Text
                    ББК 27.4.4
А 47
УДК 621.9.62-493.004.82
Рецензент инж. Б. Д. Котельников
Алексеенко А. В.
А 47 Сбор и переработка металлической струж-
ки.— М.: Машиностроение, 1980.— 120 с., ил.
40 к.
В книге даны рекомендации по выбору средств механизации сбора,
транспортирования и переработки металлической стружки в производ-
ственных условиях. Приведены типовые схемы расположения транс-
портных средств для комплексной механизации сбора и переработки
стружки в цехах, обеспечивающие экономию рабочей силы.
Книга предназначена для инженерно-технических работников маши-
ностроительных предприятий.
2744-107
Л ----------------- 107-80.	2704040000
038(01)-80
ББК 27.4.4
6П4.6.08
Издательство «Машиностроение», 1980

ВВЕДЕНИЕ На машиностроительных предприятиях при обработке ре- занием масса металлической стружки может составлять около 10% от массы обрабатываемых деталей. При этом за смену у каждого станка образуется значительное количество стружки^ которое за- висит от типа станка, от величины припусков заготовки, от вида применяемого инструмента, от скорости резания и т. д. Для нормального функционирования производства необходимо своевременно отводить стружку от станков и вывозить из цехов. Однако, для транспортирования ее в непереработанном виде к ме- таллургическим или литейным цехам необходимо большое коли- чество транспортных средств из-за малой плотности стружки. При использовании стружки в непереработанном виде безвозвратные потери ее возникают в результате коррозии, угара при переплаве, ври транспортировании. Использование стружки в виде россыпи при выплавке стали имеет существенные недостатки. Низкая насыпная плотность стружки значительно снижает произйр^|ел£ьыость; сталеплавиль- ных агрегатов, большая поверхностнее* приводит к повышенному угару и окислению содержащихся в стружке легирующих элемен- тов. Большое количество масла и эмульсии и, часто, окислов на поверхности стружки увеличивает содержание газов, серы и сни- жает качество выплавляемой стали. Ручная уборка и транспортировка стружки являются наиболее тяжелой и трудоемкой работой, на которой занято большое число рабочих. Наиболее высокий уровень механизации отмечается, в основном, на крупных промышленных предприятиях, где механи- зированным путем удаляется и перерабатывается (дробление и брикетирование) до 30—35% образующейся стружки. ~ Для каждого вида металлической стружки и конкретных ус- ловий производства можно рекомендовать типовые схемы по ме- ханизации ее сбора и переработки в зависимости от количества стружки, собираемой с 1 м2 площади цеха в год. Использование Типовых схем расположения транспортных средств для комплекс- ной механизации сбора и переработки металлической стружки дает возможность обеспечить промышленные предприятия одно- типными взаимозаменяемыми средствами механизации. Широкое внедрение типовых конструкций позволит значительно уменьшить затраты на проектирование и внедрение этого оборудования и ор- ганизовать централизованное специализированное их производст- 3
