заводскую обкатку, поэтому подгонка деталей при монтаже не требуется. Во всех случаях необходимо, чтобы все регулировочные прокладки, которые применялись на заводе при контрольной сборке, ставились на свое место при монтаже. Детали и узлы конусных дробилок тяжелые, поэтому для монтажных работ следует применять краны, грузоподъемность которых обеспечивает подъем или перемещение наиболее тяжелых частей.

Монтаж корпуса дробилки начинается с установки станины с фундаментной плитой.

Вертикальность станины проверяется по оси отверстия внутреннего стакана (по цилиндрической втулке) и положению верхнего фланца. Между фундаментом и подошвой фундаментной плиты оставляют зазор 30-50 мм для цементной заливки. Станина выверяется на стальных клиньях шириной 100 мм. После затвердения подливного слоя клинья убирают, а пустоты заливают цементным раствором. Перед удалением клиньев фундаментные болты затягивают.

Не следует полностью заливать раствором колодцы фундаментных болтов, так как это вызовет большие затруднения при необходимости смены болтов, например при их обрыве, или порче резьбы.

Рекомендуемый способ заполнения колодцев показан на рисунке 2. Допускается иногда установка фундаментных болтов внутри трубы с внутренним диаметром, в 1,5 - 2 раза большим, чем диаметр болта, и заполнение лишь пространства между трубой и стенками колодцев, оставляя сами болты свободными.

1 - сухой песок, 2 - цементная заливка

Рис. 3 Схема колодца под фундаментный болт

Это дает возможность несколько отклонить болты при ошибках в межцентровых расстояниях. Ниши фундаментных плит рекомендуется оставлять открытыми, не заливать их целиком.

После окончания выверки станины собирают остальные части корпуса дробилки последовательно кольцами. Каждое кольцо выверяют с помощью уровня по обработанному верхнему фланцу. Затяжку соединительных болтов следует производить так, чтобы зазор между фланцами сохранялся одинаковым по всей окружности на время затяжки. Дополнительно подтяжку производят после сборки всей дробилки и испытания ее под нагрузкой. Остаточный зазор между фланцами должен быть в пределах 8 - 12 мм. После окончательной затяжки необходимо просверлить в болтах отверстия под шплинты и зашплинтовать гайки.

Положение траверсы следует проверять по зазору между фланцем верхнего пояса и обработанной поверхностью траверсы: зазор по всей окружности должен быть одинаков.

Монтаж эксцентрика и приводного вала.

После проверки положения опорных шайб опускают эксцентрик с большой конической шестерней. Затем устанавливают приводной вал и выверяют правильность зубчатого зацепления: радиальный и боковой зазоры, которые должны соответствовать инструкции завода.

У дробилок с расположением большой конической шестерни на нижнем конце эксцентрика последний устанавливается в дробилку снизу совместно с упорными шайбами, нижней крышкой и прокладками под нижней шайбой. Подъем деталей производится гидравлическим подъемником.

Повреждение рабочих поверхностей эксцентрика и конических шестерен не допускается, а вмятины или задиры от случайных ударов должны быть защищены без применения наждачной бумаги или брусков.

Монтаж подвижного конуса. Подвижный конус и траверсу можно ставить одновременно и раздельно. При первом (новом) монтаже лучше раздельно, при последующих ремонтных операциях одновременно.

В тех случаях, когда конус монтируется без траверсы, для подъема и опускания его следует пользоваться специальным рым-болтом, поставляемым вместе с дробилкой.

Рым-болт необходимо ввертывать на всю длину нарезки, т.е. до упора в буртик.

При подъеме подвижного конуса и траверсы в собранном виде такелажные канаты крепят к поперечным ребрам траверсы.

Во всех случаях при установке подвижного конуса на место нельзя допускать, чтобы сферическая шайба 2 пылевого уплотнения ложилась на верхний торец патрубка пылеуплотнения 5 (см. рис.4), так как это может вызвать зависание конуса с последующим возможным его падением. Упорное кольцо 4 должно прилегать к втулке эксцентрика 5 всей поверхностью (рис.5).

Рис. 4 Пылеуплотнение конусной дробилки крупного дробления

Упорное кольцо 4 предотвращает «всплывание» эксцентрика при резком возрастании давления масла или в результате местного нарушения геометрии баббитовой заливки (натяг) после прохождения недробимого тела.

Во избежание несчастных случаев нельзя допускать осмотра или ремонта деталей, находящихся в приподнятом состоянии.

конусный дробилка амортизация ремонт

1 -- кольцо опорное верхнее; 2 -- кольцо среднее; 3 -- нижнее кольцо неподвижное; 4 -- упорное кольцо; 5 -- втулка эксцентрика; 6 -- центральный стакан; 7--большая шестерня; 8 -- малая шестерня; 22-- патрубок пылеуплотнения

Рис. 5. Верхняя опора эксцентрика конусной дробилки крупного дробления

Направление потока горной массы.

Для дробилок крупного дробления направление потока горной массы имеет весьма важное значение. Правильная установка дробилки крупного дробления по отношению к направлению загрузки дробилки рудой показана на рисунке 6

1 - траверса; 2 -- патрубок привода; 3 -- разгрузочный лоток; а, б -- односторонняя разгрузка дробленого продукта; в -- двусторонняя разгрузка дробленого продукта

Рис. 6. Рекомендуемые схемы установки траверсы в зависимости от потока руды, питающего конусные дробилки крупного дробления

Схема, при которой траверса разделяет поток горной массы на два потока, применяется для любого типа конусной дробилки крупного дробления, так как способствует лучшему заполнению рабочего пространства и этим создает нормальные условия работы дробилки. При иной схеме установки траверсы загрузка дробилки будет неправильной, рабочее пространство будет заполняться только с одной стороны, другая сторона рабочего пространства будет свободной, в результате чего производительность дробилки снизится. При этом износ футеровки чаши будет неравномерным: в загруженной части футеровка будет быстро изнашиваться, на противоположной стороне - значительно медленнее, что отрицательно повлияет на производительность кондиционность (по крупности) продукта дробления. Крупность дробленой руды будет быстро и непрерывно возрастать. Из-за одностороннего износа футеровки чаши возрастут простои дробилки при частичной замене футеровочных плит.

Для дробилок с боковой разгрузкой дробленного продукта имеет значение и положение приводного вала по отношению к разгрузочному лотку.

Для дробилок с односторонней боковой разгрузкой установка траверсы выполняется так, как показано на рисунке 6, а, б. Схема сборки определяется заказчиком или проектной организацией. Для дробилок с двухсторонней боковой разгрузкой схема сборки показана на рисунке 6,в.

По требованию заказчика траверса может быть повернута на 90°.

Для дробилок с односторонней или дух сторонней боковой разгрузкой важно, чтобы приводной вал располагался к по отношению к разгрузочному лотку развернутым на 90°.

Схема установки дробилки крупного дробления по отношению к потоку горной массы должна учитываться при проектировании фундамента, особенно для дробилок с боковой разгрузкой.

Фундамент следует проектировать так, чтобы поток горной массы разделялся траверсой на две равные части; такая схема установки исключает заполнение только одной стороны дробилки.

3.2 Надежность оборудования

Надежность дробильного оборудования - свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки. Надежность является сложным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения состоит из определенного сочетания свойств: безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

Безотказность - свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течении некоторого времени или некоторой наработки. Свойство безотказности абсолютно необходимо каждому изделию.

Долговечность - свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе ТОиР. долговечность - показатель экономической эффективности применения машины, которая должна проработать так долго, чтобы ее приобретение было экономически оправданным.

Ремонтопригодность - свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения ТОиР.

Сохраняемость - свойство объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и транспортирования. Срок сохраняемости - календарная продолжительность хранения и транспортирования объекта, в течение и после которой сохраняются значения показателей безотказности и ремонтопригодности в установленных пределах. Исправное состояние - состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям, установленным нормативно-технической (НТД) и конструкторской документацией (КД). Неисправное состояние - состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований НТД и КД.

Работоспособное состояние - состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям НТД и КД. Неработоспособное состояние - состояние объекта, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям НТД и КД.

Предельное состояние - состояние объекта, при котором его дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно, либо восстановление его исправного или работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

Повреждение - событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении работоспособного состояния.

Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта. Отказы, причиной возникновения которых является нарушение установленных правил и норм эксплуатации, при оценке надежности объекта не учитываются.

Показатель надежности - количественная характеристика одного или нескольких свойств, составляющих надежность объекта. Единичный показатель надежности - характеризующий одно из свойств, составляющих надежность объекта. Комплексный показатель надежности - показатель надежности, характеризующий несколько свойств, составляющих надежность объекта. Наработка до отказа - наработка объекта от начала его эксплуатации до возникновения первого отказа.

Технический ресурс - наработка объекта от начала его эксплуатации или ее возобновления после ремонта определенного вида до перехода в предельное состояние. Срок службы - календарная продолжительность от начала эксплуатации объекта или от ее возобновления после ремонта определенного вида до перехода в предельное состояние.

Различают идеальную, базовую и эксплуатационную надежность. Идеальная - это максимально возможная надежность, достигаемая путем создания совершенной конструкции объекта при абсолютно точном учете всех условий изготовления и эксплуатации. Базовая - это надежность, фактически достигаемая при проектировании, конструировании, изготовлении и монтаже объекта. Эксплуатационная - действительная надежность объекта в процессе его эксплуатации, обусловленная как качеством проектирования, конструирования, изготовления и монтажа объекта, так и условиями его эксплуатации, технического обслуживания и ремонта.

Значение каждого показателя надежности должно быть согласовано с соотношениями паспортных и фактических данных машины - режимом ее загрузки и условиями работы. Очевидно, что при недогрузке и перегрузке машины, при меньшей или большей скорости ее движения показатели надежности будут различными. Это очень важное обстоятельство необходимо принимать во внимание при анализе тех или иных абсолютных значений показателей, полученных на основе обработки статистических данных.

3.3 Эксплуатация и ремонт конусной дробилки.

Нормальная работа дробилки крупного дробления может быть обеспечена только хорошей настройкой сопряженных узлов и деталей. Регулировка проверяется вращением привода вручную, при этом эксцентрик и приводной вал легко вращаются, а дробящий конус остается неподвижным. При работе дробилки без нагрузки вращение конуса относительно собственной оси должно быть в пределах не более 3-4 об/мин. Масло на сливе должно оставаться чистым без стальной, бронзовой или баббитовой стружки и иметь температуру не выше 50°С.

Перед пуском конусной дробилки необходимо включить системы жидкой и густой смазки, убедиться в их нормальной работе, проверить температуру масла, которая должна быть не ниже +25°С, затем проверить исправность и показания других приборов и, только убедившись в нормальной работе системы смазки, можно включать дробилку.

Загрузка дробилки горной массой начинается после работы ее вхолостую в течение 2-3 мин.

При запуске дробильного комплекса последним включается питатель руды.

Верхний подвес подвижного конуса.

Узел подвеса дробящего конуса является весьма ответственным устройством и представляет собой своеобразный подшипник, в котором рабочие поверхности одновременно катятся и скользят между собой.

Важным условием нормальной эксплуатации дробилки является надежная работа узла подвеса подвижного конуса, которая возможна при правильной его сборке и эксплуатации.

