Дисциплина Оборудование в производстве строительных материалов изделий и

Дисциплина «Оборудование в производстве строительных материалов, изделий и конструкций» Лхасаранов Солбон Александрович, Старший преподаватель кафедры «Производство строительных материалов и изделий»

Трудоемкость: 3 Z (108 баллов) Тестирование по теоретической составляющей (лекции) - 36 баллов Решение практических задач – 36 баллов Защита лабораторных работ – 36 баллов

1 Борщевский, Александр Алексеевич Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий [Текст]: учеб. для вузов по спец. "Пр-во строит. изделий и конструкций" / А. А. Борщевский, А. С. Ильин. - Изд. 2 -е, стер. - М. : Альянс, 2009. - 366 с 2 Гузенков, Петр Георгиевич. Детали машин [Текст] : учеб. для немашиностроит. спец. вузов / П. Г. Гузенков. - Изд. 4 -е, испр. - М. : Высшая школа, 1986. - 359 с. 3 Борщевский А. А. Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий [Текст] : Учеб. для вузов по спец. "Пр-во строит. изделий и конструкций" / А. А. Борщевский, А. С. Ильин, 1987. - 368 с. 4 Силенок, С. Г. Механическое оборудование предприятий строительной индустрии [Текст] : учеб. для вузов по спец. "Автоматизация и комплексная механизация стрва" / С. Г. Силенок. - М. : Стройиздат, 1973. - 376 с. 5 Сапожников, М. Я. Справочник по оборудованию заводов строительных материалов [Текст] : научное издание / М. Я. Сапожников, Н. Е. Дроздов. - Изд. 3 -е, перераб. и доп. - М. : Госстройиздат, 1970. - 486 с. 6 Константопуло Г. С. Примеры и задачи по механическому оборудованию заводов железобетонных изделий : Учебное пособие для строит. техникумов. – 2 изд. – М. : Высш. шк. , 1986. -304 с.

Содержание дисциплины: 1. Основы теории машин и механизмов 2. Стандартные детали и сборочные единицы машин и оборудования 3. Грузоподъемные и погрузочно-разгрузочные, транспортирующие машины и оборудование 4. Оборудование для измельчения горных пород и материалов 5. Машины и оборудование для смешения материалов 6. Машины и оборудование для изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций 7. Машины и оборудование для производства изоляционных и отделочных материалов 8. Машины и оборудование для производства теплоизоляционных материалов

Машиной называют устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации с целью замены или облегчения физического и умственного труда. Машины состоят из большого числа механизмов. Механизмами называют систему тел, предназначенную для преобразования движения одного или нескольких твердых тел в требуемые движения других тел.

Машина состоит из 1. Сборочных единиц (элементов); 2. Силового оборудования (одного или нескольких двигателей) для получения механической энергии; 3. Рабочего оборудования для непосредственного воздействия на перерабатываемый материал и выполнения заданного технологического процесса; 4. Ходового оборудования (у переносных и стационарных машин оно отсутствует); 5. Передаточных механизмов (трансмиссии), связывающих рабочее и ходовое (у самоходных машин) оборудование с силовым; 6. Системы управления для запуска, остановки и изменения режимов работы силового оборудования, включения, выключения, реверсирования, регулирования скоростей и торможения механизмов и рабочего органа машины; 7. Несущей рамы для размещения и закрепления на ней всех узлов и механизмов машины.

транспортные Погрузочноразгрузочные грузоподъемные По назначению (технологическому признаку) Для переработки сортировки каменных материалов Для приготовления, укладки и уплотнения бетонных смесей Для отделочных работ

Периодического действия (цикличные) По режиму работы (принципу действия) Непрерывного действия Переносные По степени подвижности Стационарные

По виду силового оборудования На электрическом двигателе На двигателе внутреннего сгорания

Механические Гидравлические По системам управления Пневматические Электрические Комбинированные (электрогидравлические, пневмоэлектрические)

Привод – это совокупность силового оборудования, трансмиссии и систем управления, обеспечивающих приведение в действие механизмов машины и рабочих органов.

Электродвигатели приводят в действие передвижные и стационарные машины, длительное время работающие на одном месте (башенные, козловые и мостовые краны, смесительные установки, конвейеры, насосные установки, и т. п. ). Достоинства: • постоянная готовность к работе; • простота пуска, управления и реверсирования; • сравнительно небольшие габариты и масса; • простота эксплуатации и надежность в работе; • способность выдерживать кратковременные перегрузки; • пригодность для индивидуального привода механизмов машин. Недостаток: • зависимость от внешнего источника энергии.