ноло« И ” - I в сырья для йльЕ- И площадей, повышения культуоы^пппи30вания производственных матизма. производства и снижения траг Ил.. СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ ДЛЯ СБОРА И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУЖКИ ► Г# Характеристика стружки имеет много разнообразных пока- фателей, сочетание которых зависит от типа станка, применяемого £струмента, квалификации рабочего, химического состава обра- тываемого металла, степени соответствия размеров заготовки Вйбаритам изготовляемой детали и др. По содержанию постоян- Мрх примесей, обусловленных технологией обработки металлов, «едует различать выход стружки: с охлаждающей жидкостью №)и токарных, сверлильных и других работах;- с абразивной Дылью при заточке резцов; с охлаждающей жидкостью и абразив- Цкгй пылью при мокром шлифовании. Из сравнения объемов Ьру&ки, равной по массе, до и после переработки (рис. I) видно, Ко объемная масса стружки при двойном дроблении и особенно селе брикетирования значительно выше. Можно разделить всю Металлическую стружку с учетом объемной массы, применяемых р экспортирующих средств механизации, методов ее обработки М физических свойств (табл. 1) на следующие основные группы. фРис. 1. Объемы стружки, равны по массе: в—«не дробленая стальная стружка; б — после дробления в валковой стружкодробилке; в — осле двойного дробления в валковой и молотковой стружкодробилках; г — после брикети- рования 5
о Виды и гРУппы металлической стружки Таблица 1 Материал стружки Вид стружки' Группа струж ки Объемная масса, т/м5 Тип станков, дающих стружку Транспортирующие средства Технология переработки Чугун Элементная Элементная (мелкая крот- ка, куски) 1 2 1.5 2,0 Все виды металлорежу- щих станков 1 у 1,0-2,0 Фрезерные, зубообраба- тывающие, сверлильные, трогальные, Долбеж- пи'6 Станки и Дисковые Инерционные, одновинтовые, Двухвинтовые и скребковые конвейеры То же Брикетированные в холодном состоянии То же Сталь личных раз- Элементная в виде витков ма- нагартоваиная (колечко 3 0,6 Токарные, карусельные • рок ооразная) Автоматный жгутик 4 0,5-0,6 револьверные и другие станки 1J » Токарные, автоматы и Инерционные Дробление и двухвинтовые, брикетирование полуавтоматы, револь- верные станки пластинчатые, в холодном сос- Мелкий вьюн Г пластинчато- тояпии Диаметром on сечением до 4 4 0,2—0,5 0,2-0,4 /Сверлильные, револьвер- ные, токарные и кару- 1 сельные станки 1 ТЛ?1алЬИые’ карусель- игольчатые То же То же , 20-30 мм3 ные, токарные, расточ- D * » Бьюи диаметром 150—200 cc'le',,ie-'1 ДО 20—30 4 0,2-0,3 ные станки То же D П родвлжение табл. 1 Манриал стружки Вид стружки Группа струж- ки Объемная масса, т/м3 ,,, Траиспоргирующие 1 ип станков, дающих стружку 1 средства Техполш ия переработки Сталь раз- личных ма- рок Вьюн крупный пагарто- вапный, сечением до 40—60 мм2 Саблеобразная с однос- лойными витками диа- метром до 1 м, сечени- ем до 80—100 мм2—клуб- кообразпая 5 5 0,2—0,25 Крупные токарные и ка- Инерционные, русельные станки двухвинтовые, пластинчатые, пластинчато- игольчатые 0,15—0,25 То же То же Дробление и брикетирование в холодном сос- тоянии То же Медь, ла- тунь,- брон- за 1 Элементная — 0,6-0,8 Фрезерные, сверлильные, Средства малой строгольные и долбеж- механизации, ные станки скребковый и пластинчатый конвейеры Брикетирование в холодном состоянии Алюминий Мелкий вьюн Элементная в виде витков — 0,07—0,2 Сверлильные, револьвер-То же ные, токарные, кару- сельные станки 0,15—0,22 Все виды металлорежу- , щих станков То же » Дюралюми- Элементная (мелкая крош- ний ка, крупинки, пыль) — 0,7-0,75 То же , - »
