книги из ГПНТБ / Силенок, С. Г. Механическое оборудование предприятий строительной индустрии учеб. для студентов вузов
.pdf§ 1. Прессы для изготовления силикатного |
кирпича |
8 Ю 27
Рис. Ѵ-2. Пресс для изготовления силикатного кирпича
а — о б щ и й вид пресса; 6 — кинематическая схема; в — м е х а н и з м поворота стола; х а н и з м выталкивания кирпичей
302 Глава 2. Оборудование для производства силикатного кирпича
Из схемы, представленной на рис. Ѵ-3, видно, что максимальное значение усилия прессования Q будет в тот момент, когда шатун АХК займет вертикальное положение, а ось кривошипа К окажется в крайнем верхнем положении, соответствующем углу поворота кривошипа а = 180° и а = 0°.
Наибольшее усилие Р, действующее на прессующий рычаг, когда он находится в положении С^Ла, можно определить из равен
|
|
|
|
|
|
|
ства |
моментов сил относительно |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
точки Оі- |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qk = Pl, |
(V-l) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
где |
/j — расстояние |
от оси |
вращения |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
прессующего рычага |
до шарнирного |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
соединения |
со штоками поршня; |
/г = |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
= 290 мм; |
I — расстояние |
от той же |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
оси Ot |
до шарнирного соединения с ша- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Рг туном; |
1= |
1156 мм. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Из уравнения |
(Ѵ-1) находим |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р = |
^ . |
(Ѵ-2) |
||
Рис. Ѵ-3. Схема |
прессующего |
меха |
Отношение |
— равно |
0,25, |
||||||||||
|
|
|
низма |
|
|
||||||||||
|
|
|
Рг |
|
|
|
поэтому Р = 0.25Q = 30 000 кгс. |
||||||||
Нагрузка |
на ось прессующего рычага |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
P2 = Q- |
Р = 90 000 кгс. |
|
|
(Ѵ-3) |
|||||||
Тангенциальное усилие |
Т, действующее |
на шейку коленчатого |
|||||||||||||
вала, |
можно |
определить из |
уравнения |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
r |
= |
P 1 s i n ß = P1 sin [180 - ( a + 9)] = P1 sin(a + ç), |
|
(Ѵ-4) |
||||||||||
где Ях |
усилие, действующее на шатун; определяется из уравнения |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
Рі |
= cosР а" |
|
|
|
|
|
|
(Ѵ-5) |
||
Сделав |
соответствующие |
подстановки, |
получим |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
у, |
Р sin ( g + ф ) |
|
|
|
|
|
(Ѵ-6) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
cos а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Величину |
хода |
S поршня |
определяем |
из |
отношения |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
2r |
I ' |
|
|
|
|
|
|
|
(Ѵ-7) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где г — радиус |
кривошипа коленчатого |
вала |
пресса |
(г = 200 |
мм). |
|
|
||||||||
Из |
уравнения (Ѵ-7) получаем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
с |
|
2ГІІ |
|
|
|
|
|
|
|
(Ѵ-8) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§ 1. Прессы для изготовления силикатного |
кирпича |
303 |
Отношение у = 0,25, поэтому ход поршня |
пресса 5 = 2 |
-200х |
Х0,25 = 100 мм. |
|
|
На рис. Ѵ-4 представлена типовая диаграмма прессования из- |
||
вестково-песчаной массы при влажности 8%. Из диаграммы |
видно, |
|
что ход поршня 5 — 100 мм слагается из холостого хода и рабочего. Из теории машин и механизмов известно, что переменное расстоя ние X от нижней точки шатуна до мертвой точки при движении ша
туна по направлению |
к ко- |
* |
|
|
ленчатому |
валу |
можно |
<У) |
|
определить |
по приближен |
• |
||
|
|
|
|
|
ной формуле |
|
le 180 |
||
х = г (1 — coscp)-}-
+ £ ( l - c o s » < p ) , (V-9)
где l2 — длина шатуна.
