книги из ГПНТБ / Механизация процессов добычи и переработки торфа

фили с динамометрическими стенками. Динамометрическая стенка позволяет определить суммарные усилия от давления и трения торфа на одной из стенок профиля. Динамометриче­ ская стенка соединена с корпусом профиля с помощью пяти тензобалок, из которых три расположены в плоскости, парал­ лельной стенке, и воспринимают только нагрузку от давле­ ния, а две — в плоскости, перпендикулярной стенке, и воспри­ нимают нагрузку от трения. Взаимное влияние этих двух групп тензобалок исключается введением промежуточной тя­ ги, которая соединяется одним концом со стенкой, а другим — с тензобалкой через цилиндрические шарниры.

Рис. 1. Расчетная схема определения усилий, изгибающих балки

Расчетная схема для определения усилий, изгибающих балки, приведена на рис. 1. Реакции Z u Z2, Z3 от давления и реакции Z4, Хъ от трения при действии на стенку сил N я Т, приложенных в точке, задаваемой расстояниями а и Ь, опре­ деляются из пяти уравнений равновесия стенки:

Из уравнений равновесия следует

ХА+ Х Ъ= 7;

Дt + Д2 + Д3 = /V;

му усилий, изгибающих группы балок 1, 2, 3 и 4, 5, а также усилия в отдельных балках, например 3 и 4. Это заложено в схему тензодинамометрирования усилий, действующих на

Рис. 2. Схема резания грунта вертикальным (а) и гори­

зонтальным (б) профилями

стенку. На всех пяти балках наклеено по два тензодатчика с противоположных сторон, а на балках 3 и 4 — еще дополни­ тельно по два датчика. Из этих датчиков монтируются изме­ рительные полумосты для измерения усилий: суммарного — для балок 1, 2, 3; суммарного —для балок 4, 5; усилий в бал­ ках 3 и 4. Для тензометрирования применяются усилитель 8АНЧ-7М и самопишущий прибор Н-320. Профили иссле­ дуются на специальной установке, позволяющей дополнитель­ но определять касательную составляющую усилия сопротив­ ления для всего профиля. Схема резания вертикальным и го­ ризонтальным профилями показана на рис. 2.

61

СПОСОБ ХРАНЕНИЯ ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА ПУТЕМ ИЗОЛЯЦИИ ШТАБЕЛЕЙ ПОЛИЭТИЛЕНОВОЙ ПЛЕНКОЙ, ТЕХНОЛОГИЯ ЕЕ НАЛОЖЕНИЯ

И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

На основании лабораторно-теоретических исследований и изучения практики хранения различных саморазогревающихся масс (сено, хлопок, зерно, уголь) установлено, что, чем аб­ солютнее герметичность изоляции греющегося торфа, тем в большей степени обеспечивается безопасность его хранения. Для изоляции штабелей торфа полиэтиленовой пленкой в про­ изводственном масштабе в 1969—1972 гг. институтом была разработана, испытана и внедрена на Гусевском торфопредприятии Владимирского треста технология процесса получе­ ния широкоформатных полотен из пленки, а также сам про­ цесс нанесения пленочной изоляции.

В основу технологии изготовления широкоформатного по­ лотна из полиэтиленовой пленки положен способ электротер­ мической сварки, позволяющий получить полотно требуемого размера.

На рис. 1 представлен общий вид технологической линии сварки широкоформатных полотен. Линия размещается в за­ крытом помещении с площадью пола не менее 60 м2, обору­ дованном кран-балкой грузоподъемностью 0,5 т.

Перемоточный станок имеет сварную раму, опирающуюся на ножки. Вдоль рамы приварены направляющие уголки, на которые устанавливаются две пары подвижных опор, имею­ щих высоту 550 и 345 мм. На опорах расположены кассеты с пленкой. Линия комплектуется двумя перемоточными стан­ ками в правом и левом исполнении.

Каркас стола изготовлен из уголковой стали и обшит до­ сками. Верхняя поверхность досок обшита фанерой. Размеры поверхности стола 3X4 м, высота— 1,2 м. Стол состоит из двух секций, которые могут устанавливаться на линии отдель­ но или вместе в зависимости от ширины пленки. Вдоль стола установлены монорельсы (полосы 56X8 мм), служащие для установки и перемещения сварочной машины. По концам мо­ норельсов расположены концевые выключатели, служащие для управления электродвигателями перемоточных станков. Кроме того, на монорельсах установлены ограничители хода сварочной машины. На столе размещены нож для резки плен­ ки и элементы системы разворачивания рулона в однослой­ ную ленту. Ножки стола установлены на ролики, благодаря

62

5 6 0 0

Рис. 1. Общий вид технологической линии сварки широкоформатных полотен:

чему он имеет возможность передвигаться в направлении, перпендикулярном направлению движения полотен. Это необ­ ходимо для компенсации поперечных колебаний кромок сва­ риваемых полотен.