1. Чугунная элементная стружка различного сечения с боль-* шой плотностью и хорошей транспортабельностью. При длитель- ном хранении стружка плотно слеживается и образует сплошную ржавую массу. Насыпная масса ее составляет 1,7—1,9 т/м3. 2. Стальная элементная стружка, представляющая собой крош- ку и кусочки снятого металла, не свивающаяся или почти не сви- вающаяся в спиральные кольца. При хранении на открытом воз- духе она быстро ржавеет, обладает хорошей транспортабель- ностью. Насыпная масса ее составляет 1,0—1,5 т/м3. 3. Стальная элементная стружка комкообразная, сильно на- гартованная, обладает хорошей транспортабельностью. Насыпная масса-составляет 0,4—0,7 т/м3. 4. Стальная спиральная стружка, имеющая форму гибкого прута или туговатой пружины разной длинц, обладает худшей транспортабельностью в сравнении с предыдущими. Насыпная масса ее равна 0,3—0,6 т/м3. ’ 5. Стальная сливная стружка, представляющая собой круп- ные спиральные витки с сечением до 40—60 мм2, однослойные витки такого же сечения, однослойные витки саблеобразного вида и большого диаметра (до 1 м и более), легко перепутывающиеся ' между собой и образующие бесформенные рыхлые клубки. Этот вид стружки наименее пригоден для транспортирования из-за большой объемности. Насыпная масса ее составляет всего 0,1— 0,25 т/м3. По ГОСТ 2787-75 металлическую стружку делят на группы в зависимости от ее химического состава с учетом следующих тре- бований. 1. Стальную стружку должны сдавать и поставлять рассорти- ' рованной по видам, группам или маркам. 2. Углеродистая стальная стружка не должна содержать леги- рованной стружки, чугунной, цветной. Стружка не должна быть горелой и проржавленной (налет ржавчины допускается). Содер- жание неметаллических примесей, в том числе масла, не должно превышать 3% по массе. 3. Легированная стружка не должна содержать углеродистую, также стружку цветных металлов и сплавов. 4. Группы легированной стружки не должны содержать ма- териалов, не относящихся по химическому составу к данной груп- пе. 5. Стружка должна соответствовать требованиям ГОСТ 2787-75 по ее составу, степени чистоты, габаритам, массе, плотности, осы- паемости и предельному содержанию легирующих элементов. Выбор средств механизации для транспортирования стружки. 1 Средства сбора и транспортирования стружки можно разделить j на механические, гидравлические и пневматические. Правильное 1 техническое и экономическое решение при выборе транспортных q средств зависит от вида производства; выхода стружки по цеху, я участку; вида стружки, марки обрабатываемых материалов, про- '1 изводственных площадей (цеха, участка), на которых обрабаты- я 8
нают детали с образованием стружки; вида металлорежущего обо- рудования, возможности создания приямков, тоннелей и каналов. Для сбора и транспортирования стружки применяют следую- щие средства механизации: скребковые, одно- и двухвинтовые, пластинчатые и пластинчато-игольчатые конвейеры и др. Перечис- ленными конвейерами стружку можно транспортировать от ста- ночных линий и участков в тару, установленную в приямке, в бун- керную эстакаду, расположенную вне цеха, в цеховой или обще- заводской цех ее переработки. При проектировании новых и ре- конструкции существующих цехов необходимо группировать стан- ки по маркам обрабатываемого материала; концентрировать стан- ки, дающие большое количество стружки, в одном месте; средст- ва транспортирования стружки максимально, приближать к тех- нологическому оборудованию; по возможности приводные средст- ва транспортирования стружки располагать между тыльными сто- ронами станков технологических линий. Техническое решение по организации сбора и транспортирова- ния стружки можно принимать в зависимости от