На рисунке 7 показан узел подвеса подвижного конуса дробилки ККД-1500/180. Трущиеся детали 4, 5, 7, 8, 9 и 11 узла подвеса в условиях обогатительной фабрики сделать и заменить практически невозможно, поэтому они должны быть изготовлены из высококачественной стали марки 9X2 или ШХ15СГМ и термически обработаны до твердости HRC 48--53. Рабочие поверхности отшлифованы.

Непараллельность и коробление базовых поверхностей допускаются, не более 0,05 мм.

Проворачивание втулок 5, 9 и шайбы 8 во время работы совершенно недопустимо; если такое явление замечено, то дробилку следует немедленно остановить на ремонт и заменить весь узел подвеса подвижного конуса.

Осмотр и очистку с промывкой деталей подвесного устройства полезно производить не только во время плановых ремонтов, но и при каждом подходящем случае, так как пылеуплотнение этого узла весьма ненадежно.

Надежность пылеуплотнения можно повысить, обработав на станке сопрягаемые поверхности колпака и ступицы траверсы (материал колпака -- стальная отливка марки 35Л).

В колпаке часто появляются сквозные трещины, заваривать которые не рекомендуется. При появлении их колпак следует заменить.

Разрезная гайка 11 (рисунок 7) должна быть обязательно закреплена шпонкой - в противном случае возможно самоотвинчивание гайки, приводящее к увеличению ширины разгрузочной щели.

1-отжимной болт; 2-винт; 3,4-шайбы; 5-неподвижная втулка; 6-подвод смазки;7-конусная втулка; 8-шайба; 9-внутренняя нижняя втулка; 10-обойма; 11-разрезная гайка; 12-клиновая шпонка

Рис. 7 Подвес подвижного конуса дробилки ККД-1500/180

В процессе работы верхний подвес подвижного конуса воспринимает горизонтальную и вертикальную составляющие усилия дробления.

Особенно большие усилия возникают в момент попадания в дробилку металлических предметов или других недробимых тел.

Эти усилия передаются на траверсу, вследствие чего в ней могут появиться трещины, через которые попадает пыль к трущимся поверхностям.

На рисунке 8 показана траверса, у которой появились трещины в теле центрального стакана в результате попадания в дробилку звена гусеницы от экскаватора ЭКГ-4, 6.

Рис.8 Трещины в теле центрального стакана траверсы дробилки ККД-1500/180

Верхний подвес подвижного конуса дробилок с гидравлическим регулированием щели отличается от обычного подвеса тем, что в нем поставлена специальная распорная втулка (рисунок 9). При помощи этой втулки детали верхнего подвеса опираются на главный вал. При обычном подвешивании подвижного конуса на траверсе, когда гидравлическая опора бездействует, распорная втулка не ставится, а выступы обоймы вводятся в пазы, имеющиеся на втулке траверсы. Кроме этого, у верхнего подвеса подвижного конуса дробилок с гидравлическим регулированием щели предусматривается установка внутренней подвижной втулки между главным валом и конусной втулкой. У дробилок последнего выпуска бронзовая втулка 7 ставится свободно. Зазор между втулкой и главным валом должен быть в пределах 0,41--0,61 мм.

Появление «скрипа» в узле подвеса указывает на недостаточное количество смазки, повреждение поверхности деталей или на изменение установочных монтажных размеров. Выявленные нарушения должны быть немедленно устранены.

Регулировка разгрузочной щели. В верхнем подвесе подвижного конуса расположен механизм регулирования разгрузочной щели. Главной его деталью является разрезная гайка (см. рисунок 9). На практике разгрузочную щель всегда приходится уменьшать, так как щель увеличивается по мере износа футеровки как подвижного, так и неподвижного конусов. Осуществляется это подъемом подвижного конуса.

Процесс регулирования ширины разгрузочной щели в сторону уменьшения производится в следующей последовательности:

снимают колпак (см. рисунок 9) и все смазываемое пространство хорошо закрывают чистыми тряпками, чтобы в узел подвески не попала грязь;

в верхний торец главного вала ввертывают рым-болт 15 (рисунок 10) на всю глубину нарезки;

строповка конуса производится одним тросом соответствующего диаметра, после чего конус приподнимают краном вверх с запасом (на 8--10 мм) против необходимой по расчету высоты подъема. При расчете высоты подъема конуса необходимо учитывать, что броня конуса большинства дробилок имеет уклон образующей, равный 1:6, поэтому каждые 6 мм подъема конуса уменьшают ширину щели на 1 мм.

С помощью отжимных болтов (см. рисунке 9) обойму, охватывающую гайку, осаживают вниз, затем выбивают клиновую шпонку, удерживающую гайку от произвольного повертывания во время работы дробилки. После этого специальным ключом, полученным с дробилкой, завертывают разрезную гайку.

Обычно за один оборот разрезной гайки подвижный конус поднимается на 20 мм, а ширина разгрузочной щели уменьшается на 3,3 мм. После затяжки гайки подвижный конус опускают на место, окончательно проверяют ширину разгрузочной щели и забивают клиновую шпонку.

1 - колпак; 2 - клиновая шпонка; 3 - отжимной болт: 4 - разрезная гайка; 5 - обойма; 6 - распорная втулка; 7 - внутренняя подвижная втулка; 8 - конусная втулка; 9 - неподвижная втулка; 10 - подвод сказки; 11 - шайба; 12- подвеска траверсы

Рис.9 Подвес подвижного конуса дробилки КРД-1500/180

Конструктивно предусмотрено, чтобы при всех новых деталях совпадение уровней по высоте гайки и главного вала соответствовало бы номинальному размеру разгрузочной щели.

После того как щель отрегулирована, все соединения восстанавливаются в обратной последовательности. На последнем этапе протирают поверхности деталей от возможного загрязнения и после этого с помощью станции подают густую смазку до тех пор, пока мазь не покажется между рабочими поверхностями деталей верхнего подвеса. Последним ставят на место колпак.

Подвижный конус. Подвижный конус (см. рисунок 10) состоит из: вала 1, корпуса конуса 5, футеровки конуса (6, 9, 10), пылеуплотнения (3, 7, 8). При нормальной работе главный вал совершает незначительные качания в разные стороны и вращается со скоростью, не превышающей 2 об/мин.

Наиболее быстро изнашиваются нижняя футеровка конуса и резиновый рукав 2.

1-вал; 2-рукав; 3-крышка пылеуплотнения; 4-болт М24х90; 5-корпус конуса; 6-нижнее кольцо брони; 7-сферическая шайба; 8-сферическое кольцо; 9-среднее кольцо брони; 10-верхнее кольцо брони; 11-конусная втулка; 12-обойма; 13-разрезная гайка; 14-шпонка; 15-рым-болт; 16-цинковая заливка; 22-патрубок пылеуплотнення; 17-гайка

Рис.10 Подвижный конус дробилки ККД-1500/180 и его строповка в горизонтальном положении

Во время работы необходимо следить за натяжкой гайки 17, так как ослабление ее способствует быстрому разрушению (выкрошиванию) цинковой заливки и в связи с этим поломке деталей. Ослабление гайки 17 можно легко заметить по звуку: слышен глухой металлический звук на холостом ходу и сильные удары при дроблении материала.

На рисунке 11 показаны различные способы крепления футеровки подвижного конуса дробилок крупного дробления.

Стопорные болты должны быть соединены между собой проволокой диаметром не менее 2 мм.

Для того чтобы стопорное кольцо не вращалось вместе с гайкой, на внутренней стороне его имеются зубцы А, которые входят в пазы, имеющиеся на валу конуса. Для повышения надежности работы конуса экспериментируется крепление футеровки двумя гайками с различным направлением резьбы.

Вал подвижного конуса является весьма важной деталью и поэтому должен изготовляться из высококачественной стали, обычно его делают из стали 40. Обработку необходимо делать аккуратно, выполняя необходимые галтели в местах изменения сечений.

Кольцевые задиры не допускаются. Металл вала должен быть подвергнут на заводе инструментальной проверке. Обнаруженные раковины, трещины или шлаковые включения являются основанием для выбраковки.

Вал подвижного конуса испытывает колоссальную нагрузку, переменную по знаку, и ломается, как правило, от усилий, возникающих в дробилке при попадании недробимых тел.

а - у дробилок первых выпусков; б - у дробилок последних выпусков; 1-гайка; 2-войлочное уплотнение; 3-стопорное кольцо; 4-монтажное отверстие; 5-болт; 6-заливка цинковым сплавом; 7-футеровка конуса; 8-корпус конуса; 9-вал конуса

Рис.11 Способы крепления футеровки подвижного конуса

Корпус дробилки. Его изготовляют из углеродистого стального литья. Вес корпуса в сборе с траверсой и футеровкой составляет около 75% веса дробилки. Траверсу дробилок чаще всего изготовляют съемной с болтовым присоединением к станине. Корпус крупных дробилок (В>900 мм) по условиям транспортабельности и технологии литья собирают из четырех частей: станины, верхнего и нижнего колец средней части корпуса (неподвижный конус) и верхнего кольца с траверсой.

Соединения деталей станины состоят из конусных заточек глубиной до 120 мм и плоских фланцев, соединяемых точеными болтами. Для более плотного соединения частей станины соединительные болты перед установкой нагревают до 100--120°С и плотно затягивают. При охлаждении болтов происходит их линейное самопроизвольное сжатие, чем и обеспечивается повышение плотности соединения фланцев соединяемых частей корпуса.

Изготовление конических заточек является весьма трудоемкой операцией, но зато они обеспечивают наиболее надежное, точное и плотное сопряжение частей. Благодаря наличию заточек части станины строго центрируются и легко воспринимают горизонтальные усилия при дроблении. Заточки выполняют со свободными допусками.

Для обеспечения монолитности частей корпуса дробилок ККД-1200 и ККД-1500 центрирующие штифты должны быть поставлены в гнезда согласно заводской маркировке. Средняя часть корпуса должна устанавливаться с проверкой на горизонтальность верхней плоскости в соответствии с допуском 0,1 мм на 1 м длины этой плоскости.

При правильной эксплуатации корпус служит 25--30 лет. Основные причины преждевременного износа корпуса: истирание нефутерованных стенок потоком руды, выходящим из дробилки; попадание в дробилку металлических предметов или других недробимых тел.

Станина быстрее других частей корпуса выходит из строя. На рисунке 11 показана станина дробилки ККД-1500/180, получившая повреждение в результате попадания в дробилку звена гусеницы от экскаватора ЭКГ-4,6.

Рис. 12 Станина дробилки ККД-1500/180

Из-за возникших перенапряжений стенка стальной станины толщиной 120 мм рядом с ребром жесткости (рисунке 13) лопнула в двух местах, причем одновременно с изломом вертикального вала по сечению диаметром 1060 мм и траверсы.

Ремонт станины проводили без снятия ее с фундамента засверловкой трещин на всю толщину стенки и приваркой к станине специально изготовленной крестообразной балки на месте образования трещины.

Ремонтные работы вели по технологии, разработанной с участием работников Уральского завода тяжелого машиностроения.

Место установки всех ребер балки прочности размечали на станине. Поверхность станины зачищалась зубилом для более плотного прилегания свариваемых деталей. Местные неприлегания не превышали 3 мм. Сварка производилась электродами диаметром 6 мм при силе тока 200--220 а.

