1.1. Аналіз умов роботи технологічного обладнання
Стрічковий вакуум-прес (1.1) використовується у цегельній промисловості при виготовленні керамічної цегли за пластичним методом формування для безпосереднього ущільнення глиняної маси та надання їй певної форми, шляхом видавлювання через мундштук, форма якого залежить від типу даної цегли та її призначення.
Технологічний цикл виготовлення керамічної цегли за пластичним методом формування розпочинається з кар’єру, де проводиться добування сировини – глини. Видобування проводиться відкритим способом з застосуванням землерийних машин типу екскаватора, робочими деталями якого є зуби ковша, що піддаються ударно-абразивному зношуванню при роботі. Також під дією незакріпленого абразиву інтенсивно зношуються деталі ходового механізму – гусениці, ведучі зірочки та катки.
Рисунок 1.1 – Стрічковий вакуум-прес:
1 – шнековий вал преса; 2 – пресуюча головка; 3 – мундштук; 4 – глиняний брус; 5 – ніж; 6 – вакуум-камера; 7 – решітка; 8 – шнек
Наступним етапом після транспортування є подрібнення глини і відділення каменю на дезінтеграторних вальцях поверхні яких піддаються абразивній та ударно-абразивній формі зношування.
Під час наступної стадії технологічного циклу відбувається помел і первинне змішування глини за допомогою бігунів, робочі поверхні яких зношуються під дією потоків глини (незакріплений абразив).
Етап формування цегли проводиться на стрічковому пресі, а для виготовлення високоякісних і високо пустотних типів цегли, як правило,
використовують стрічковий вакуум-прес. Робочі деталі (шнеки, циліндри, решітки, ножі, керни), внутрішні корпусні поверхні та мундштук, що знаходиться на виході, піддаються інтенсивному зношуванню під впливом потоків глини (незакріплений абразив), що за формою впливу нагадує гідроабразивний знос з високою густиною середовища.
При експлуатації даного технологічного обладнання виконуються планові ремонтно-відновлювані роботи. При цьому проводиться огляд і дефектування поверхонь по степені зносу. Найбільш інтенсивно зношені робочі поверхні підлягають відновленню.
Найбільш поширеним методом відновлення є електродугове наплавлення зносостійким матеріалом. Важливим показником, від якого перш за все залежить інтенсивність зношування та яким керуються при виборі матеріалу, являється співвідношення твердостей абразиву На та наплавлюваного матеріалу Нм. Різке зниження частки прямого різання матеріалу та інтенсивності зношування досягається в тому випадку, якщо твердість поверхні тертя досягає рівня твердості абразивних зерен.
Збірний шнек вакуум-пресу призначений для остаточної переробки глинистої маси, її ущільнення і подачі в зону формування пустотілого глиняного брусу. Він складається з чотирьох окремих секцій, які встановлюються на привідному валі (квадратного січення) для передачі крутного моменту.
Перша секція – приймаючий шнек Ø600 мм (додаток 1), який призначений для прийому глиняної маси з вакуум-камери, її часткового перемішування і первинного ущільнення.
Друга секція – шнек конусний Ø600 мм (додаток 2), який призначений для подальшого ущільнення глиняної маси.
Рисунок 1.2 – Загальний вигляд комбінованого
(двозахідного) шнеку
Третя секція – шнек конусний Ø500 мм (додаток 3), який призначений для більш інтенсивного ущільнення глиняної маси.
Четверта секція – шнек торцевий Ø500 мм (додаток 4), який призначений для остаточного ущільнення глиняної маси, утворення глиняного бруса шляхом проштовхування через вихідну (мундштучну) частину преса.
Конусна конструкція збірного чотирьохсекційного шнека є конструктивним рішенням, що дозволяє проводити інтенсивне ущільнення глиняної маси при незначній довжині пресування.
По мірі зменшення діаметру шнека і збільшення величини ущільнення спостерігається різке зростання інтенсивності зношування поверхонь секцій як по діаметру пера так і по боковій поверхні. Крім цього значний вплив спостерігається на перехідні радіусні поверхні від пера до корпуса.
Виходячи з викладеного, та на основі обстеження комплекту деталей збірного шнеку після експлуатаційного періоду (рисунок 1.3, 1.4, 1.5) встановлено, що найбільше піддаються зношуванню шнек торцевий Ø500 мм та конусний шнек Ø500 мм.
Зменшення діаметру секцій шнека в процесі експлуатації (рисунок 1.3) призводить до збільшення зазорів між торцем пера та стінкою камери, що різко зменшує продуктивність процесу пресування в цілому.
Зношення по боковій поверхні (рисунок 1.5) та по радіусних перехідних поверхнях призводить до зменшення конструктивної жорсткості, що може призвести до утворення тріщин, деформування і, як наслідок, виходу з ладу пресу.
Рисунок 1.3 – Характер зношування поверхонь
конусного шнеку Ø500 мм
Рисунок 1.4 – Характер зношування поверхонь
конусного шнеку Ø600 мм
Рисунок 1.5 – Характер зношування поверхонь
шнеку торцевого Ø500 мм