годового коли- чества стружки, образованной на одном квадратном метре пло- щади цеха. По этому принципу металлообрабатывающие цехи за- водов разделены на четыре группы. В первой группе цехов количество стружки, полученной с 1 м2 площади цеха, доходит до 0,3 т/год. Для подобных цехов рекомен- дуются средства малой механизации (ручная тележка для транс- портирования стружки, конвейеры и специальная тара) в сочета- нии с грузоподъемными механизмами и безрельсовым транспор- том. Заполненная стружкой тара вывозится на накопительную площадку или участок переработки. Ко второй группе относятся цехи, в которых получают с I м2 площади цеха от 0,3 до 0,65 т стружки в год. В данном случае це- лесообразно вдоль технологических линий металлорежущего обо- рудования применять линейные конвейеры со специальной тарой, установленной в конце конвейера, в приямке, па площадке подъ- емника. Заполненная стружкой тара вывозится безрельсовым транспортом. В третьей группе цехов с 1 м2 площади цеха получают от 0,65 до 1,2 т стружки в год. Общее количество стружкн, получаемой в одном цехе, должно быть не меньше 3000 т/год. Для подобных цехов рекомендуется предусматривать систему стружкоуборочных конвейеров с выдачей стружки на накопительную площадку или бункерную эстакаду, расположенную за пределами цеха. В четвертой группе цехов количество стружки, образованной на 1 м2 площади, должно быть свыше 1,2 т в год и на всей пло- щади более 5000 т/год. В этом случае можно полностью механи- зировать сбор и транспортирование стружки с выдачей ее в отде- ление переработки. Волгоградским научно-производственным объединением «Ком- плекс» разработаны унифицированные конвейеры: скребковые, Пластинчатые, пластинчато-игольчатые, одно- и двухвинтовые. 1. 0
Рис. 2. Конвейер скребковый с размерами сечения желоба 400X100: ) 1— цепь со скребком; 2 — секция натяжная; 3— секция прямая, L=I500 мм; 4— секции прямая, L=2000 мм; 5—-секция угловая нижняя; 6 — цепь 2ПР 25,4 11 340; 7 — цепь ПР 25,: 5670; 3 — секция приводная; 9— звездочка, z=21; 10 — звездочка, 2=33; 11— звездочка, 2=41 12 — привод; 13 — секция угловая верхняя Скребковый конвейер с размерами рабочего желоба 200X50 мм и б‘днбвйнтовон_предназначены для транспортирования элемент ной стружки от станочных линий и участков. Скребковый конвей- ер с размерами рабочего желоба 400x100 мм применяют дл» транспортирования элементной стружки в качестве магистрально го транспортного средства. Пластинчатый конвейер с шириной рабочего полотна В=400 мм и двухвинтовой предназначены для транспортирования витой сливной стружки от станочных линий ii участков. Пластинчатый конвейер (В = 600 мм, В = 800 мм) и плас- тинчато-игольчатый (В = 600 мм) рекомендуют использовать для транспортирования стружки, подаваемой с участков механическом обработки. Перечисленные конвейеры могут при необходимости! использоваться и для транспортирования других материалов. Вы-1 бирают транспортные средства в зависимости от вида производ-1 ства, стружки и от других факторов. Так, на предприятиях тя-1 желого машиностроения, где стружка большой фракции, широко применяют вибрационные и ершово-штанговые конвейеры. Цепные скребковые конвейеры. Их типовые конструкции [3] ре- комендуют применять при проектировании, изготовлении средств' механизации сбора и транспортирования металлической элемент- ной стружки для: сокращения сроков проектирования; уменьше- ния номенклатуры деталей, сборочных единиц, материалов; упро- щения технологической оснастки; снижения трудоемкости и сро- ков изготовления; повышения качества, надежности и долговеч ности работы конвейеров; улучшения условий монтажа, эксплуа тацпи и ремонта; сокращения производственных площадей в ре зультате применения крутонаклонных конвейеров с углами подъе ма 45—75°. Транспортируют стружку объемной Maccoi 0,6—2,0 т/м3, перемещая ее по открытому желобу скребками, тес но связанными с двухцепным тяговым органом. Рабочими ветвя 10