1-внутренняя сторона станины; 2-выход трещины на внутреннюю поверхность станины; 3-наружная сторона станины; 4-выход трещины на наружную поверхность станины; 5-выход трещины на внутреннюю поверхность станины

Рис.13 Характеристика трещин станины дробилки ККД-1500/180

Привод. Передача вращения эксцентрику у конусных дробилок крупного дробления осуществляется посредством одного (ККД-500/75, ККД-900/140, ККД с гидравлическим регулированием разгрузочной щели и все редукционные дробилки) или двух (ККД-1200/150 и ККД-1500Б и ККД-1500А) приводных валов. На рисунке 14 показан привод конусной дробилки ККД-1500Б. Детали приводных валов взаимозаменяемые. Приводные валы укладывают на подшипниках скольжения, которые изготовляют из бронзы марки Бр.ОС8-12.

При токарной обработке цилиндрических поверхностей неконцентричность наружной поверхности относительно оси вкладыша не должна быть более 0,05 мм.

Область давления шейки вала на подшипник не должна превышать 120°. Если выработка на вкладыше достигла этого угла, наступает предел нарушения режима жидкостного трения, так как условия для образования масляного клина постепенно начинают ухудшаться и при дальнейшей работе наступит момент сухого трения.

Для большинства сочленений дробильных машин и механизмов на практике допускается увеличение первоначальных (заводских) зазоров в 2--3 раза. Однако это соотношение можно принять только сугубо ориентировочно. Определить допустимое расширение зазоров в подшипниках (допустимое изменение геометрической формы) можно только на основе расчетов и практической проверки. При повышенных зазорах в подшипниках вязкость смазочного масла должна быть больше.

Вал привода (рисунок 14) помещается в стальной корпус и монтируется в горизонтальном патрубке нижней части станины. На одном конце вала шпонкой закреплена малая коническая шестерня, входящая в зацепление с большой конической шестерней, закрепленной на эксцентрике. Второй конец вала соединяется муфтой с промежуточным валом, несущим приводной текстропный шкив. Промежуточный вал монтируется на роликовых подшипниках, помещенных в опорах. У дробилок ККД-500 промежуточного вала нет.

Конические шестерни, работающие в масляной ванне, защищены от пыли расположенным над ними патрубком пылеуплотнения. В сопряжении корпуса вала и горизонтального патрубка станины ставят регулировочные прокладки для создания осевого зазора приводного вала в пределах 0,5-0,8 мм. Регулировочный зазор должен быть равен 5-8 мм.

Отклонение от соосности приводного вала и промежуточного вала, соединенных муфтой, допускается до 0,15 мм, предельный перекос этих валов - до 1 мм на 1 м длины. На рис. 15 показан наружный упор, фиксирующий осевой зазор и маслоуплотнение (узел 1).

Большая коническая шестерня 1 (рис. 16) изготовляется для дробилок ККД-500, ККД-900 и ККД-1200 из отливки углеродистой стали 35Л; для дробилок ККД-1500Б и ККД-1500А - из отливки легированной стали ЗОХМЛ.

1-большая коническая шестерня; 2-опорный подшипник; 3-патрубок пылеуплотнения; 4-эксцентрик; 5-баббитовая заливка; 6-втулка стакана; 7-малая коническая шестерня; 8, 10-опоры привода; 9- шкив привода; 11- муфта сцепления; 12-вал привода; 13, 16-втулки приводного вала; 14-корпус приводного вала; 15-регулировочный зазор (5--8 мм)

Рис. 14 Двухдвигательный привод конусной дробилки крупного дробления

Механическая обработка больших конических шестерен должна происходить при следующих условиях:

биение наружного конуса относительно оси посадочного отверстия не более 0,2 мм;

торцовое биение поверхности Е относительно посадочного отверстия не более 0,1 мм;

радиальное биение наружной поверхности А срезанного торца зуба относительно оси посадочного отверстия не более 0,2 мм;

перекос шпоночного паза относительно оси посадочного отверстия не более ОД мм на длине паза;

смещение отверстий для болтов крепления опорного кольца от их номинального положения и увод сверла допускается в пределах 1 мм.

Малая коническая шестерня изготовляется для дробилок ККД-500, ККД-900 и ККД-1200 из стальной поковки 35ХНВ, для дробилок ККД-1500Б и ККД-1500А -- из стальной поковки 34ХНМ.

Рис. 15 Уплотнение приводного вала дробилки

Рис. 16 Зубчатое зацепление дробилки

Эта шестерня после механической обработки должна соответствовать условиям: биение по наружному диаметру обточенной заготовки не более 0,12 мм, а торцовое биение поверхности Б относительно оси посадочного отверстия не более 0,1 мм.

В процессе работы поверхность Б взаимодействует с торцовой поверхностью втулки 16 (см. рисунке 16), образуя упорный подшипник, поэтому трущиеся их поверхности должны быть хорошо подогнаны.

Твердость зуба у шестерни после закалки и отпуска db= 3,9--4,2 (диаметр отпечатка соответствующий НВ 210--238). Настройка зубчатого зацепления дробилок является важным условием нормальной и продолжительной их работы без ремонтов.

Качество настройки конических зубчатых пар определяется: правильностью пересечения осей валов передачи, точностью угла между осями колес, правильностью касания зубьев и величиной бокового и радиального зазоров.

Отклонения осей (величина б) конических колес (см. рисунок 16) устанавливаются в зависимости от модуля. По точности изготовления и окружной скорости (свыше 6 м/сек) зубчатые колеса дробилок относятся ко II классу. Для II класса точности отклонение осей допускается: ?= (0,03--0,015)т, где т -- модуль зацепления шестерен.

Чем больше модуль, тем меньшее значение числового коэффициента следует принимать.

При проверке зацепления шестерен методом испытания «на краску» после провертывания передачи, когда большое колесо сделало 4--5 оборотов, для II класса точности боковые поверхности зубьев большого колеса должны покрываться краской не менее чем на 1/2 длины зуба, пятна краски должны покрыть среднюю часть боковой поверхности зубьев и не менее 60% высоты зубьев большого колеса.

При необходимости регулировка зазоров зубчатой конической передачи производится с помощью прокладок, укладываемых под фланец корпуса привода (в зазор 15, рисунок 15), а для дробилок с нижним расположением большой шестерни -- под нижнюю шайбу эксцентрика.

Обычно для конических шестерен дробилок глубина износа зубьев допускается до 12--15% толщины зуба, в зависимости от модуля. Допустимый износ определяется: ?= (0,19--0,24)m, где m -- модуль зацепления шестерен.

Во время работы под нагрузкой от хорошо отрегулированной конической пары слышен тихий ровный шум. В этом случае износ зубьев шестерен минимальный. При отсутствии больших перегрузок (попадание в рабочее пространство дробилки недробимых тел) хорошо отрегулированная коническая пара может работать 3--5 лет.

Валы привода диаметром до 190 мм обычно изготовляются из проката. Для крупных дробилок, валы которых достигают в отдельных сечениях до 280 мм, заготовками являются поковки из слитков. Кованые заготовки имеют значительно большие припуски на обработку по сравнению со штамповками.

После ковки заготовки валов подвергают термической обработке-- отжигу или нормализации, чем выравнивают структуру металла по всему объему и повышают его пластичность. Правку заготовок валов следует делать в горячем состоянии с последующим отжигом до их механической обработки. Наибольшему износу подвергаются шейки валов, работающих при неравномерной динамической нагрузке и при частых перерывах в работе.

При пониженных оборотах, пуске и остановке дробилки происходит наибольший износ подшипников и шеек вала.

Весьма важные исследования динамических характеристик при разных режимах работы дробилок проведены М. В. Егоровым.

Произведенный им анализ динамических нагрузок, возникающих при различных режимах пуска конусных дробилок крупного дробления, показал:

пуски дробилки ККД-1500 вхолостую и с рудой по возникающим нагрузкам мало отличаются между собой и эти нагрузки незначительны;

с увеличением зазоров в зубчатых передачах динамические нагрузки в приводе дробилки возрастают, поэтому применение зубчатых муфт на приводном валу как сочленение, повышающее суммарный зазор в приводе, нежелательно.

Если дробилка нормально запускается, под завалом, то снижение зазоров в кинематических парах привода ухудшает пусковую характеристику машины. Однако завал преодолевается не первоначальным усилием пуска, а несколько меньшей (снизившейся) нагрузкой и соответствует по времени почти половине оборота эксцентрика.

Неравномерность процесса дробления, несинхронность работы приводов в процессе дробления и наличие других подобных факторов создают условия для непрерывного зазорообразования. Кинематические пары не получают равномерной натяжки и вход в зацепление зубьев конических шестерен сопровождается ударами, в связи с чем динамические нагрузки значительно возрастают, превышая среднюю нагрузку дробления

Основной запас кинетической энергии при работе создают шкивы.

Стук в конической зубчатой передаче может быть только по причине значительного увеличения радиального зазора в зацеплении или увеличения осевого зазора приводного вала. Для устранения стука следует отрегулировать зазоры до величины, соответствующей требованиям инструкции.

При быстром износе пальцев соединительных муфт необходимо отрегулировать соосность валов.

При перекосе осей ведущего и ведомого шкивов или смещении канавок одного шкива по отношению к другому нарушается нормальная работа текстропной передачи, клиновые ремни будут быстро срабатываться и могут соскакивать. Текстропные ремни, хорошо подобранные по длине, при нормальных условиях эксплуатации могут работать несколько лет.

Известны случаи, когда клиновые ремни на дробилке ККД-1500 при двусменной работе не заменяли 6 лет. Нельзя допускать чтобы клиновый ремень при работе касался внутренней стороной клина дна ручья приводного шкива.

Предохранительное устройство конусных дробилок крупного дробления.

Все конусные дробилки крупного дробления снабжены предохранительным устройством, отключающим электроэнергию главного привода при перегрузке или попадании в рабочее пространство дробилки металлических предметов или других недробимых тел.

Предохранительным устройством служат четыре валика, соединяющие клиноременный шкив с приводным валом. Предохранительные валики в средней части подрезаны (ослаблены по сечению), благодаря чему они при перегрузке дробилки срезаются в ослабленном сечении, предотвращая таким образом поломку деталей дробилки

Валики изготовляют из одной марки стали, рассчитывают и проверяют опытным путем. При замене срезанных валиков проверяют втулки и при необходимости заменяют новыми, так как они могут быстро изнашиваться, если дежурный персонал не во время отключит электроэнергию главного двигателя.

Валики обычно рассчитывают на двойную перегрузку электродвигателя главного привода.

Эксцентрик с большой конической шестерней 2 (рисунок 17) является наиболее нагруженным узлом дробилки.

Рис. 17 Стакан (эксцентрик) с шестерней

Корпус эксцентрика отливают из стали 35Л-1; он представляет собой цилиндрическую втулку 1 с эксцентрично (под углом) расточенным внутренним отверстием для нижнего конца вала дробящего конуса. Рабочие поверхности эксцентрика заливают баббитом марки Б-16 (дробилок ККД-500 и ККД-900) и Б-83 (дробилок ККД-1200 и ККД-1500).