Величину X к моменту окончания холостого хода поршня можно определить из уравнения
X-
2rSx
^обш
2-200 70 |
280 мм. |
|
100 |
||
(V-10) |
||
|
g /60 |
|
|
|
«I WO |
|
|
|
I |
во' |
|
|
g- |
|
|
|
« 100 |
|
|
|
а |
80 |
|
|
I |
«О |
|
/ |
о |
|
|
|
|
|
J |
|
a: |
|
|
|
« |
|
|
/ |
S |
|
|
|
na |
|
10 20 30 У) 50 60 70 |
80 90 /00 |
|
|
Углистой TW? т і т Рабочий |
|
|
— |
•—Подъем поошня |
» |
Подставив значение |
х |
Осадка |
|
массы |
|||
в формулу (Ѵ-9), получим |
Рис. Ѵ-4. Диаграмма прессования |
||
cos2 ф + 5 cos ф + 1 = 0. |
|
|
|
Решив |
это уравнение, |
находим, что угол поворота кривошипа |
|
к началу |
прессования ф = |
102°. После этого определяем величину |
|
угла а. |
|
|
|
Примем, что конец прессующего рычага перемещается по пря
мой (как при движении ползуна |
всякого |
кривошипно-шатунного |
|
механизма). Тогда из треугольника САХК |
(см. рис. Ѵ-3): |
|
|
CK = /3 sina. |
|
( V - l l ) |
|
Из треугольника СОК |
|
|
|
СК = г sin (л — Ф) = Г |
sin ф. |
(Ѵ-12) |
|
Следовательно, согласно формуле (Ѵ-11): |
|
||
/2 sin а —г sin ф; |
|
(Ѵ-13) |
|
sin а- |
г sin ф |
|
(Ѵ-14) |
304 |
|
Глава |
2. Оборудование |
для |
производства силикатного |
кирпича |
||||
|
В |
рассматриваемом прессе |
отношение |
у- = 0,4, тогда |
sin а = |
|||||
= |
0,4 sin ф, |
или |
sin а = |
0,4 |
sin 102° = |
0,4 |
sin (я—102) = 0,4 |
|||
sin |
78° = 0,392. |
Отсюда а = 23°. |
|
|
|
|
||||
|
В |
зависимости от хода |
S поршня определяем осадку массы, |
|||||||
углы |
ф и а, удельное и |
общее давление |
прессования, |
значение |
||||||
sin (а + |
ф) |
|
г. |
» |
|
|
|
|
||
— c o s 1 |
, a также усилие Р, действующее |
на |
рычаг, |
и тангенци |
||||||
альное усилие Т. Найденные величины сводим в табл. 8. Как видно из таблицы, максимальное значение тангенциального усилия Т (3260 кг) будет при угле ф = 147°.
Т а б л и ц а 8 Значения усилий Р и Т в зависимости от хода поршня
Х о д |
Осад |
|
Угол |
Удель |
О б щ е е |
Угол а |
|
|
Переме |
поворо |
ное дав |
м е ж д у |
|
||||
порш |
ка |
щение |
та |
л е н и е |
д а в л е |
шатуном 5 і п ( а + ф ) |
||
ня, |
массы |
шатуна |
криво |
прессо |
ние прес |
и верти |
cos а |
|
S, мм |
h, мм |
X, мм |
шипа |
вания р, |
сования |
кальной |
||
|
||||||||
|
|
|
ф, град |
кгс/смг |
Q, т с |
осью |
|
|
У с и л и е |
Танген |
Р, д е й |
|
ствую |
циаль |
щее на |
ное |
рычаг, |
у с и л и е |
кгс |
7", кгс |
70 |
0 |
280 |
102 |
0 |
0 |
23° |
0,89 |
|
|
80 |
10 |
320 |
117 |
9,5 |
5,7 |
20° 50' |
0,716 |
1 425 |
1020 |
85 |
15 |
340 |
124 |
20 |
12 |
19° 20' |
0,636 |
3 000 |
1910 |
90 |
20 |
360 |
135 |
35 |
21 |
16° 30' |
0,495 |
5 250 |
2600 |
95 |
25 |
380 |
147 |
62 |
37,2 |
12° 40' |
0,351 |
9 930 |
3260 |
98 |
28 |
392 |
160 |
100 |
60 |
7° 50' |
0,209 |
15 000 |
3140 |
100 |
30 |
400 |
180 |
200 |
120 |
0 |
0 |
30 000 |
0 |
На рис. Ѵ-2, б приведена кинематическая схема,. из которой можно определить к. п. д. пресса. Общее передаточное число от электродвигателя к коленчатому валу равняется і = 51,3. Общий к. п. д. пресса
где % и г|2 — к. п. д. подшипника качения (0,99) и скольжения (0,98); г)3 — к. п. д. зубчатой передачи (0,96).
Подставляя значения к. п. д. с показателями степеней, учиты вающими количество точек механизма, в которых наблюдаются потери, получают п = 0,997 -0,983 -0,963 « 0 , 8 .