Мп !огут быть как верхняя, так и нижняя ветви тяговой цепи. Вер ,жально-замкнутый конвейер с размерами сечения желоба 20*1 х~»0 мм имеет только нижнюю рабочую ветвь, а с размерами 4011 100 мм — нижнюю и верхнюю. Конвейер с верхней рабочей Ветвью (рис. 2) рекомендуют применять при транспортировании стр. хкп на всю длину трассы, т. е. при разгрузке ее на конце конвейера; конвейер с нижней ветвью применяют в том случае, если кроме концевой требуется промежуточная разгрузка в одном или нескольких пунктах. Техническая характеристика скребковых сборно-секционных конвейеров с нижней рабочей с верхней и нижней ветвью (а) рабочими ветвями (б) Мощность привода N, кВт 7,5-22 Длина трассы в плане L, м Ширина желоба В, мм .... / 30-100 200 400 Высота желоба /г, мм 50 100 Шаг скребков t, мм 400 Высота подъема трассы Н, мм .... 'Дол подъема трассы а, град Рабочая скорость о, м/с 0-10 0-45° 0,133; 0,2; 0,25 Основной причиной, ограничивающей максимальную длину конвейера (до 100 м), является быстрый износ желоба, ходовой ч.тет.т конвейера и значительный расход электроэнергии. Рабочую скорость конвейера изменяют при помощи сменных звездочек в ценной передаче. Унифицированный скребковый.конвейер состоит из последова- тельно соединенных секций: приводной, прямых секций двух ти- поразмеров по длине, верхней и нижней угловых, натяжной сек- ции. желобов и тяговых цепей со скребками. В скребковом кон- вейере с размерами рабочего сечения желоба 400X100 мм секции приводная, натяжная, угловая и прямые выполнены в двух испол- нениях для верхней и нижней рабочих ветвей. Привод смонтиро- ван на самостоятельной раме и состоит из электродвигателя (А02), редактора (Ц2У) и муфты (МУВП), соединяющей электродвига- тель с редуктором. Привод по передаваемой мощности выполнен г. семи исполнениях. На выходной вал редуктора крепится звез- дочхз, имеющая несколько исполнений по числу зубьев. Скорость конвейера определяют при его проектировании с помощью подбо- ра одной из звездочек. При этом исполнение звездочки по месту кр< тения должно соответствовать выбранному исполнению при- вод I. Крутящий момент от редуктора передается на вал привод- ной секции при помощи цепной передачи. Наличие цепной переда- чи позволяет размещать привод относительно приводной секции п.шболее рациональным образом для каждого конкретного случая. Нро одпая секция, выполненная в виде рамной конструкции, име- «ч с одной стороны места для крепления последующих секций кон- IH IH ра. Своей опорной поверхностью секция крепится на фупда- Mriu или па-несущую металлоконструкцию. В конвейере с рабо- чие i сечениями желоба 400X100 мм в зависимости от располо- 11