Внутреннюю поверхность заливают целиком, а наружную -- на 3/4 окружности в утолщенной части, воспринимающей горизонтальную составляющую дробящего усилия. Учитывая большую нагрузку, удары, сотрясения и недоступность эксцентрика для осмотра, баббитовую заливку 3 и 4 следует выполнять рабочим высокой квалификации. Для удержания баббитовой заливки по внутренним стенкам вытачивают кольцевые пазы формы ласточкина хвоста с шагом 150--170 мм. По наружной поверхности прострагивают продольные пазы таких же размеров с угловым шагом 20-24°.

Опора эксцентрика. Вес эксцентрика и вертикальная составляющая окружного усилия конической передачи воспринимаются опорным подшипником.

Опора эксцентрика у дробилок последних конструкций помещена в верхней его части под конической шестерней. Конструктивно опора эксцентрика по устройству очень проста и имеет три кольца. Верхнее кольцо закреплено к большой конической шестерне болтом и вращается вместе с ней. Нижнее кольцо прикреплено к центральному стакану станины и является неподвижной частью опоры. Среднее кольцо свободно скользит.

Патрубок пылеуплотнения (рисунок 18) снабжен упорным кольцом, которое препятствует поднятию («всплыванию») эксцентрика вверх под давлением смазки, особенно большим при заклинивании дробящего конуса.

Кроме этого, если по какой-либо причине во время работы эксцентрик поднимается вверх (чаще всего это бывает при перегрузке дробилки, попадании недробим ого предмета или нарушении геометрии баббитовой заливки, эксцентрик начинает скользить по неподвижному упорному кольцу, не причиняя повреждений другим деталям. Так как трение эксцентрика об упорное кольцо кратковременное и редкое, то опора допускает трение сталь по стали. Многолетняя практика эксплуатации конусных дробилок крупного дробления подтвердила правильность такого конструктивного решения.

Рис. 18 Пылеуплотнение конусной дробилки крупного дробления

У отечественных дробилок с боковой разгрузкой (первых выпусков) опора эксцентрика расположена внизу и конструктивно выполнена скользящей. Она также надежна в работе, но распространения не получила в связи с переводом дробилок на центральную разгрузку.

Пылеуплотнение. Приводной механизм дробилок надежно защищен от попадания в него пыли и от возможной утечки масла. Чтобы внутрь эксцентрика не проникала пыль и частицы дробленой руды, над эксцентриком в теле корпуса подвижного конуса (рисунок 18) устанавливают уплотнение с плавающей сферической шайбой 2, в паз которого вставлен шланг 4. Шланг, плотно охватывая патрубок пылеуплотнения 5 и также плотно прилегая к стенкам паза, во взаимодействии со сферической шайбой 2 выполняет основную роль уплотнителя.

Сферическое кольцо 1, сферическая шайба 2 и крышка 3 изготовляются из стали 40. Разностенность одинаковых сечений не должна превышать 0,1 мм. Термическая обработка деталей должна обеспечивать их твердость в пределах HRC 48--53. Коробление на всю длину диаметра не должно превышать 0,1 мм. Сферические кольцо и шайба пылеуплотнения постоянно прижимаются друг к другу под действием собственного веса. Центр сферической поверхности шайбы и кольца совпадает с точкой подвеса главного вала.

Перед сборкой все детали пылеуплотнения должны быть хорошо промыты и смазаны густой смазкой. Резиновый шланг 4 перед обрезкой концов необходимо распереть в канавке сферической шайбы 2 до соприкосновения с внутренней стенкой, внутреннюю резинотканевую трубку вставить плотно и при необходимости намотать на нее изоляционную ленту.

При сборке полость Н необходимо заполнить густой смазкой. В качестве смазки рекомендуется применять ЦИАТИМ-203 или 1--13 в смеси с порошком дисульфида молибдена (MoS2). Эта смазка долго сохраняет свои первоначальные свойства и хорошо предохраняет детали от коррозии при продолжительной остановке.

Порошок дисульфида молибдена (M0S2) лучше других смазок предохраняет трущиеся поверхности деталей уплотнения, даже если в сочленение попала пыль из рабочего пространства дробилки. Осмотр и при необходимости ремонт деталей пылеуплотнения проводятся при каждой выемке конуса и одновременно осуществляются промывка и замена смазки.

Стальные детали пылеуплотнения не относятся к быстроизнашивающимся и в запасе можно их не держать.

Резиновый шланг изнашивается быстро, особенно при частых случаях подпрессовки конуса рудой (подъем конуса).

3.4 Смазка

Для смазки трущихся деталей и узлов конусных дробилок крупного дробления применяется жидкая и консистентная смазка.

В настоящее время дробилки крупного дробления комплектуются централизованными системами жидкой смазки. Централизованная циркуляционная система жидкой смазки обеспечивает непрерывную подачу очищенного в фильтре и охлажденного или подогретого, в зависимости от погодных условий, масла к втулке эксцентрика, подпятнику, конической зубчатой передаче, подшипникам приводного вала и другим трущимся местам сопряжения деталей.

Для контроля температуры воды и масла станции жидкой смазки снабжены электротермометрами и магнитоэлектрическими логометрами. В отстойнике вмонтированы электронагреватели.

На нагнетательных трубопроводах масла и воды устанавливаются манометры.

1--13 -- рабочие вентили; 14 -- вентиль заполнения отстойника чистым

Рис. 19 Схема смазочной станции производительностью 125 л/мин для одной дробилки

На рисунке 19 показана схема смазочной станции производительностью 125 л/мин, применяемая для индивидуальной смазки крупных дробилок.

Смазочное масло должно обеспечивать жидкое трение при работе узла, сохранять стабильность, т.е. неизменяемость основных свойств в условиях обусловленной работы, быть химически нейтральным к материалу трущихся деталей.

Для дробильных машин выбор минеральных масел производится по вязкости масла, при этом следует руководствоваться следующим:

- чем больше удельное давление трущихся поверхностей, тем больше должна быть вязкость;

- для смазки сильно изношенных или новых деталей следует применять масла с большей вязкостью;

- чем больше скорость движения трущихся поверхностей, тем меньше должна быть вязкость масла.

При хорошо смонтированной системе смазки и соблюдении правил технической эксплуатации дробилок срок службы масла составляет 5-6 месяцев.

4. Автоматизация

4.1 Автоматическое управление производством

При проектировании, монтаже и эксплуатации систем автоматизации технологических процессов, в которых применены электрические средства автоматики, должны учитываться многочисленные требования правил устройства электроустановках.

В проектах автоматизации технологических процессов обычно требуется разработать систему электропитания контрольно - измерительных приборов и средств автоматизации, правильно связав ее с системой электроснабжения автоматизированного объекта.

Приборы, аппараты и средства автоматизации имеет термин «аппаратура», электрооборудование, могут размешаться непосредственно в производственных помещениях или парусных технологических установках.

Электрическая схема предусматривает пуск агрегатов в последовательности, определяемой технологическим процессом, т.е. порядок пуска агрегатов, противоположный направлению потока продукта дробления. Нарушение этого принципа может привести к образованию завалов перегрузочных узлов и аварийной остановке всей линии технологического потока. Кроме этого, при вынужденной остановке одного из агрегатов должны быть отключены все агрегаты, подающие материалы на остановившийся агрегат, при этом все последующие машины могут продолжать работать до отключения их дежурным персоналом или диспетчером.

В нормальных условиях последовательность отключения агрегатов должна быть обратной последовательности включения их и обязательно соответствовать направлению движения материала. Электрические схемы блокировки машин общей технологической цепи в ряде случаев предусматривает блокировку отдельных агрегатов и даже узлов для защиты их от работы при неисправном состоянии какого-либо сочленения или узла. Характерным примером блокировки агрегатов является электрическая связь между электродвигателями дробилки и маслонасоса. По такой схеме пуску дробилки должен предшествовать пуск маслонасоса; случайное отключение маслонасоса приводит к немедленному отключению дробилки и ее питателя. Схемы блокировки должны исключать возможность включения и пуска приводного электродвигателя дробилки раньше пуска маслонасоса и созданного в нагнетательном трубопроводе необходимого давления смазочного масла.

Напряжение 110 кВ Балхашской п/ст. 220/110 кВ по двум ЛЭП №№108, 109 подается на понижающие трансформаторы №№ 43, 44 Р=63мВА, U=110/10 кВ. С трансформаторов №№43, 44 напряжение 10 кВ подается на РУ ЦРП-2 БОФ, откуда по кабельным линиям напряжение поступает на РУ ЦРП-2а.

Электроснабжение дробильного цеха

В районе корпуса среднего дробления установлено два трансформатора

Р = 6300кВА, U=10/3 кВ, №№ 236, 237. Трансформаторы запитаны по высокой стороне с ЦРП-2, ЦРП-2а.

Напряжение 3 кВ трансформаторов №№ 236, 237 поступает в РУ 3 кВ участка среднего дробления. Отсюда запитаны: все электродвигатели дробилок среднего и мелкого дробления, где установлены электродвигатели Р=250 кВт, П=500 об/мин, также электродвигатели конвейеров №№ 12, 13 Р=280 кВт, П=500 об/мин.

С РУ 3 кВ среднего дробления имеется два ввода 3 кВ на новую а/ст. 3 кВ второй перегрузки. С I секции новой п/ст. 3 кВ запитаны транспортеры №№6, 6а тракта подачи руды самоизмельчения с электродвигателями Р=260 кВт, П=1000 об/мин.

С первой секции запитано РП 3 кВ «Перегрузочная 2», откуда получают питание электродвигатели транспортеров №№ 0-0а, 1-1а, 2-2а, 3-3а, Р=250 кВт, П=500 об/мин.

С третьей секции новой п/ст. запитан электродвигатель дробилки 1500 Р=500кВт, П=500 об/мин.

По периметру корпуса среднего дробления расположено также два трансформатора №№ 238, 239, U=10/3 кВ, Р=630кВт, Р=1000кВа, которые также запитаны по стороне 10 кВ с ЦРП-2. Эти трансформаторы снабжают электроэнергией электродвигатели насосов, питателей, грохотов, конвейеров дробилок, а также дренажные насосы.

По периметру II перегрузки распложены три трансформатора № 240 Р=320 кВа, U=3/0,4 кВ, № 241 Р=520кВа, U=10/0,5 кВ, №242 Р=1250 кВа, U=10/0,5 кВ.

Трансформаторы № 241, 242 запитаны с ЦРП-2. Обеспечивают работу вагоноопрокидов, дренажных насосов, кранов т.д. участка крупного дробления.

Трансформатор №240 служит для питания грузоподъемных механизмов, освещения, сварки.

Привод конусных дробилок крупного дробления осуществляется от асинхронных электродвигателей с фазовым ротором, что позволяет получать плавный пуск, высокий пусковой момент при минимальном падении напряжения в сети.

Управление работой агрегатов осуществляется централизованно с пультов дистанционного управления. Кроме того, возможно управление каждым агрегатом непосредственно с ящиков местного управления. Первый пульт управления расположен на площадке дробилки 1500/180 ГРЩ и сосредотачивает управление и контроль за работой дробилки 1500/180 ГРЩ питателей тяжелого типа, двух аспирационных установок. Для принятия оперативных решений машинистом дробилок на этом пульте расположена сигнализация работы четырех питателей легкого типа и вагоноопрокидывателей. Со второго пульта производится управление и контроль за работой поточно-транспортной системы ККД с конвейеров 4-4а до питателей легкого типа; поточно-транспортной системы склада руды с конвейера № 11 до конвейера №8, конвейера №5, конвейеров №6-6а - подача руды на ОСИЗ.