Крутящий момент на коленчатом валу определяют из уравнения
М к р = 7> = 3260-20 = 65 200 кгс-м. |
|
|
Мощность, потребляемую прессом, находят из |
уравнения |
|
N-- |
Мкрп |
(Ѵ-15) |
71 620('т) • 1,36/Сп кет, |
||
где п — число оборотов электродвигателя в мин; п— 1460; КП — коэффициент перегрузки электродвигателя, равный 1,5.
§ 2. Автомат-укладчик |
силикатного |
кирпича |
305 |
§ 2. Автомат-укладчик |
силикатного |
кирпича |
|
Автомат-укладчик предназначен для съема силикатного кир пича-сырца со стола пресса и укладки его на запарочную ваго нетку в штабель, конфигурация которого соответствует сечению автоклава.
Автомат-укладчик состоит из привода отъема мощности (рис. Ѵ-5), съемника-кантователя, транспортера-накопителя, переносной те лежки с подъемом и выдвижкой пневмошин, механизма выдвижки, толкателя, механизма программирования, пневматического обо рудования.
Автомат получает движение от коленчатого вала 1 пресса. При вод отъема мощности включает цилиндрическую 2 и коническую 3 зубчатые передачи и кривошип 4. Кривошип 4 с помощью тяги 5 передает колебательные движения от пресса к транспортеру-нако пителю 6.
Съемник-кантователь состоит из двух парных (симметричных) пневмозахватов 7, которые зажимают кирпичи, снимают их со стола пресса, разворачивают в линию, кантуют на 90° и устанавливают на ложковую поверхность ленты транспортера-накопителя 6. Во время этих операций съемник поворачивается в вертикальной плоскости на 100°. При холостом ходе съемника пневмозахваты 7 возвращаются в исходное положение.
Во время переноса четырех кирпичей с пресса на транспортернакопитель 6 его лента перемещается на величину, равную толщине кирпича. В результате этого на транспортере-накопителе осво бождается место для установки следующего ряда кирпича. Это пе ремещение производится приводом 8 транспортера-накопителя, получающего движение от вала 9 съемника-кантователя.
После набора на ленте транспортера-накопителя слоя кирпича тележка 10 переносит его на автоклавную (запарочную) вагонетку для укладки в штабель. Переносная тележка 10 имеет привод пе ремещения, состоящий из электродвигателя 11, редуктора 12, зуб чатой цилиндрической передачи 13 и катков 14, движущихся по рельсам (на рисунке не показаны).
На переносной тележке смонтирован также механизм подъемаспуска, состоящий из электродвигателя 15 и редуктора 16, на обоих концах выходного вала которого закреплены барабаны 17 для на вивки каната 18. Канат прикреплен к подъемной раме 19. Для обес печения строгого направления подъемной .рамы имеются две кине матические пары, шестерня-рейка 20. В направляющих балках подъемной рамы 19 перемещаются ролики 21, к которым подвешена выдвижная рама 22 с пневмошинами 23.
По окончании набора слоя кирпича на ленте транспортера-нако пителя 6 пневмошины 23 опускаются в зазоры между рядами кир пичей и вслед за подачей воздуха давлением 0,2—0,3 атм зажимают
Рис. Ѵ-5. Автомат-укладчик силикатного кирпича
§ 3. Автоклав |
307 |
весь слой, после чего поднимаются в исходное положение. Механизм передвижения переносной тележки 10 продвигает ее на позицию укладки, где пневмошины снижаются на исходный уровень укладки данного слоя, что обусловлено положением упора 24 снижателя 25.
Снижатель представляет собой вертикально установленный вал, на котором в определенном порядке закреплены упоры, служащие ограничителями величины опускания пневмошин. Переносная тележка 10, передвигаясь в сторону вагонетки, поворачивает вал снижателя. Соответствующий упор вала занимает положение, при котором во время опускания пневмошин на него набегает конечный выключатель, смонтированный на подъемной раме. В этом нижнем положении воздух из пневмошин выпускается и слой кирпичей
остается на |
автоклавной вагонетке, а пневмошины поднимаются |
в исходное |
положение. |
Механизм выдвижки предназначен для формирования овального штабеля и представляет собой барабан 26 с кулачками, поворачивае мый с позиции на позицию при обратном ходе переносной тележки. Кулачки барабана 26 управляют выдвижной рамой 22 с пневмо-
'шинами 23, ролики 21 которой передвигаются по направляющим балкам подъемной рамы 19. В течение рабочего хода переносной те лежки 10 выдвижная рама 22 вместе со слоем кирпича выдвигается
на величину уступа в штабеле, а при холостом ходе возвращается в исходное положение. Выдвижная рама передвигается с помощью пневмоцилиндра 27.