жения привода приводная звездочка и понижающая зубчатая пгй ра могут монтироваться’ как с левой, так и с правой стороны прщ водной секции. Приводная звездочка выполнена с устройство^ предохраняющим конвейер от перегрузок. В качестве предохра! нптельного элемента применен срезной штифт. Секции прямые вы] полняют длиной 2 и 1,5 м, что позволяет компоновать трассу кош вейера необходимой длины с интервалом в 0,5 м. Секция прямая £ = 2000 мм является основной, а секция прямая £ = 1500 мм—। дополнительной, которая служит для набора конвейера опреде-1 ленной длины. Секция прямая £ = 2000 мм состоит из восьми стоекД которые связаны между собой шестью поперечниками, четырьмя^ полками и двумя опорами. Четыре крайние стойки служат дляЛ] соединения секций между собой, а четыре средних-—для крепле-j ния конвейера к фундаменту-основанию. К верхней части стоек] приварены платики для крепления бортов конвейера. К полкам] привариваются четыре направляющих, по которым перемещается тяговая цепь. Секция прямая £=1500 мм по конструкции почти аналогична и напоминает секцию £=2000 мм, только у нее вместо] четырех средних стоек имеется две, а вместо двух опор — одна. Секции угловые верхняя и нижняя используются в горизон- тально-наклонных конвейерах для изменения направления трас- сы конвейера в вертикальной плоскости. По углу подъема трассы конвейера угловые секции имеют пять исполнений: 10°, 20г, 30°, 40° и 45°. Нижняя угловая секция имеет контршины. Секция на- тяжная состоит из металлоконструкции и натяжного устройства,! с помощью которого создастся необходимое первоначальное натя- жение тяговых цепей со скребками. Щитки предохраняют тяго-', вые цепи от попадания стружки в местах загрузки конвейера. Число щитков определяют с учетом длины зоны возможного раз-; броса стружки движущимся рабочим органом конвейера. Все сек-5 ции конвейера крепят на фундамент или несущую металлоконст-' рукцию. Тяговая скребковая цепь состоит из двух ветвей пластин- чатой втулочно-роликовой цепи с шагом 100 мм, к звеньям кото-i рой через определенный шаг крепятся скребки. i Тяговый расчет конвейера выполняют путем последовательного суммирования величин сопротивлений на отдельных участках кон- тура трассы, рассчитанных для определенных точек. Для этого, вся трасса конвейера, начиная с точки наименьшего натяжения, делится на отдельные участки по характеру сопротивлений: пря- молинейные, подъемы, спуски, повороты. Натяжение Sn в конце рассматриваемого участка по ходу кон-. вейера определяется как сумма натяжения Sn-i в начале участка i и сопротивления движению ходовой части конвейера Wn на этом | участке по формуле При подсчете натяжений против хода конвейера соответствен- но имеем '^ = Sn-Wn. Рис. 3. Рекомендуемые схемы трасс кон- вейеров: а — горизонтальный конвейер (схема III); б — горизонтальпо-наклониый конвейер (схема II); в — горизонтально-наклонный конвейер (схема I) Формулы для определения сопротивлений на отдельных участ- ках трассы для трех наиболее распространенных схем (рис. 3) сведены в табл. 2, 3 и 4, где L — длина трассы конвейера в плане, м; — масса одного погонного метра рабочего органа, кг; Li — общая длина приводной цепи конвейера, мм; <в — коэффициент сопротивления на прямолинейных участках; Н — проекция дли- ны конвейера на вертикальную плоскость, м; Smin — минимальное натяжение тягового элемента конвейера, кгс; е — коэффициент сопротивления на звездочках привода; Ртяг — тяговая сила, кгс; /| — длина приводной секции, м; X — коэффициент сопротивления па закруглениях; /1...5, /7—11 — проекции длины участков конвейе- ра на горизонтальную плоскость, м; /5 — длина натяжной секции, м; hn — высота подъема или спуска трассы конвейера, м; qM — масса груза (стружки) на один погонный метр