С этого пульта осуществляется управление освещением галерей склада руды и конвейеров №2-2а. Установлена сигнальная аппаратура вышеупомянутых поточно-транспортных систем, аварийно-предупредительной сигнализации остановки конвейеров по причинам забивки течек, пробуксовки ленты и порыва, при обнаружении металла в потоке руды, попадания в перегрузочные течки крупногабаритных материалов.

Запуск оборудования склада руды, конвейеров №4-4а, дробилки 1500/180 ГРЩ дублируется на третий пульт.

Третий пульт расположен в корпусе среднего и мелкого дробления. С него осуществляется управление работой конвейеров №12, 13, восьми ниток дробления, включающих в себя дробилку среднего дробления, конвейер, дробилку мелкого дробления, грохот, питатель, аспирационные установки ниток дробления, водонасосы высокого дробления.

Сосредоточен контроль температуры основных узлов дробилок среднего и мелкого дробления, контроль аварийного уровня зумфов водослива. Конвейера №4-4а, №14, №15 управляются индивидуально с ящиков местного управления.

Привод конусной дробилки крупного дробления осуществляется от асинхронных электродвигателей с фазовым ротором, что позволяет получать плавный пуск, высокий пусковой момент при минимальном падении напряжения в сети.

Схема управления предусматривает одновременный пуск и остановку главных двигателей универсальным переключателем 1УП, а также включение и отключение каждого электродвигателя в отдельности.

Совместный и раздельный пуск электродвигателей производится универсальным переключателем 2УП. Отключаются электродвигатели кнопочными станциями 1КУ и 2КУ (аварийное) и ключом 1УП-контактами 8РП (рабочее).

При отключении дробилки универсальным переключателем сначала подается сигнал, запрещающий загрузку дробилки рудой, затем через 1,5-2 мин отключаются электродвигатели главного привода (1ДД и 2ДД) и маслонасосов (1Д и 2Д).

Электрическая схема предусматривает пуск агрегатов в последовательности, определяемой технологическим процессом, т.е. порядок пуска агрегатов, противоположный направлению потока продукта дробления. Нарушение этого принципа может привести к образованию завалов перегрузочных узлов и аварийной остановке всей линии технологического потока. Кроме этого, при вынужденной остановке одного из агрегатов должны быть отключены все агрегаты, подающие материалы на остановившийся агрегат, при этом все последующие машины могут продолжать работать до отключения их дежурным персоналом или диспетчером.

В нормальных условиях последовательность отключения агрегатов должна быть обратной последовательности включения их и обязательно соответствовать направлению движения материала. Электрические схемы блокировки машин общей технологической цепи в ряде случаев предусматривает блокировку отдельных агрегатов и даже узлов для защиты их от работы при неисправном состоянии какого-либо сочленения или узла. Характерным примером блокировки агрегатов является электрическая связь между электродвигателями дробилки и маслонасоса. По такой схеме пуску дробилки должен предшествовать пуск маслонасоса; случайное отключение маслонасоса приводит к немедленному отключению дробилки и ее питателя. Схемы блокировки должны исключать возможность включения и пуска приводного электродвигателя дробилки раньше пуска маслонасоса и созданного в нагнетательном трубопроводе необходимого давления смазочного масла.

Современные электрические схемы блокировки дробилок весьма сложны и могут быть осуществимы только при выполнении определенных условий, а именно:

главный электродвигатель дробилки не может быть включен до тех пор, пока в нагнетательном трубопроводе не будет создано необходимое давление масла, которое фиксируется контактным (контакты 4РП замкнуты);

при понижении уровня масла в сливном трубопроводе ниже допустимого должен автоматически включаться резервный насос. Если уровень масла в течение 0,5-1 мин не восстановится, то должен подаваться сигнал, запрещающий загрузку дробилки рудой, а еще через 1,5-2 мин отключаться двигатель главного привода, маслонасоса и питателя руды;

при снижении давления масла в системе смазки сначала должен подаваться предупредительный сигнал - загораться красная лампа (ЛК), при дальнейшем снижении до минимального уровня масла отключается электродвигатель привода дробилки и нормально открытые контакты 8РП замыкаются;

при понижении уровня масла в отстойнике должен срабатывать конечный выключатель тоже в два этапа, сначала предупреждение (КВВ), а затем отключение (КВН) привода дробилки.

Повышение температуры масла на сливе фиксируется электротермометром; поддерживание температуры масла в пределах +40-+50°С регулируется температурными реле 1ТР и 2ТР. Контакты обоих реле нормально замкнуты, они размыкаются: у реле 1ТР - при температуре +45°С, у реле 2ТР - при температуре масла +50°С; контакты вновь замыкаются: у реле 2ТР - при охлаждении масла до +45°С, у реле 1ТР - до +40°С. Вместе с этим управление электрогрелками осуществляется автоматически. Независимо от причин электрогрелки включаются при температуре масла +40°С и отключаются при температуре его +50°С.

Фильтр очистки смазочного масла включается автоматически одновременно с подачей сигнала, запрещающего загрузку дробилки рудой, и отключается одновременно с отключением двигателя главного привода дробилки.

Продолжительность работы фильтра 2-3 мин. Электродвигатель (5Д) маслонасоса станции густой смазки (СК-100 для крупных дробилок) включается автоматически с помощью командного прибора КЭП-3 через заданные промежутки времени. Ручное управление - с помощью кнопки 7К. Электрические схемы, предусматривают блокировку электродвигателей: рабочего, резервного и перекачного маслонасосов, маслофильтра, станции густой смазки и электрогрелок с нагревателями. Эти электросхемы предусматривают и включение различных средств оповестительной сигнализации, предупреждающей о начале отклонений от заданного режима работы агрегатов.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Исходные данные для расчетов

Участок крупного дробления дробильного цеха Обогатительной фабрики. Заданная производительность 12 млн.т.

Калькуляция цеховой себестоимости продукции, в случае проектируемого участка крупного дробления, состоит из следующих статей:

-сырье и материалы;

-энергозатраты;

-основная и дополнительная заработная плата;

-отчисление на социальное страхование;

-расходы на содержание и эксплуатацию оборудования;

-цеховые расходы.

5.1 Расчет годовой суммы амортизации и показателей использования основных фондов цеха

Амортизация - это процесс возмещения износа, путем перенесения их стоимости на готовую продукцию. Амортизационные отношения определяются по нормам амортизации. Нормы амортизации - это определенный процент от стоимости основных фондов: определяет сумму ежегодных амортизационных отчислений. При установлении норм амортизации учитывают характер основных фондов, их роль в производстве, качество, условия эксплуатации, условия производства, темпы технического персонала и роста производительности труда, климатические условия работы.

Нормы амортизации определяются отдельно для полного восстановления основных фондов и для частичного восстановления при проведении капитального ремонта и модернизации.

Основные фонды подразделяются на две группы: основные производственные фонды - это средства, которые многократно участвуют в процессе производства, постепенно изнашиваются и переносят свою стоимость на годовую продукцию по частям в течение ряда лет в виде амортизационных отчислений.

В состав непроизводственных фондов входят объекты длительного непроизводственного назначения, сохраняющие свою натуральную форму и утрачивающие свою стоимость по частям в процессе их потребления.

Особенностью основных фондов является перенесение части их стоимости готовой продукции. Это перенесение происходит таким образом, чтобы за период эксплуатации основных фондов произошло их возмещение.

Стоимость вовлеченных в производственный процесс средств труда образует основные производственные фонды предприятий, а стоимость предметов труда, участвующих в производстве - оборотные производственные фонды. По назначению и видам основные производственные фонды подразделяются на следующие группы и виды:

1. Здания и сооружения, создающие условия для осуществления производственных процессов и хранения материальных ценностей, защищающих их от внешних атмосферных воздействий;

2. Передаточные устройства, в том числе устройства электропередачи и связи, теплосети и другие;

3. Машины и оборудование;

4. Транспортные средства;

5. Инструменты;

6. Инвентарь;

7. Прочие основные фонды.

Для расчета годовой суммы амортизации необходимо первоначальную стоимость основных фондов умножить на норму амортизации?

А = Пн ? На / 100 (5.1)

Где Пн - сумма первоначальной стоимости;

На - норма амортизации

Ежемесячную амортизацию рассчитывают, как одну двенадцатую годовой нормы, умноженной на балансовую стоимость основных фондов.

Норму амортизации На (%) определяют по формуле:

На = ( А / Ф ) ? 100 (5.2)

или

На = 1/С ? 100 (5.3)

Где А - годовая сумма амортизации;

Ф - первоначальная стоимость основных фондов;

С - срок службы основных фондов.

Рассчитанные величины амортизационных отчислений по основным фондам приведем в таблице 5.1

Таблица 5.1. Амортизационные отчисления участка крупного дробления

5.2 Расчет численности основных и вспомогательных рабочих участка

Причины потерь рабочего времени устанавливаются на втором этапе путем изучения баланса времени среднесписочного состава. Баланс составляется по предприятию, цеху участку, иногда - для каждой группы занятых, имеющих одинаковый график работы и продолжительность очередного отпуска. Это обусловлено тем, что средняя продолжительность очередного отпуска в различных подразделениях предприятия может быть разной.

В плане по труду баланс рабочего времени рассчитывается по отдельным элементам и включает: расчет полезного фонда времени в днях; установление средней продолжительности рабочего дня; определение эффективного полезного фонда времени в часах.

Полезный фонд времени в днях в плановом периоде рассчитывается исходя из календарного и номинального фондов времени.

В непрерывных производствах номинальный фонд рабочего времени исчисляется путем исключения из него невыходов по графику сменности.

Для расчета численности основных рабочих проектируемого участка составим баланс рабочего времени (таблица 5.2).

Таблица 5.2. Годовой баланс рабочего времени

Для определения номинального фонда времени нужно отнять от календарного времени выходные и нерабочие дни:

365 - 51 = 314дня

Для определения эффективного фонда времени нужно от номинального времени отнять плановые невыходы?

Тэф = Тн - Тпл;

Тэф = 314 - 32= 282дня

Коэффициент перехода от штатного состава к списочному для непрерывного производства определяется по формуле?

Ксп = Тк ? Тэф;

365 ? 282 = 1,3

Рассчитанную численность рабочих цеха произведем в таблицу 5.3

Таблица 5.3. Численность рабочих цеха

Для определения явочной численности в сутки нужно число смен умножить на явочную численность в смену:

Rяв в сутки = число смен ? Rяв в смене=3смены · 1чел = 3чел

Для определения списочной численности нужно явочную в сутки умножить на коэффициент списочного состава:

Rспис.= Rяв в сутки ? Ксп

Rспис. Электрол. 6р = 3чел · 1,3 = 3,9 ? 4чел.

5.3 Расчет годового фонда заработной платы основных и вспомогательных рабочих

Годовой фонд заработной платы (ФЗП) основных рабочих складывается из заработной платы с учётом премиальных, доплаты за работу в ночное время и праздничные дни, а также доплат за вышеназванные работы.