Гидравлический привод применяется в большинстве современных строительных машин для передачи мощности от основного двигателя к рабочему органу и исполнительным механизмам, а также в системах управления машин. В гидроприводе, называемом объемным или статическим, используется энергия практически несжимаемой рабочей жидкости (минеральное масло), нагнетаемой гидравлическими насосами. Основные достоинства: • • высокий КПД, экономичность, удобство управления и реверсирования, способность обеспечивать большие передаточные числа, простота преобразования вращательного движения в поступательное, компактность конструкции и надежность в работе. Недостатки: • • нагрев рабочей жидкости при работе, необходимость защиты гидросистемы от проникновения в неё воздуха, пожароопасность в случае применения горючих рабочих жидкостей, зависимость вязкости рабочей жидкости от температуры окружающей среды.

Пневматический привод использует энергию сжатого в компрессорах до 0, 5. . . 0, 8 МПа воздуха Применение: в пневматических молотах, ручных пневмомашинах и вибраторах, для питания различной аппаратуры при отделочных работах, а также в системах управления машин для плавного включения механизмов в работу и их торможения. Достоинства: • меньший вес исполнительных устройств по сравнению с электрическими; • быстрота срабатывания и большие частоты вращения; • пожаробезопасность и нейтральность рабочей среды. Недостатки: • высокая стоимость пневматической энергии; • низкие точность срабатывания и плавность хода.

Раздел 2. Оборудование для измельчения горных пород и материалов Тема 2. 1. Теоретические основы измельчения. Классификация и технические характеристики дробилок Тема 2. 2. Конструктивные схемы и принцип работы дробилок (щековой, конусной, валковой)

Термины. Определения. Классификация Измельчение – процесс последовательного уменьшения размера исходного куска материала под воздействием внешних нагрузок, превышающих силы межмолекулярного сцепления в куске измельчаемого материала.

Способы измельчения материалов: а – раздавливание; б – удар; в – истирание; г – изгиб; д – раскалывание; е – резание; ж – взрыв

Стадии процесса измельчения Стадии Размер, мм до измельчения после измельчения крупного 1500 -500 350 -100 среднего 300 -100 100 -40 мелкого 100 -40 40 -5 20 -100 6 -2 5 -50 1 -0, 5 тонкого 1, 0 -10 0, 1 -0, 01 сверхтонкого 0, 1 -1, 0 < 0, 001 Дробления Помола грубого среднего 19

Оборудование для измельчения материалов

Общие сведения и классификация Все применяемые машины для измельчения материалов разделяют на две группы: дробилки и мельницы. Дробилки это машины, которые применяются для дробления сравнительно крупных кусков материала начальным размером 100 - 1200 мм. Мельницы - это машины, которые предназначаются для получения тонкоизмельченного порошкообразного материала, при этом размер начальных кусков равен 2 -20 мм.

Кинематические схемы дробилок а) б) в) г) д) е) а) щековая; б) конусная; в) валковая; г) молотковая; д) роторная; е) бегуны 22 22

* Щековые дробилки. Общие сведения Щековые дробилки применяются для крупного и среднего дробления кусковых материалов. Дробление материала в щековых дробилках происходит между подвижной и неподвижной щеками путем периодического нажатия подвижной щеки на материал. 23 23

*Классификация щековых дробилок üВ зависимости от характера движения подвижной щеки они подразделяются на ЩД: *с простым движением подвижной щеки; *со сложным движением подвижной щеки ; *с комбинированным движением подвижной щеки. üВ зависимости от места подвеса подвижной щеки: *с верхним подвесом подвижной щеки; *с нижним подвесом подвижной щеки. üВ зависимости от количества рабочих камер: *с одной камерой дробления; *с двумя камерами дробления. üВ зависимости от типа привода: *с эксцентриково-шатунным приводом; *с шарнирно-кулачковым приводом; *с гидравлическим приводом.