Сварочная машина (рис. 2) служит для соединения поли­ этиленовых полотен. Рабочим органом машины являются две стальные ленты, натянутые на ролики, имеющие привод от электродвигателя через червячный редуктор и сменные ше-

Рис. 2. Сварочная машина:

стерни. Скорость движения лент регулируется путем подбо­ ра сменных шестерен, входящих в комплект машины и изме­ нением угловой скорости электродвигателя. Машина рабо­ тает по принципу передачи тепла свариваемой пленке от на­ гревательных элементов при их непрерывном движении. Сжа­ тие кромок пленки производится пружинами. При сварке кромки полотен накладываются одна на другую и вводятся между лент. Ленты сжимают кромки полотен, и машина на­ чинает движение по монорельсу стола под действием усилия, создаваемого лентами. При движении машины свариваемые

64

полотна сначала попадают в зону нагрева, где происходит их сварка, а затем в зону охлаждения. Для охлаждения лент и шва в машине установлен вентилятор, который обдувает лен­ ты воздухом за зоной сварки. Питание сварочной машины производится от осветительной сети через два трансформато­ ра. Один трансформатор служит для регулировки угловой скорости электродвигателя, а другой — для регулировки тем­ пературы нагревательных элементов. Все узлы сварочной ма­ шины расположены в алюминиевом корпусе.

Линию обслуживают оператор и два подсобных рабочих. Изготовление широкоформатного полотна состоит из трех опе­ раций: резки, разворачивания рулона в однослойную ленту и сварки.

Для резки задние опоры одного из перемоточных станков устанавливают по длине рулона пленки и закрепляют. На пе­ редние опоры второго станка устанавливается приемная кас­ сета (труба диаметром 76 мм). Рулон с пленкой закрепляет­ ся на задних опорах, и с него сматывается конец пленки дли­ ной 3—5 м. Рулон вручную разрезается, и его конец закреп­ ляется на приемной кассете. На столе закрепляется нож и вводится между слоями пленки. Включается привод приемной кассеты и осуществляется резка рулона на всю длину. Таким образом, разрезается несколько рулонов пленки, необходимых для сварки четырех-пяти широкоформатных полотен.

Для разворачивания рулона на раме станка установлена вертикальная стойка из швеллера, опоры которой расположе­ ны по длине кассеты. На передних опорах второго станка на­

ходится приемная кассета. Конец пленки сматывается с кас­ сеты, разворачивается и закрепляется на приемной кассете. Включается привод приемной кассеты и производится разво­ рачивание рулона на всю длину. При этом подсобные рабо­ чие, стоя по краям полотна, направляют его на кассету. Все­ го подготавливается две кассеты.

Для сварки полотен кассеты с пленкой устанавливаются на задние опоры перемоточных станков. С одной из кассет отматывается полотно нужной длины и наматывается на при­ емную кассету другого станка. Включается питание свароч­ ной машины, с помощью трансформатора подается напряже­

обеспечивающая качественную сварку полотен. Далее на по­ лотно приемной кассеты накладывается еще одно полотно. Полотна укладываются на столе и свариваются на длину 3— 4 м. Концы сваренных полотен закрепляются на приемной кас­ сете, кромки полотен вводятся в зону сварки машины и про­

первого полотна. В процессе сварки машина движется по мо­ норельсу стола и управляет электродвигателем приемной кас­ сеты, периодически включая и выключая его с помощью кон­ цевых выключателей, установленных по концам монорель­ сов. После сварки полотен по всей длине на них наклады­ вается третье полотно, машина переносится на другой моно­ рельс, и сварка производится в той же последовательности, но перемотка полотен производится на другой станок. Таким образом, сваривается необходимое количество полотен до требуемой ширины полотна.

Как показал опыт, покрытие штабелей не представляет больших трудностей и может производиться с помощью раз­ личного оборудования, а также вручную. Было установлено, что качество покрытия зависит от расположения сварных швов на полотне относительно оси штабеля. Так, при про­ дольном расположении швов значительно легче механизиро­ вать сам процесс покрытия, но при закреплении полотен на штабеле торфяной крошкой происходит разрыв их вдоль швов. При поперечном расположении сварных швов качество по­ крытия значительно выше, полотно не имеет разрывов. Но при этом полотно приходится вручную перетаскивать через штабель и затем раскладывать по его поверхности.

