книги из ГПНТБ / Солопов С.Г. Торфяные машины и комплексы учеб. пособие

Раздел четвертый

МАШИНЫ И КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ ДОБЫЧИ И ПРОИЗВОДСТВА ТОРФЯНОГО ФРЕЗЕРНОГО ТОПЛИВА

Г л а в а I X

СКРЕПЕРНО-БУНКЕРНЫЙ ФРЕЗЕРНЫЙ КОМПЛЕКС

§40. КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЛЕКСОВ

ИИХ ХАРАКТЕРИСТИКА

Производственный процесс добычи фрезерного торфа в настоя­ щее время определяется схемами уборки готовой продукции. В со­ ответствии с этим применяются следующие комплексы машин и орудий:

1.Скреперно-бункерный фрезерный комплекс.

2.Скреперно-перевалочный фрезерный комплекс.

3.Пневмо-бункерный фрезерный комплекс.

По первой схеме торф убирают в складочные единицы — шта­ бели, расположенные в конце рабочего поля (длиной 500 мм), перпендикулярно нартовым канавам. Для производства работ при­ меняются бункерные машины: пневматические комбайны (БПФ) с уборкой фрезерного торфа воздушной струей из расстила и скреперные агрегаты (УМПФ) с уборкой фрезерного торфа из предварительно собранных валков, расположенных через 2,5—5 м друг от друга вдоль нартовых канав. По этой схеме торф уби­ рается в бункера (кузова), установленные на машинах. Бункера разгружаются в конце поля, у штабелей.

По второй схеме применяется скреперно-перевалочный фрезер­ ных комплекс. При этом уборка торфа производится скрепером перевалочной машины (ФПУ) из валков, предварительно собран­ ных и расположенных вдоль карт на расстоянии друг от друга в 20 м, с последующей перевалкой торфа постепенно с одной карты на другую до тех пор, пока перевалка не достигнет складочной площадки (штабеля).

В настоящее время технологическое научно обоснованное опре­ деление области применения каждого комплекса с точки зрения технико-экономической производственной целесообразности отсут­ ствует.

В отношении скреперных уборочных машин УМПФ и ФПУ сле­ дует заметить, что на крупных торфопредприятиях предпочтение отдается перевалочным машинам, а на небольших — прицепным скреперно-бункерным агрегатам УМПФ, несмотря на го, что в по­ следнем случае уборка торфа происходит из мелких валков, кото­ рые при выпадении даже небольших осадков сильно намокают, вследствие чего торф становится некондиционным и цикл прихо­ дится начинать сначала.

Как указывают В. С. Вареицов и А. В. Лазаров, подсчеты не дают каких-либо существенных технологических и экономических преимуществ машин ФПУ перед машинами УМПФ. Они указы­ вают также на то, что при перевалочных машинах для получения сухого торфа приходится дольше, чем при УМПФ, выдерживать торф в расстиле и тем самым удлинять цикл, и, несмотря на это, перевалочные машины дают торф с несколько повышенной влаж­ ностью.

К недостаткам производства фрезерного торфа с применением перевалочных машин ФПУ В. С. Варенцов и А. В. Лазаров отно­ сят: меньшую высоту штабелей, худшее использование эксплуата­ ционных площадей и меньшую маневренность машин. При наступ­ лении дождливого периода, особенно в первой половине сезона, небольшая высота штабелей является причиной увлажнения зна­ чительной части торфа; после сезона потери от намокания вслед­ ствие большей удельной поверхности штабелей значительно выше, чем при уборке бункерными (кузовными) машинами.

Основные задачи усовершенствования способа добычи фрезер­ ного торфа с применением перевалочных машин:

уменьшение потерь торфа при хранении; увеличение концент­ рации торфа в складочных единицах и повышения эффективности работы самих уборочно-перевалочных машин.

Трудностью повышения эффективности является особенность работы данных машин — перевалка торфа из валка в валок, пред­ ставляющая непроизводительную операцию. Идеальным решением было бы направлять торф из валков непосредственно в штабель (А. Б. Горенштейн и В. С. Брулев).