Пояснение к таблице 5.4. Заработная плата без учета премиальных, работы в ночное время и праздничные дни начисляется согласно фактическому штатному расписанию следующим образом:

Дневная тарифная ставка ? R спис ? Т эф (5.4)

Дробильщик 6р: 1600 · 4 · 282=1804800тенге = 1804,8тыс. тенге

Премиальные выплаты основных и вспомогательных рабочих составляют 30% от ФЗП.

По укрупненному методу расчета доплата за ночное время составляет 6,67% от тарифа, за праздничные дни - 2,29% от тарифа, тогда:

Доплата за ночное время:

ФЗП (без учета премий и затрат) ? 0,0667

Доплата за работу в праздничные дни:

ФЗП (без учета премий и затрат) ? 0,0229

Заработная плата определяется как:

ФЗП + доплата за ночное время + доплата за работу в праздничные дни + премиальные

В таблице 5.4 приведен годовой фонд заработной платы по дробильному цеху. Из таблицы видно, что годовой ФЗП цеха составляет 108843,64 тыс. тенге. Отчисления в пенсионный фонд составляют 10% от ФЗП, или 10884,364 тыс. тенге. Отчисления на социальное страхование составляют 27% от ФЗП за вычетом отчислений в пенсионный фонд, то есть

(19739,3 - 1973,93) ? 27% = 4796,7 тыс. тенге.

Среднемесячная заработная плата основных рабочих составляет:

14663 / 282 = 51,9 тыс. тенге

Среднемесячная заработная плата вспомогательных рабочих составляет:

2066,6 / 12 / 24 = 7,18 тыс.тенге

Отчисление на социальное страхование составит:

4796,7 + 1954,2 = 6750,9 тыс. тенге

5.4 Расчёт годового фонда заработной платы АУП цеха

Анализ использования трудовых ресурсов на предприятии, уровня производительности труда необходимо рассматривать в тесной связи с оплатой труда. С ростом производительности труда создаются реальные предпосылки для повышения уровня оплаты. При этом средства на оплату труду нужно использовать таким образом, чтобы темпы роста производительности обгоняли темпы роста его оплаты. Только при таких условиях создаются возможности для наращивания темпов расширенного воспроизводства.

В связи с этим анализом использования средств на оплату труда на каждом предприятии имеет большое значение. В процессе его следует осуществлять систематический контроль за использованием фонда заработной платы, выявлять возможности экономики средств за счет роста производительности труда и снижения трудоемкости продукции.

Фонд заработной платы по действующей инструкции органов статистики включает в себя не только фонд оплаты труда, относимый к текущим издержкам предприятия, но и выплаты за счет средств социальной защиты и чистой прибыли, остающейся в распоряжении предприятия.

Годовой фонд заработной платы определяется произведением месячного оклада на число месяцев в году с учётом премиальных выплат согласно фактическому штатному расписанию. Рассчитанный годовой фонд заработной платы ИТР приведён в таблице 5.5.

Таблица 5.5. Годовой фонд заработной платы ИТР

В число АУП цеха входят начальник цеха, главный инженер, старший мастер, 4 мастера смен (по числу смен), механик, энергетик. Месячные оклады их приведены в таблице 5.5. Размер премиальных составляет 60% от месячного оклада для всех АУП, то есть размер заработной платы вместе с премиальными составляет:

ФЗПмес. (начальника участка) = 60· 60% = 96 тыс. тенге и так далее

Как видно из таблицы, годовой ФЗП АУП цеха составляет 4665,6 тыс. тенге. Размер отчислений в пенсионный фонд составляет 10% от годового ФЗП, или 466,56 тыс. тенге. Размер отчислений на социальное страхование составляет 27% от ФЗП за вычетом пенсионных отчислений, или

(5568 - 556,8) ? 27% = 1353 тыс. тенге

Среднемесячная заработная плата АУП составляет

5568 / 9 / 12 = 51,6 тыс. тенге

5.5 Расчет расходов на содержание и эксплуатацию оборудования и цеховых расходов

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования состоят из следующих статей затрат:

-амортизация оборудования и транспортных средств;

-эксплуатация оборудования;

-текущий ремонт оборудования и транспортных средств.

Амортизацию оборудования и транспортных средств находим из таблицы 5.1 (6923,07 тыс. тенге).

Затраты на эксплуатацию оборудования составляют 1,0% от их первоначальной стоимости:

80491,12 ? 0,01 = 804,91 тыс. тенге

Затраты на текущий ремонт оборудования и транспортных средств

составляют 4% от их первоначальной стоимости:

80491,12 ? 0,04 = 3219,64 тыс. тенге

Полученные значения сведем в таблицу 5.6

Таблица 5.6. Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования

5.6 Расчет цеховых расходов

Цеховые расходы состоят из следующих статей:

- содержание аппарата управления цеха;

- амортизация зданий и сооружений;

- содержание зданий и сооружений;

- текущий ремонт зданий и сооружений;

- охрана труда.

Затраты на содержание аппарата управления цеха были рассчитаны в т.5.5 (5132,16 тыс. тенге).

Затраты на амортизацию зданий и сооружений приведены в таблице 5.1 (1824,73 тыс. тенге).

Затраты на содержание зданий и сооружений составляют 0,8% от их первоначальной стоимости:

36494,61 ? 0,008 = 291,96 тыс. тенге

Расходы на текущий ремонт зданий и сооружений составляют 0,9% от их первоначальной стоимости:

36494,61 ? 0,009 = 328,45 тыс. тенге

Расходы на охрану труда составляют 10% от общего фонда заработной платы основных и вспомогательных рабочих:

19739,3? 0,1 = 1973,93 тыс. тенге

Таблица 5.7. Цеховые расходы

5.7 Расчёт калькуляции цеховой себестоимости продукции

Себестоимость промышленной продукции отражает текущие затраты предприятия на производство и реализацию продукции, выраженные в денежной форме. В себестоимость продукции отражаются стоимость потребляемых в процессе производства средств и предметов труда (амортизация, стоимость сырья, материалов, различных видов энергии и тому подобное), часть стоимости живого труда (заработная плата), стоимость покупных изделий и полуфабрикатов, производственных услуг сторонних организаций.

Большинство этих затрат можно планировать и учитывать в натуральной форме (кг, шт, м и так далее). Однако чтобы подсчитать сумму всех расходов, их нужно привести к единому измерителю, то есть представить в денежном выражении.

Не все издержки предприятия включаются в себестоимость выпускаемой продукции. Не включаются социальные расходы на детские сады, столовые, общежития.

Систематическое снижение себестоимости промышленной продукции одно из основных условий повышения эффективности производства.

Себестоимость - важнейший качественный показатель хозяйственной деятельности предприятия, а также инструмент оценки технико экономического уровня производства и труда, качества управления и тому подобное. Она служит исходной базой для формирования цен, а также оказывает непосредственное влияние на величину прибыли, уровень рентабельности и образования общегосударственного денежного фонда - бюджета.

Себестоимость продукции отражает сумму денежных затрат, израсходованных предприятием на изготовление и реализацию продукции и представляет собой учитываемую часть стоимости продукции.

Калькуляция цеховой себестоимости продукции (в данном случае медного штейна) состоит из следующих статей:

1) сырье;

2) основные материалы;

3) энергозатраты;

4) ФЗП;

4) ФЗП;

5) расходы на социальное страхование и социальный налог;

6) расходы на содержание и эксплуатацию оборудования;

7) цеховые расходы.

Соотношение отдельных экономических элементов определяет структуру затрат, которая для каждого вида производства имеет характерные особенности.

Из приведенных структур себестоимости черновой меди видно, что существенные элементы затрат - также и энергетические затраты (электроэнергия и пар). Величины этих затрат зависят главным от соблюдения основных параметров режима технологического процесса.

Таблица 5.8. Калькуляция затрат на 1 т крупно - дробленой руды

Пояснение к таблице 5.8:

Для расчета графы 5 необходимо данные графы 4 умножить на цену (графа 3):

0,000172· 76807,5 = 13,2 тыс. тенге и так далее

Для расчета графы 6 следует данные графы 4 умножить на годовой выпуск продукции:

0,000172• 12000000 = 2064 тонн и так далее

Для расчета графы 7 требуется данные графы 6 умножить на цену (графа3):

2064 • 76807,5 =158530,68 тыс. тенге и так далее

Основная и дополнительная заработная плата производственных рабочих в 7 графу из таблицы 5.4 (Общий ФЗП).

Отчисления на социальное страхование в 7 графу из данных 5.4:

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования в 7 графу заносится из таблицы 5.6 (итого)

Цеховые расходы в 7 графу заносится из таблицы 5.7 (итого)

5.8 Основные технико-экономические показатели

Сведем найденные основные технико-экономические показатели производства в таблицу 5.9

Таблица 5.9. Технико-экономические показатели цеха крупного дробления

Цена 1 тн дробленой руды составляет 150 тыс. тенге

Определим рентабельность производства по формуле:

Р = (Ц-С) ? 100% /С (5.5)

Где Ц - цена 1 тн дробленой руды

С - цеховая себестоимость 1 тн дробленого материала

Р = (150 - 103,18) /103,18 ? 100%= 45,3 %

6. Охрана труда

Общие положения.

Система управления охраной труда представляет собой регламентированную нормативно-техническими документами совокупность взаимосвязанных организационных, технических, санитарно-гигиенических и социально-экономических мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранения здоровья и работоспособность трудящихся в процессе труда.

Управление охраной труда осуществляется путем организации работ в области охраны труда, информации о состоянии охраны труда на рабочих местах, участках и на предприятиях и принятия управленческих решений.

Организация и координация работ в области охраны труда должны предусматривать формирование органов управления охраной труда на всех уровнях, установление обязанностей и порядка взаимодействия подразделений предприятий и должностных лиц, участвующих в управлении.

6.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов

Производственное объединение относится к предприятиям, где по характеру производства условия труда тяжелы и опасны. Все основные технологические процессы (добыча, дробление, обогащение и т.д.) характеризуются наличием опасных вредных производственных факторов на рабочих местах.

К опасным и вредным производственным факторам относятся:

- движущиеся части машин и механизмов, транспортные средства;

- электрическое оборудование;

- повышенная запыленность;

- повышенный уровень шума;

- повышенный уровень вибрации.

Промышленной пылью называют мельчайшие частицы твердого вещества, образующиеся в производственных условиях и находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии.

Пыли - диаметр частиц более 10 мкм, в спокойном воздухе частицы опускаются и не способны к диффузии.

Степень вредного воздействия производственной пыли на организм человека зависит от ее физико-химических свойств, растворимости в биологических жидкостях, а также от величины и формы частиц. Установлено, что наиболее опасной для человеческого организма является пыль с размером частиц от долей микрона до 5 мкм.

В зависимости от характеристики пылей при воздействии их на организм человека могут возникать различные заболевания. Силикоз - заболевание легких, вызываемое действием пыли, содержащей двуокись кремния с размером частиц 2-3 мкм; антракоз - заболевание легких, вызываемое действием угольной пыли, или свинцовая интоксикация - заболевание, вызываемое действием пыли свинца и его соединений.

ПДК для пыли, содержащей до 10% двуокиси кремния, 4 мг/м3; пыли железного и никелевого агломерата 4 мг/м3; пыли, содержащей более 70% свободной двуокиси кремния, 1 мг/м3.

Для пыли, содержащей вредные вещества, санитарными нормами утверждены более низкие ПДК. При содержании пыли выше допускаемых санитарными нормами концентраций воздух вытяжных вентиляционных систем, а также технологические газы перед выбросом в атмосферу должны подвергаться очистке.