Толкатель 28, устанавливаемый в колее между рельсами, ниже оси вагонетки, предназначен для выкатки загруженной автоклав ной вагонетки и подачи порожней. Для передвижения толкателя служит пневмоцилиндр 29 с ручным управлением.
Назначение механизма программирования — включать перенос ную тележку 10 в автоматическую работу после набора на тран спортере-накопителе 6 требуемого для данного слоя количества кирпичей. Он представляет собой храповой диск 30 (Z = 232), на котором закреплен кулачок 31 программирования, воздействующий через рычаг 32 на конечный выключатель. Замыкаясь в моменты
окончания |
набора данного слоя штабеля, он тем самым подает им |
|||
пульс |
на |
включение схемы автоматического |
управления. |
Хра- |
повый |
диск |
30 приводится в движение вместе |
с кулачком |
31 от |
эксцентрика съемника через тягу с качающимся рычагом 33.
§ 3. Автоклав
Конструкция и принцип действия
Автоклав предназначен для тепловлажностной обработки изде лий из силикатобетона (плотного и ячеистого). Он представляет собой цилиндрический сосуд с быстрозакрывающимися сфериче-
308 Глава 2. Оборудование для производства силикатного кирпича
скими крышками. Состоит автоклав из следующих основных узлов: корпуса, сферических крышек с механизмом подъема, байонетных колец с механизмом поворота, насосной станции, распределитель ной станции, системы охлаждения, ограничительных упоров, кон
тактных манометров |
и |
системы автоматического |
регулирования. |
|||
|
Корпус / |
автоклава |
(рис. Ѵ-6) состоит из обечаек, приваренных |
|||
встык друг |
к другу, |
и фланцев 2, которые приварены к корпусу |
||||
и |
предназначены для |
байонетного соединения |
корпуса автоклава |
|||
с |
быстрозакрывающимися крышками. Толщина |
стенок автоклавов |
||||
диаметром 2,6 м—20 мм и диаметром 3,6 м—26 мм, |
рабочее давле |
|||||
ние соответственно 8 |
и |
12,5 атм. |
|
|
||
|
Для герметизации автоклава между фланцами корпуса и крышки |
|||||
проложена резиновая прокладка 3 специального профиля. По на ружной поверхности корпуса автоклава приварены кольца жест кости 4 таврового сечения. Внутри корпуса уложены рельсы 5, по которым закатываются в автоклав запарочные вагонетки.
Для придания большей жесткости к наружной поверхности авто клава приварены две продольные балки 6. Корпус автоклава уста новлен на опоры, из которых одна (средняя) неподвижная 7, а во семь подвижных 8.
Сферическая крышка с механизмом подъема состоит из штампо
ванного сферического днища 9 и приваренного к ней фланца |
10. |
На крышке имеются ушки / / , которыми она крепится к рычагу |
12 |
механизма подъема. Механизм подъема состоит из гидроцилиндра 13 поворота, рычага 12, хомута 14, гидроцилиндра поворота хомута (не показан на чертеже) и кронштейна 15, на котором монтируется весь механизм подъема.
Гидроцилиндр 13 укреплен на кронштейне 15 при помощи цапф 16, на которых он может поворачиваться при открывании и закры вании крышки. Шток 17 гидроцилиндра поворота 13 соединен с од ним концом рычага 12. Второй конец этого рычага прикреплен к крышке автоклава. В открытом положении крышка удерживается штоком 17 гидроцилиндра 13 и дополнительно хомутом 14, приво димым в движение специальным гидроцилиндром.
Байонетное кольцо 18 с механизмом поворота предназначено для запирания крышки автоклава. Оно состоит из двух полуколец, соединяемых болтами в диаметральной плоскости.
К механизму поворота относятся два гидроцилиндра 19, смон тированных на кронштейнах 20, закрепленных на корпусе авто клава. Крышка запирается путем поворота байонетного кольца с помощью двух гидроцилиндров 19, при этом зуб (выступ) кольца заходит за выступ фланца крышки, образуя тем самым замок.
Автоклав имеет сигнально-блокировочное устройство, обеспе чивающее невозможность пуска пара в автоклав при неполностью закрытой крышке, а также невозможность поворота байонетного кольца при наличии давления в автоклаве.