Опыты в лабораторных и полевых условиях показали, что при нанесении на пленку торфяной крошки для закрепления на штабеле она начинает скользить по откосу штабеля, натя­ гивается и при достижении предела прочности сварного шва,

66

имеющего, как правило, прочность меньшую, чем основной материал, разрывается.

Для изучения трения торфяной крошки по пленке были проведены опыты в лаборатории физики торфа института. Полученная зависимость коэффициента трения торфа по плен­ ке (рис. 3) позволила при заданной толщине пленки и слоя торфа определить наибольшую допустимую влажность торфя­ ной крошки, наносимой на штабель для закрепления полотна. Влажность торфяной крошки не должна превышать 55%.

f

о,г

W ZO 30 60 50 60 70 О), %

Рис. 3. График зависимости коэффициента трения тор­ фа по пленке от влажности торфяной крошки

Для покрытия штабелей была спроектирована подставка для кассет на тележке, служащей для перевозки кассет с пленкой к месту покрытия. Изоляция штабелей полиэтилено­ вой пленкой производится в следующей последовательности.

Тележка с пленкой (рис. 4) располагается у торца штабе­ ля, с кассеты сматывается пленка, затаскивается на торце­ вой откос, обрезается у подошвы и раскладывается по поверх­ ности штабеля. Процесс повторяется, пока весь штабель не покроют пленкой. Полотна пленки укладываются на штабель с перекрытием 0,5-f-0,7 м. Закрепление полотна на поверхно­ сти штабеля производится торфяной крошкой. Для нанесения на полотно фрезерной крошки используется кран КПТ-1 или штабелюющая машина ОФ.

Покрытие производится бригадой подсобных рабочих из трех человек. Полиэтиленовая пленка используется одно­

кратно.

Время на покрытие одной складочной единицы вместе с закреплением полотна на ней составляет 70—80 мин.

Предлагаемый способ покрытия штабелей обеспечивает: 1. Надежность хранения торфа.

2. При выполнении больших объемов работ по изоляции штабелей можно проводить покрытие штабелей во время се­ зона, не нарушая при этом технологию торфодобычи.

Целью экономического обоснования предлагаемого спосо­ ба хранения является определение затрат, связанных с при­ менением данного метода при условии использования средств механизации и ручного труда. Сумма экономии в расчете на

Рис. 4. Схема процесса покрытия штабеля торфа полиэтиленовой пленкой

одну тонну готовой продукции получается вследствие сокра­ щения потерь торфа при хранении и увеличении объема реа­ лизуемой продукции. При расчете экономической эффектив­ ности определены также оптимальные варианты складочных

единиц.

В экономическом обосновании приводится сравнение тех­ нико-экономических показателей предполагаемого способа хранения с существующим на торфопредприятиях.

Для анализа принят верховой торф при условной влаж­ ности со=40% и степени разложения 5—10% (у=0,08 т/м3);

10—15% (у = 0,3—0,24 т/м3) и выше 25% (у—0,35 — 0,30 т/м3) .

68

В расчетах учитывается влияние высоты штабеля на изме­ нение объемной массы в складочной единице.

Для выявления экономической целесообразности предпо­ лагаемого метода проводится анализ различных вариантов складочных единиц при объемах 3570; 2150; 1670 и 895 м3.

В затратах на пленочное покрытие учтены:

а) стоимость пленки с учетом транспортных расходов; б) сварка пленки аппаратом МСМ-1;

в) покрытие штабеля пленкой ручным или механизирован­

3. Единичная расценка на покрытие штабеля пленкой ме­ ханизированным способом:

при креплении сеткой — 0,094 руб/м2\ при креплении фрезерной крошкой — 0,101 руб/м2.

4. Единичная расценка на покрытие штабеля пленкой руч­ ным способом:

при креплении сеткой — 0,071 руб/м2\ при креплении фрезерной крошкой—0,111 руб/м2.

5. Потери торфа принимаются в соответствии с «Нормами технологического проектирования предприятий» [3].

На основании произведенных расчетов получены следую­ щие выводы:

1. Суммарные затраты на пленочное покрытие составляют от 0,20 до 1,11 руб. на тонну товарного торфа в штабеле в за­ висимости от объема складочной единицы и степени разло­ жения.

2. Результатом использования предлагаемого метода яв­ ляется снижение фактических потерь торфа при хранении от 13 до 14% и увеличение объема реализуемой продукции.

3. Расходы на пленочное покрытие компенсируются уве­ личением объема реализаций при условии хранения торфа со степенью разложения 10—15% и выше 25%.

69