конвейера, кг; Af— мощность привода, кВт; f — коэффициент трения стружки о желоб; v — скорость конвейера, м/с; q — масса одного погонного метра приводной цепи, кг. Мощность привода можно определить по формуле N— = 0,013 РтягП- Расчет начинают от точки наименьшего натяжения и продолжают до приводной звездочки по движению тягового эле- мента конвейера. Наименьшее натяжение Smm тягового элемента следует ожидать на участке после наиболее загруженного спуска. У горизонтальных конвейеров наименьшее натяжение имеет мес- то в точке сбега тягового элемента с приводной звездочки. Расчет и компоновку трассы конвейера проводят в следующем порядке. I. Исходными данными для компоновки и расчета являются схема трассы со всеми необходимыми размерами; производитель- ность конвейера; сведения о характере и виде транспортируемой ; Стружки. 12 13
Таблица ! Формулы для определения сопротивления - на отдельных участках трассы конвейера для I схемы ГО !£ . <У CJ П- s Нижняя рабочая ветвь S ае Натяжение при QoL^XJqH | Линейное сопротивление 12 <Si2 — «S’mjn — п 5ц — S12-J- 117ц 117п — ^(/н со 10 510 = 5ц + VV^io 11710 — 5ц (X — 1) + ?оЛо “ — 9</,« 9 5g = 510 + 1^9 H7<j = Qo^a и — 8 5g = 5g + 117g Ws = 5g (X — 1) + q0 Z8 co — g0/i4 1 57 = 58 + Г, Ц7? = 4o ^7 “ 6 56 = S, 4- Ц7в Г6 = 57(е-1) 5 5з = 56 + Ws H7g = (?0 “ + Чм f) I5 4 s4 = ss + Wt R74 = 55 (X — 1) 4- (q0 co 4- qMf) Z44-(‘7o+<7m) f1: 3 S3 = S4 4- U73 W3 = (Qo “ + ?m/) h + (9o + 9м) h2 2 «S2 = «$2 4" ^2 H7s = 53 (X — 1) (?0 ° + 9м/) 4 + (9o + 9м) 1 5, = S2 + U^i V17i = (9ош + 9м/) Xi 8 «$8 = £mln — 7 S-J = «S’8 4” ^7 117, = q0 Z, co 6 «$6 = 4" ^6 U76 = 5,(e-1) : 5 S5 = 5e + 117g H7g = (90 “ + 9м/) Zg 4 S4 = 5g 4- Г4 lF4==5g(X— 1) 4- (9о“4-9м/) Z44- (9o + 9м) hj 3 S3 -= S4 i IP’s W3 = (9o“ + 9м/) h + (9o + 9м) h2 J 2 6*2 = <J>3 4" W2 Ц72 =53 (X—1) (9o<0 + 9м/) ^2+ (9o+9m) h 1 Si = Sg-j-li7! 117] = (9o “ + 9м /) h 9 «$9 = «S’8 — Wg Ws = 5g (X — 1)4- 9cZs m — 9<Л1 I 10 $10 = *$9 ^9 IV7 9 — ^0/9 co <7o^5 Л 11 5ц — 510 — IV’io 117io = 5io (X — 1) 4“ 9</10 ы — 9u^c Ш 12 •5*12 — *$11 ^11 117 ц — 9c/n “ fl 14
Продолжение табл. 2 f Верхняя рабочая ветвь О У Натяжение при Линейное сопротивление 1 •$1 ~ «Sniln — 2 Sj = S[ + IFs 1^2 ^0^2 03 3 3*з = S‘2 -J- Г3 IV'a = S2 (X — I) + <о — Qghi 4 S4 = S3 + Г4 1Г4 = qj3 ю — Qghi 5 Sj = S4 + IV6 IF5 = «S4 (X — 1) 4- 6 Se = Ss + We 1FO = qgl3 Ш 7 St = S6 + Wj r, = S6(e-l) 8 •$8 = £7 4“ 1^8 W's = (?o “ + 7м/) h 9 •Sg = »$8 4“ IFg PZg = S8 (X 1) + (qg 4>+4uf) X8+(9o+?m) hi 10 S10 = Sg + Г10 B71O — (qo « + qM f) l9 + (qg + qM) h3 11 S„ = S10 + 1Гц 47n=S10(X—1)4- (7оы+<7м/ ) Ao+ (9o+9m) X’e 12 Sj2 = Sil + 11^12 R712 = (Qo ш + 9м f) hi 5 So 2=5 *Sniin * — 6 S6=S54-№6 7 St — Sg + IF7 U7T = Sfi(e-l) 8 s8 = s, + U78 We, — (9ош + Чы f ) h 9 •Sg — Sg -}- IF9 U78 = 58(X—1) 4- (?о“+9м/) Х84^(<7о 4- <7м) й4 10 S10 = Sg + IV'jq = (?o “ + Чы f ) h + (<7o + Чы) И S11= S10 + №ц ^7n=Sio(X—1) 4- (<7о° + <7м/) Ao+ (.Чо +<7m) Og 12 S12 = Sil + Wi2 ^12 = (?o“ + Чм f) hi 4 si = s6—wb IF5 = S8 (X — 1)4" 4<ih"'1 — Чо^з 3 s3 = s4-vr4 1F4 = q0l3w — qoh2 •) s, = s3_ W3 ^3 = «$з (X -— 1) + ^o4w — ^0^1 1 st = .s2—r2 ^2 — 4o h“> •• I- с <1 а и и е. Для нижней рабочей ветви Р —« (Sj—5И), для верхней Ртяг=е (Se— S,). 15