Шумом принято называть всякий нежелательный звук или беспорядочное сочетание различных по уровню и частоте звуков. Совокупность частот, составляющих шум, называют спектром шума.

Шумы считаются низкочастотными, если преобладает интенсивность в области частот до 250 гц, высокочастотными - с наибольшей интенсивностью в области частот 1000 гц и более и среднечастотными - в пределах от 250-1000 гц.

Продолжительное воздействие шума на человека неблагоприятно отражается не только на его органах слуха, но и на центральной нервной системе, вызывая нарушение кровообращения и нормальной физиологической деятельности различных органов. Однако наиболее существенной вредностью является действие шума на органы слуха, приводящее к тугоухости и профессиональной глухоте.

Для снижения и ликвидации ударных шумов необходимо заменять ударные процессы безударными; заменять возвратно-поступательные движения агрегатов вращательным движением; применять для сочленения соударяющихся деталей такие материалы, как резину, пробку, битум, битумный картон, войлок, асбест и специальные мастики; заменять металлические детали деталями из пластмасс или других материалов; предусматривать тщательное уравновешивание всех движущихся деталей агрегатов для уменьшения динамических сил, возбуждающих шум.

Вибрацией называются любые механические колебания упругих тел, проявляющиеся в перемещении в пространстве или в изменении их формы.

Вибрации при воздействии на человека могут вызвать профессиональные заболевания в форме вибрационного неврита (вибрационная болезнь). Частоты вибрации 35-250 гц, наиболее часто встречающиеся в промышленности при использовании механизированных инструментов, являются опасными для развития вибрационной болезни со спазмом (сужением) сосудов.

Для защиты от воздействия вибраций применяют влагонепроницаемые рукавицы на утепленной байковой прокладке, антивибрационную обувь (юфтевые сапоги на амортизирующей четырехслойной резиновой подошве), снижающую воздействие на организм рабочего передаваемой через пол вибрации от работающих агрегатов и оборудования.

6.2 Создание безопасных и безвредных условий труда

Производственные процессы, связанные с применением тяжелого физического труда, выделениями пыли и токсических веществ, повышением уровня шума и вибрации, должны оснащаться средствами механизации, автоматизации, дистанционного управления, коллективной защиты работающих, предупредительной и аварийной сигнализацией и приборами контроля вредных производственных факторов в соответствии с требованиями санитарных правил, правил безопасности и стандартов ССБТ.

Все обслуживающие площадки, переходные мостики и лестницы делаются прочными, устойчивыми и снабжены перилами высотой не менее 1м с перекладиной и сплошной обшивкой по низу перил на высоту 0,14м. Рабочие площадки, расположенные на высоте более 0,3м, ограждены перилами и снабжены лестницами. Все монтажные проемы, зумпфы, колодцы, канавы и т.п., расположенные в помещениях и на территории фабрики, ограждены перилами высотой 1м со сплошной обшивкой по низу на высоту 0,14м, в местах перехода должны быть снабжены переходными мостиками шириной не менее 1м. Перила не устанавливаются у приямков, колодцев, и у канав в случае перекрытия их настилами по всей поверхности. В местах вынужденного совмещения трубопроводов с пешеходными тротуарами не должно быть фланцевых соединений, арматуры, взрывных мембран, предохранительных клапанов, дренажных устройств, через которые могли бы произойти выбросы и выделения, опасные для пешеходов.

Для создания безопасных условий труда, предупреждения несчастных случаев, рабочих и служащих обеспечивают средствами индивидуальной защиты.

К ним относятся:

- спецодежда - защита от вредных факторов внешней среды, воздействующих через кожные покрытия;

- специальная обувь - является средством защиты ног человека от вредных факторов внешней среды и механических повреждений;

- средства защиты рук - предназначены для защиты рук от механических повреждений и т.п.;

- средства защиты головы предназначены для защиты головы от получения всех видов травм. К ним относятся каски, шлемы и т.п.;

- средства защиты органов зрения и лица предназначены для защиты от пыли, твердых частиц и т.п. К ним относятся защитные очки и полумаски, ручные и наголовные защитки;

- средства защиты органов дыхания (фильтрующие и изолирующие) - от вредных факторов внешней среды, действующих ингаляционно. К ним относятся противогазы, пневмокаски, пневмошлемы и т.п.

Респираторы (противопылевые, противогазовые и универсальные) являются фильтрующими средствами защиты органов дыхания от вредных аэрозолей, газов, пылей и паров.

- средства защиты органов слуха предназначены для защиты слуха от воздействия высокочастотного (звенящего, свистящего) производственного шума с уровнем до 110-120 дБ. К ним относятся противошумные наушники, вкладыши, шлемы различной конструкции.

Вспомогательным оборудованием дробилки является два пластинчатых питателя, обслуживание которых требует особой предосторожности. Во избежание травм все шестерни тщательно ограждены. Чистка полотна во время работы питателя запрещено.

Ремонт и обслуживание частей механизмов, находящихся на большой высоте (более 1,5м), производится со специальных площадок и прочно закрепленных стационарных лестниц; применение переносных лестниц без специальных удерживающих приспособлений не допустим.

Для хранения инструмента, обтирочных и смазочных материалов оборудованы специальные места. В производном помещении количество смазочных и обтирочных материалов не превышает суточной нормы, и хранятся в металлических емкостях с крышкой.

Ограждения желательно блокировать с пусковым механизмом так, чтобы до установки ограждений отсутствовала возможность пуска дробильной машины и невозможно было открыть люк или снять ограждение без остановки машины.

Для предупреждения поражений обслуживающего персонала электрическим током выполняются следующие меры:

1) обеспечивается невозможность случайного прикосновения к токоведущим частям электроустановки, нормально находящимся под напряжением. Надежное ограждение токоведущих частей конструктивно выполняется по-разному, в зависимости от напряжения в электроустановки, вида электрооборудования и особенностей окружающей среды (пыли). Защищенные электродвигатели имеют защитные приспособления (сетки, жалюзи) предохраняющие от случайного прикосновения к вращающимся и токоведущим частям, а также предотвращения попадания внутрь машины посторонних предметов. Так как выделяемая пыль при дроблении взрывобезопасна, применяются двигатели закрытого типа, у которых внутренне пространство отделено от внешней среды, но не настолько плотно, чтобы их можно было считать герметичными;

2) для обслуживания бункеров, полости дробилки пространство должно быть хорошо освещено, и составлять - 25 Лк, но при этом применяется ток безопасного напряжения 12-36В, что делает безопасным прикосновение к конструктивным частям;

3) контролируется состояние всего электрооборудования путем периодического осмотра и ремонта.

Для обеспечения безопасности при ремонтных работах необходимо отключать напряжение с токоведущих частей, на которых должна производиться работа, и принять меры, предупреждающие и делающие невозможным подачу напряжения к месту работы (вывешиваются на ручках выключателей, кнопках запрещающие плакаты - «Не включать - работают люди», устанавливается механический запор приводов и т.п.). Перед началом ремонтных работ проверяется отсутствие напряжения на участке работ и на токоведущие части накладываются временные заземления.

В случае нарушения целости изоляции или обрыва электропроводов металлические части оборудования, нормально не находящиеся под напряжением, могут оказаться под таковым. При прикосновении к металлическим частям (корпусам электромашин, трансформаторов, трубопроводам и т. п.), случайно оказавшимся под напряжением возникает опасность поражения людей электрическим током.

Наряд-допуск - это письменное распоряжение организации на безопасное производство работ, в котором указываются все необходимые меры безопасности и лица, ответственные за безопасное производство работ.

Наряд-допуск выдается на срок, необходимый для выполнения заданного объема работ. Действие наряда-допуска в течении этого срока сохраняется, если не изменяются условия безопасности, предусмотренные нарядом - допуском.

К работам повышенной опасности относятся все виды ремонтных, монтажных, демонтажных, строительных, восстановительных и других работ, при выполнении которых наиболее вероятно появление и воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов, а также работы, связанные с повышенным риском (работы на высоте, вблизи линий электропередач, в колодцах, с сосудами работающими под давлением), требующие подготовки рабочего места.

На участке должен быть прошнурованный, пронумерованный и скрепленный печатью журнал учета выдачи нарядов-допусков, который должен находиться на рабочем месте лица, допускающего к работе, в нем должны отмечаться номер наряда-допуска, фамилия и должность лица, выдавшего наряд-допуск, наименования работ на которые он выдан, дата и время первичного допуска к работам, а также дата и время повторных допусков к работам и время их окончания.

Наряды - допуска на работы при выполнении которых, произошли аварии или несчастные случаи, должны храниться архиве организации с материалами по расследованию аварий или несчастных случаев.

Ответственными за правильную организацию и безопасное производство работ повышенной опасности являются должностные лица, выдающие наряд-допуск, допускающие к работе, производитель работ, а также непосредственные исполнители работ.

Должностное лицо, выдающее наряд - допуск, назначает допускающего к работе и знакомит его с мерами безопасности, предусмотренными нарядом допуском, осуществляет контроль за их исполнением.

Допускающий к работе по наряду-допуску несет ответственность за выполнение мероприятий по обеспечению безопасности труда, указанных в наряде - допуске, в том числе за:

- отключение объекта от паровых, водяных, газовых, электрических и других источников питания и установку заземления;

- установку запорной арматуры на всех видах трубопроводов, очистку газопроводов и пылепроводов, продувку и пропарку трубопроводов и емкостей, очистку оборудования от пыли и грязи, мазута, кислоты, продувку и проветривания газоходов и аппаратуры, выполнение других подготовительных работ;

- выделение зоны работ от действующего оборудования и коммуникаций ограждениями, тупиками, знаками безопасности, сигнальными средствами, плакатами и другими.

До начало работы наряд - допуск должен быть подписан лицами, выдающими наряд - допуск; выполнившими мероприятия по обеспечению безопасности труда, указанные в наряде - допуске; лицами, согласовавшими наряд - допуск; ответственными лицами, назначенными согласно пунктам 1 и 3, допускающими к работе и производителями работ.

Допускающий к работе обязан прекратить выполнение работ, изъять наряд - допуск, оформить его вновь и произвести допуск к работе заново, если до окончания работы по данному наряду - допуску:

- возникла аварийная ситуация;

- обнаружено несоответствие фактического состояния условий производства работ требованиям безопасности, предусмотренными нарядом - допуском;

- при производстве работ вблизи объектов, на которых возможно создание аварийной ситуации, могущей привести к травмированию промышленного персонала;

-возникла необходимость подключения в зоне ведения работ (к агрегату, системе) хотя бы части действующего оборудования или энергокоммуникаций.

В случае утери наряда - допуска работы должны быть прекращены. На продолжение работ должен быть оформлен новый наряд - допуск и допуск к работе произведен заново.

6.3 Производственная санитария

Производственной санитарией называется система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных факторов. Вредным производственным фактором называется фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности.

В летнее время года, когда средняя температура наружного воздуха в 13 часов самого жаркого дня месяца превышает 250С, допустимые температуры воздуха в производственных помещениях на постоянных рабочих местах при относительной влажности 75% составляет: 310С в помещениях с незначительным избытком явного тепла, 330С в помещениях со значительным избытком тепла.