Пневмо-бункерные уборочные комбайны (БПФ) имеют суще­ ственные преимущества в технологии перед уборочными машинами УМПФ и ФПУ; а именно:

а) снижение влажности убираемого фрезерного торфа; б) лучшее использование погодных условий;

в) увеличение сезонных сборов за счет увеличения количества циклов, так как пневматическая уборка позволяет уменьшить толщину фрезеруемого слоя, благодаря чему сокращается продол­ жительность цикла до одного дня и даже до 0,5 дня, и высушить торф без ворошения.

Как показывает опыт применения пневматических уборочных комбайнов, влажность убираемого торфа снижается на 4—5%, а сезонные сборы увеличиваются на 40—50%.

В настоящее время в процессе производства фрезерного торфа пневмо-бункерным комплексом участвуют три типа машин: пнев- мо-бункерный комбайн с фрезой, ворошилка и машина для шта­ белевания торфа. Это вместо пяти машин в скреперно-бункерном комплексе и четырех машин в скреперно-перевалочном комплексе. При уменьшении глубины фрезерования до 5 мм добыча фрезер­ ного торфа может осуществляться при пневматической уборке одним комплексным агрегатом, совмещающим в единой конструк­ ции три операции: фрезерование, уборку и складирование.

§41. МАШИНЫ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНО-ПОСЛОЙНОГО ФРЕЗЕРОВАНИЯ ТОРФЯНОЙ ЗАЛЕЖИ

Общие сведения о фрезерах

В технологическом процессе добычи фрезерного торфа первой операцией является фрезерование. Операция фрезерования заклю­ чается в размельчении верхнего слоя торфяной залежи на глубину 10—25 мм и получении частиц размерами до 25 мм, в нарушении капиллярной связи этих частиц с залежью и в создании слоя тор­ фяной крошки, в котором сушка будет протекать наиболее ин­ тенсивно.

Многими исследователями доказано, что наиболее эффективны­ ми фракциями для их сушки в слое являются частицы размерами от 10 до 25 мм. По нормативам влажность фрезеруемого слоя для первых двух лет эксплуатации принимается 78% для низинного и 0 2 % для верхового и переходного типов торфа, в последующие годы соответственно 75 и 79%.

Для фрезерования торфяной залежи применяются прицепные к трактору фрезеры, рабочим органом которых служит фреза. Пло­ скость, перпендикулярная оси фрезы и проходящая через центр рабочего элемента — ножа, называется плоскостью резания.

Стремясь получить усилие постоянной величины, рабочие эле­ менты располагаются на фрезе по винтовой линии или в шахмат­ ном порядке. Такое конструктивное решение по размещению ре­ жущих элементов на фрезе позволяет равномерно распределять нагрузки на фрезу и в сочетании с другими параметрами фрезе­ рования получить необходимый фракционный состав фрезерной крошки, зависящий также от скорости резания и толщины срезае­ мой стружки. Фрезерование складывается из одновременного про­ цесса резания залежи и дробления.

С целью ускорения сушки торфа в размельченном и разрых­ ленном слое основными технологическими условиями для фрезер­ ных машин являются: получение оптимального размера частиц, более или менее однородных по величине; обеспечение равномер­ ной глубины фрезерования залежи и расстила фрезерной крошки; создание ровной подстилающей поверхности в продольном и под­ держание выпуклой в поперечном направлении карт.

В настоящее время вместо фрезеров СБШ, УФБ и ФПД из­ готовляются фрезеры БФ: БФ-9,5-2, БФ-6,5-2, БФ-4,8 и БФ-4-2' конструкции филиала ВНИИТП. Эскавирующими элементами этих фрез являются конические штифты, чашечные ножи и плоские ножи с режущей кромкой.

При получении фрезерного торфа для нужд энергетики и бри­ кетных заводов применяются штифтовые фрезеры: в этом случае максимальная глубина фрезерования торфяной залежи может быть не более 20 мм. При получении торфа для подстилки при­ меняются фрезы с чашечными ножами и возможной максимальной глубиной резания 30 мм. Для фрезерования залежи вместе с мелким пнем на глубину до 7 мм применяются фрезы с плоскими ножами.