*Кинематические схемы щековых дробилок

* Конструкция щековой дробилки с простым движением щеки 2 3 1 4 5 7 6 1 - привод; 2 - ось; 3 - щека неподвижная; 4 - щека подвижная; 5 – вал эксцентриковый; 6 – плита распорная; 7 - станина 26

*Конструкция конусных дробилок 4 3 2 1 9 1 - станина; 2 - конус неподвижный; 3 - конус 5 подвижный; 6 4 - траверса; 5 - вал 7 вертикальный; 6 - колесо 8 коническое; 7 - втулка эксцентриковая; 8 - вал ведущий; 9 - стакан

Кинематические схемы мельниц а) б) г) д) в) е) а) барабанная; б) роликовая маятниковая; в) кольцевая; г) ударная; д) вибрационная; е) 28 струйная 28

Шаровые мельницы. Общие сведения Шаровые мельницы предназначены для тонкого помола сырьевых материалов (естественного или искусственного происхождения) как в воздушной так и в водной среде, с целью увеличения удельной поверхности и достижения требуемых химических и физико-технических свойств измельчаемого материала. Помол в шаровые мельницы осуществляется за счет удара, раздавливания и истирания мелющих тел о измельчаемый материл и барабан мельницы.

Классификация шаровых мельниц Все типы шаровых мельниц могут быть классифицированы по следующим признакам: по принципу работы - на периодические и непрерывного действия; по способу помола - на мельницы сухого и мокрого помола; по конструкции и форме барабана - на цилиндрические однокамерные, многокамерные и конические; по способу загрузки и разгрузки – с периферийной загрузкой и с центральной загрузкой; по конструкции привода - с периферийным (шестеренчатым) приводом и с центральным приводом; по схеме работы – с открытым и замкнутым циклом.

Конструкция шаровых мельниц 4 2 5 6 7 3 1 1 - воронка загрузочная; 2 - корпус мельницы; 3 подшипник цапфовый; 4 - камера разгрузочная; 5 - вал промежуточный; 6 -привод вспомогательный; 7 - привод основной

Мельницы самоизмельчения. Общие сведения Работа мельниц самоизмельчения основана на том, что для измельчения материала применяют куски этого же материала. Мельницы самоизмельчения обычно применяют для измельчения исходного материала или продукта дробилки первой стадии.

Классификация мельниц самоизмельчения Все типы мельниц самоизмельчения могут быть классифицированы по следующим признакам: по способу помола - на мельницы сухого и мокрого измельчения; по схеме работы – с открытым и замкнутым циклом.

Конструкция мельниц самоизмельчения 4 3 2 5 1 1 - цапфа; 2 - барабан мельницы; 3 - бункер; 4 - днища; 5 - привод

Вибрационные мельницы. Общие сведения и классификация Принцип действия вибрационных мельниц состоит в измельчении материалов ударами и истиранием мелющими телами, совершающими сложные движения и большое количество ударов. Эксцентриковые мельницы совершают при работе круговые движения с радиусом, равным эксцентриситету эксцентрикового вала. Недостатком таких мельниц является возникновение динамических сил во время работы. Инерционные мельницы совершают при работе вибрирующие движения под действием сил инерции неуравновешенных вращающихся масс дебаланса, эксцентричного по отношению к оси вращения.

Вибрационные мельницы а) б) в) а) общий вид; б) схема инерционной мельницы; в) схема эксцентриковой мельницы 36 36

Машины и оборудование для смешения материалов

Общие сведения о процессах перемешивания Процесс перемешивания заключается в интенсивном перемещении участков и частиц смеси внутри общего объема. Процесс перемешивания может осуществляться: • для создания оптимальной поверхности реагирующих веществ; • с целью изменения физического состояния вещества (для растворения, кристаллизации); • для ускорения химических реакций и теплопередачи; • для получения суспензий, эмульсий, паст.

Смесительные машины классифицируют по следующим основным признакам: условиям эксплуатации, режиму работы и способу смешивания. По условиям эксплуатации смесительные машины бывают передвижными и стационарными. По режиму работы: непрерывного действия. циклического и По способу смешивания различают гравитационные и принудительного смешивания.

А – смеситель гравитационного типа с лопастями на стенках барабана, Б – смесители принудительного действия с горизонтальным лопастным валом, В - смесители принудительного действия с лопастным ротором , Г - смеситель принудительного действия двумя лопастными валами.

Одновальный бетоносмеситель

Планетарный смеситель

Гравитационный бетоносмеситель

Спасибо за внимание!