Создание здоровых и безопасных условий труда на предприятии начинается с момента выбора площадки для его строительства. Производства с вредными выбросами отделяют от жилых районов санитарно - защитными зонами. Санитарно - защитная зона способствует снижению концентрации выбрасываемых в атмосферу вредных веществ до допустимого уровня. Для проходов работающих устанавливают тротуары шириной не менее 1,5м. Переход через пути разрешается только в местах, обозначенных специальным указателем. В местах пересечения подъездных путей и тротуаров делаются настилы на одном уровне с головкой рельс или переходные мосты, устанавливаются предупредительные знаки и надписи.

Полы в производственных помещениях покрыты бетоном, удовлетворяющих гигиеническим и эксплуатационным требованиям для данного производства.

В дробильном цеху имеются помещения бытового назначения (гардеробные, душевые, для отдыха, приема пищи, питьевого водоснабжения).

В каждом корпусе фабрики и на каждом этаже имеются аптечки с медикаментами и перевязочными материалами.

С помощью вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха решается важнейшая задача обеспечения в производственных помещениях обогатительной фабрики предельно допустимой концентрации вредных веществ и требуемых метеорологических условий. Вентиляция заключается в том, что из производственного помещения непрерывно удаляется загрязненный воздух и в таком же количестве подается свежий, в результате чего концентрация вредных веществ в воздухе снижается до предельно допустимой.

Для обеспечения необходимых метеорологических условий в рабочей зоне производственных помещений применяют системы центрального водяного отопления.

Для создания нормальных санитарно - гигиенических условий труда на участке предусматриваются:

установка вентиляционных и аспирационных устройств, а также применение автоматически действующих аппаратов в местах возможного скопления ядовитых газов;

организация службы контроля состава воздуха, эксплуатации и ремонта всех вентиляционных и аспирационных устройств;

меры, снижающие пылегазообразование и пылегазовыделение на всех участках.

Технологическое оборудование, работа которого связана с выделением пыли (дробилки, грохоты, бункера, питатели), снабжаются встроенными герметизированными укрытиями, имеющими отсосы с патрубками, подключенными к аспирационным устройствам. Эксплуатация такого оборудования при неисправных системах вентиляции и аспирации запрещается.

Организация рационального освещения является одним из основных факторов создания высокопроизводительной и безопасной работы трудящихся.

В производственном помещении дробильного участка, освещенность рабочих место в соответствии с нормами освещенности составляет 150лк, обеспечивается светильниками с лампами накаливания. Для этого чаще всего применяют искусственное освещение лампами накаливания и газоразрядными (люминесцентными) лампами. Для питания светильников местного стационарного освещения с лампами накаливания должно применятся напряжение не выше: 220В в помещениях без повышенной опасности и 36В в помещениях повышенной опасности (около питателей и бункеров). Питание светильников на напряжение 36В и ниже производиться от трансформаторов с электрическими раздельными обмотками первичного и вторичного напряжения. Осветительную арматуру общего и местного освещения, не обеспечивающую защиту от слепящего действия источника света, применять запрещается.

Запрещается применение открытых (незащищенных) люминесцентных ламп в производственных помещениях, за исключением помещений, не предназначенных для длительного пребывания людей.

Металлическая арматура светильников напряжением питания выше 36В должна быть надежна защищена. Для переносного освещения допускается использование светильников с питающим напряжением не выше 12В.

6.4 Организация противопожарной безопасности

В зависимости от агрегатного состояния горючего вещества (твердые вещества, газы и жидкости) различают показатели, характеризующие пожаро - взрывоопасность среды. При переработке медных руд выделяемая пыль взрывобезопасна.

Здание фабрики относят ко второй и третьей степени огнестойкости и к категории В - пожароопасные.

Профилактические мероприятия предусматривают профилактику и пожарно-профилактическое обслуживание.

Наиболее частые причины возникновения пожаров на предприятии - это: неисправность производственного оборудования, нарушение технологических процессов и правил эксплуатации электрооборудования, несоблюдение мер пожарной безопасности при проведении электрогазосварочных работ, неосторожное обращение с огнем в бытовых, административных, складских и подсобных помещениях. Для предотвращения пожаров необходимо повышать производственную дисциплину, строго соблюдать противопожарный режим, предавать широкой гласности случай каждого нарушения.

К профилактическим мерам противопожарного режима относятся такие, как содержание в надлежащем порядке проходов и путей эвакуации, тщательная уборка помещений и рабочих мест, выбор места стоянки автотранспорта на территории фабрики, содержание в исправном состоянии источников воды, комплектность и состояние первичных средств пожаротушения, состояние дорог, проездов и доступов к зданиям и сооружениям, а также порядок осмотра и закрытия помещений после окончания работы.

Обеспечение пожарной безопасности осуществляется установкой наружного пожарного гидранта, противопожарных щитов с инвентарем и приспособлениями, ящики с песком. Внутри помещений устанавливаются пожарные краны. В комнате отдыха и операторной имеются огнетушители.

Среди производственного персонала назначаются лица ответственные за пожаро безопасность, для которых проводится обучение и инструктаж.

Чаще всего пожары возникают при неправильной эксплуатации электрооборудования, нарушения технологического процесса.

Надежная работа электрооборудования пожароопасных помещений и наружных установок обеспечивается правильным выбором его, качеством изготовления и регулярным проведением профилактических осмотров и ремонтов.

В качестве огнегасительных веществ используются вода, инертные газы, химическая и воздушно-механическая пена, твердая углекислота, песок, огнетушащие порошки.

Различают химические пенные (ОХП-10, ОП-9ММ), воздушно-пенные (ОВП-5, ОВП-10), углекислотные (ОУ-2ММ, УП-1м), аэрозольные (ОА-1, ОА-3), порошковые (ОП-1 «Спутник», ОПС-6) и жидкостные огнетушители.

Огнетушители необходимо размещать на высоте не более 1,5 м от уровня пола до нижнего торца огнетушителя и на расстоянии не менее 1,2 м от края двери при ее открывании.

6.5 Охрана окружающей среды

В охране окружающей среды важную роль играют безотходные технологии. Под понятием «безотходная технология» следует понимать комплекс мероприятий в технологических процессах от обработки сырья до использования готовой продукции, в результате чего сокращается до минимума количество вредных выбросов и уменьшается воздействие отходов на окружающую среду до приемлемого уровня. В комплекс мероприятий входят:

1) создание и внедрение новых процессов получения продукции с образованием наименьшего количества отходов;

2) разработка различных типов бессточных технологических систем и водооборотных циклов на базе способов очистки сточных вод;

3) разработка систем переработки отходов производства во вторичные материальные ресурсы;

4) создание территориально-промышленных комплексов, имеющих замкнутую структуру материальных потоков сырья и отходов внутри комплекса до всестороннего внедрения безотходной технологии.

Защита окружающей среды - это комплексная проблема, требующая усилий ученых многих специальностей. Особое значение имеет количественная оценка последствий загрязнения окружающей среды и, в первую очередь, ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением атмосферы. Защита окружающей среды от загрязнений на современном этапе помимо экономической задачи - повышения общественной производительности труда - включает также и социально-экономическую задачу- улучшение условий жизни человека, сохранение его здоровья. Экономический эффект защиты окружающей среды от загрязнения лишь частично реализуется предприятиями и отраслями, принимающими меры к ограничению вредных выбросов в окружающую среду. Основная доля эффекта реализуется в других отраслях народного хозяйства, в повышении условий обитания в коммунальном, сельском и других хозяйствах.

Таблица 1 - Мероприятия по охране окружающей среды обогатительной фабрики

6.6 Расчет контура заземления

Отделение дробления запитано двумя вводами 10кВ с ЦРП-2а по кабельным линиям. Напряжение 10кВ проходят на подстанции СИЗ. С I секции запитаны два блока трансформаторов - электродвигатели щековой дробилки крупного дробления, питателей тяжелого типа и система транспортеров, со стороны II секции - два блока трансформаторов - электродвигатели дробилок мелкого дробления, питатели тяжелого и легкого типа.

По характеристикам трансформаторов проведем расчет контура заземления необходимого для предотвращения поражения электрическим током работающих на участке.

В первую очередь определим количество труб (одиночных заземлителей) составляющих контур заземления нейтрали, и проверим сопротивление растеканию тока полученного контура полученного в соответствии с требованиями ПУЭ. Напряжение питание электроустановок 0,3 кВ. Размеры одиночного заземлителя O 61 мм, длина трубы 3м, глубина заложения трубы 2,3м, расстояние между заземлителями 3м, сечение соединительной полосы 5?45мм.

Количество одиночных заземлителей определим по формуле

, шт

где R3 - сопротивление одиночного трубчатого заземлителя, Ом;

Rдоп - допустимое сопротивление, Ом

?0 - коэффициент использования заземлителя;

, Ом

где Р - удельное сопротивление грунта, Ом·м;

? - коэффициент сезонности;

t - глубина заложения заземлителя, м;

l - длина заземлителя, м;

d - диаметр трубы заземлителя, м.

Р=7,0 Ом·м102. ?0 = 0,7

l = 3м Rдоп= 4 Ом

t = 2,3м ? = 1,1

Тогда

Ом

Сопротивление растяжению полученного контура

где Rk - сопротивление вертикальных заземлителей составляющих контур, Ом;

, Ом

где n - количество заземлителей определим по формуле

шт

, Ом

Rп - сопротивление соединительной полосы с учетом коэффициента использования заземлителей, Ом;

, Ом

где R/п - сопротивление соединительной полосы без учета коэффициента использования, Ом;

, Ом

где L - длина полосы, м;

L = а·n =3 ·63 = 189м

Ом

, Ом

Расчет контура заземления проведен относительно характеристик трансформатора, т.е. с учетом замыкания на любом оборудовании участка.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кохан Л.С., Навроцкий А.Г. Механическое оборудование цехов по производству цветных металлов. М.: Металлургия, 1985

2. Донченко А.С., Донченко В.А. Эксплуатация и ремонт дробильного оборудования. М.: Недра, 1972

3. Басов А.И. Механическое оборудование обогатительных фабрик и заводов тяжелых цветных металлов. М.: Металлургия, 1984

4. Андреев С.Е., Перов В.А., Зверевич В.В. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. М.: Недра, 1980

5. Левенсон Л.Б., Прейгерзон Г.И. Дробление и грохочение полезных ископаемых. М.: Гостоптехиздат, 194

6. Беренов Д.И. Дробильное оборудование обогатительных и дробильных фабрик. М.: Металлургиздат, 1958

7. Чернавский С.А., Боков К.Н. Курсовое проектирование деталей машин. М.: Машиностроение, 1988

8. Притыкин Д.П. Надежность, ремонт и монтаж металлургического оборудования. М.: Металлургия, 1985

9. Цеков В.И. Ремонт деталей металлургических машин. М.: Металлургия, 1979

10. Касаткин Н.Л. Ремонт и монтаж металлургического оборудования. М.: Металлургия, 1970

11. Дубровский А.Х. Устройство электрической части систем автоматизации. М.: Энергоатомиздат, 1984

12. Горфинкель В.Я., Купрякова Е.М. Экономика предприятия. М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 1996

13. Лебедева К.В. Техника безопасности и производственная санитария на предприятиях цветной металлургии. М.: Металлургия, 1972