Кафедрой торфяных машин и комплексов Калининского поли­ технического института создан фрезер с проходными ножами Фпр= 9,5, в котором более полно реализованы требования, предъ­ являемые к этим машинам.

Штифтовые фрезеры

Горьковский завод торфяного машиностроения им. Я. М. Сверд­ лова выпускает штифтовые фрезеры: БФ-9,5-2', БФ-6,5-2, БФ-4,8 и БФ-4,8-2 конструкции Калининского филиала ВНИИТП.

Основной моделью указанных выше фрезеров является фрезер БФ-9,5-2 (барабан фрезерный с шириной захвата 9,5 м). Он со­ стоит (рис. 81) из карданного вала 1 коническо-цилиндрического редуктора 2, фрез 3, катков 4, задней опоры — лыжи 5, прицепа 6, двух амортизаторов 7 и рамы с распорными пружинами 8. Фрезер имеет семь секций, шарнирно соединенных между собой. Осъ шарниров совпадает с осью сфер фрез, что позволяет соседним секциям отклоняться вверх и вниз на 4—5°. На фрезере установ­ лены три типа секций: одна средняя, состоящая из рамы, двух фрез и одного катка; четыре внутренние и две крайние, каждая из которых состоит из рамы, катка и фрезы. Средние секции фрез отличаются от внутренних только длиной1, а крайние — исполне­ нием цапф. Средняя или центральная секция, кроме того, имеет коническо-цилиндрический редуктор, амортизаторы и заднюю опорную лыжу. Средние фрезы устанавливаются по обеим сторо­ нам нижнего вала редуктора и составляют вместе с центральной рамой одну жесткую секцию.

Коническо-цилиндрический редуктор (рис. 82) состоит из кони­ ческой фрикционной муфты, которая отрегулирована на опреде­ ленный крутящий момент, пары конических шестерен, цилиндри­ ческой и паразитной шестерен, вала-шестерни и корпуса. Смена окружных скоростей фрез производится перестановкой конических

и является опорой средних фрез, которые опираются на сферы нижнего вала-шестерни редуктора.

Рис. 81. Общий виц фрезера БФ-9,5-2

Рабочим органом фрезера является фреза, состоящая из сред­ них, внутренних и крайних секций (рис. 83). Корпус фрез выпол­ нен из стальных обработанных снаружи труб, на которых укреп­ лены режущие элементы. Каждая фреза имеет две опоры. С одной стороны опорами фрез являются сферы, установленные на ниж­ нем валу редуктора и цапфах, с другой-— радиальные шарикопод-

> Б-Б

Крутящий момент от нижнего вала-шестерни редуктора пере­ дается пальцами и роликами, входящими в пазы полумуфт. По­ следние передают вращение средним фрезам. Для передачи кру­ тящего момента крайним фрезам на удлиненных цапфах средних и внутренних фрез установлены сферы, пальцы и втулки, идентич­ ные сферам, пальцам и втулкам на валу редуктора.

Катки фрезера представляют собой барабаны, сваренные из листовой стали. Они имеют вваренные цапфы и монтируются к раме машины на подшипниках. Выравнивание давления на опор­ ные катки осуществляется с помощью распорных пружин, уста­ новленных между секциями.

Рис. 83. Фрезы:

а — средние и внутренние; б — крайние

Лыжа является задней опорой фрезера и служит стабилизато­ ром прямолинейного движения, она снабжена винтом для изме­ нения глубины фрезерования. Для улучшения равномерности глубины фрезерования в продольном направлении на фрезере установлен пружинно-рычажный механизм (амортизатор). Амор­ тизатор (рис. 84) состоит из пружин, натяжного винта, кулачка, ролика и системы рычагов. Амортизатор работает следующим об­ разом. Пружина 1, сжатая винтом 2, через ролик 3 передает уси­ лие на рычаг 4, соединяющийся через тяги 5 с прицепом. При изменении положения рамы относительно прицепа рычаг 4 изме­ няет свое положение относительно оси и, в свою очередь, переме­ щает ролики 3 по направляющим 6, чем изменяет деформацию пружины. Плечи и углы наклона рычага подобраны таким обра-

зчо