Таблица Формулы для определения сопротивлений на отдельных участках трассы конвейера для II схемы 2? Нижняя рабочая ветвь Натяжение при д„1,ю>д„Н | Линейное сопротивление 10 9 8 7 6 5 4 3 •S10 — Smln •Sg = Лю + й79 •S8 = 5g + Й78 5? = 58 IF7 5e = Si + We S$ — 5e 4 IP's 54 = 55 -|- W t S3 = 54 + № то- I :—————- чек | Натяжение при q„r.,<o<goW 8 7 6 5 4 3 9 10 •^s —,5m1n Si — 5g 4 IF7 56 = 57 + Г6 55 = 5e + Й75 5< = 5g 4 5з = <S4 4 F3 5g = 53- IFg 5,0 = 5g — IP's W'b = 9oze “ — 9<Лз 117g = 5e (X — 1)4- 9e/s “ — 9<Л Й7, = qoli <0 №e = Si (e — 1) 1^5 = (90“+ 9м/) ^5 1F4 = 5g (X - 1) 4- (9o“+9m /) G + (9o+9m) W3 — (go <0 4- 9м/) h + (9o + 9м) ^2 Линейное сопротивление Wi ggZ7 f)1 U76 = 5, (е - 1) №5 = (9о“ + 9м/)/s №4=55(X- 1)4-(9о“ + 9м/) К + (9о + 9м) = (go“ + 9м/) h + (9о + 9м) йд IVg = 53 (X — 1) + 9о^в ш — 9о hi lVfl = gn /9 — go Zig Линейное сопротивление Il* 7 * *4 = 9o h ~ 9й2 И7б = 54 (X — 1) 4- 9o h “ — 9o — 9o zg ш Г7 = 50(е-1) 47g = (9o “ + 9м/) Z7 — 58 (X — 1)4- (9o“+9m/) h +.(9o+9m) ~ (9оы + 9м/) I» +(9о+9м) Xi., Линейное сопротивление № точек Натяжение при «,пС,<о'>апЛ7 3 ^3 — -Smin 4 54 = 53 4 №4 5 ^*5 = «$4 4" W5 6 •^6 = 5g 4 1^6 7 ^7=.56 4-Г7 8 58 = 5, 4 Г8 9 5д — 5g 4 Ц7д 10 № S10 ~ «Ур Ч- точек Натяжение при Верхняя рабочая ветвь 5 6 7 8 9 10 4 3 •$5 — 5m|n 56 = 5g 4- W6 Si = 56 + Wi Ss — Si 4 U?g 5g = 5g 4- IFg 5,o= 5S -j- U710 •$4 = 55-ir5 53 = 5* — BZ4 №b = 9o*5“ Г, = 5в(е-1) ii7g = (90 <0 4 gM /) i4 VFg = 5g (X — 1) 4- (9o“ +9m/) Z8+(9o+9m) R7io= (9ош + 9м/) h + (9o + 9м) ^5 V74 = 5g (X — 1) + 9о\ 10 — b0h3 1V4 = 9о/з “ — 9o Л2 П р и м е ч а и и е. Для нижией рабочей ветви Ртяг=е (S3-Sw); для верхней ₽тяг=е($и_$. Таблица 4 Формулы для определения сопротивлений на отдельных участках трассы конвейера для III схемы L 0 К н Нижняя рабочая ветвь № точек Верхняя рабочая ветвь Натяжение Линейное сопротивление Натяжение Линейное сопротивление 7 •S8— «Sm in W у = Qq li 5 6 1X5 rS + II «0 1Гв = g0 /5 “ 6 Г6 = 5,(е-1) 7 UZ7 = 5e(e-l) 5 117g = (9оы + 9м/) Xg 8 58=574-1^8 — (9о“+9м/) Х7 Примечание. Для нижней рабочей ветви Ртяг — e(Sj—Sg); для верхней Ртяг™е (58—S4). 2. По производительности Q и объемной массе стружки у (табл. 5) выбирают тип конвейера (а или б), рабочую скорость v и соответствующую ей звездочку для выходного вала редуктора привода (zi = 21, z2==33, гз=41). При промежуточных значениях у производительность рассчитывают методом интерполирования. 3. Используя схему трассы, эскизно компонуют конвейер из унифицированных сборочных единиц и определяют потребное чис- ло каждого их наименования и исподнения. 4. Производят тяговый расчет. 5. Выбирают исполнение привода, приняв ближайшее большее значение мощности по сравнению с расчетным. 6. По найденному значению Ртяг выбирают тип приводной це- •пи (одно- и двухрядная) и рассчитывают ее длину для оптималь- ного межосевого расстояния. 'Таблица 5 Расчетная производительность, т/ч Тип конвейера V, м/с Z а б а б а б а в а б * при плотности стружки, т/м® 0,6 1,0 . 1,4 1.8 2,0 1 I-’ Я зн 10 0,45 0,6 0,7 2,3 3,5 4,6 0,75 1 1,15 3,8 5,8 7,7 1,1 1,4 1,65 5,4 8,2 10,7 1,35 <1,8 2,1 6,9 10,5 1,5 2 2,35 7,7" И.7 0,133 21 15 30 1 10 0,65 0,9 1,1 3,5 5,2 6,9 1,1 1,5 1,8 5,8 8,7 11,5 1,5 2,1 2,6 8,2 12,1 2,0 2,7 3,3 10,5 2,2 3 3,7 11,7 0,2 33 1 1 111 1 2 За 0,8 1,1 1,35 к. 5 4,3 6,5 8,ф" 1,35 1,85 ~2;23 г.- пс 7,2 10,9 L ‘ t'j 1,85 2.6 ~3;ГЭ . 1 10 2,4 3,3 12,9 2,7 3,7 4,5 14,3 0,25 41 17 16
Действительную длину цепи корректируют при компоновке зависимости от места расположения привода. 7. По типу цепи и исполнению привода выбирают исполнепи' звездочки для выходного вала редуктора. 8. В случае компоновки трасс конвейеров, отличных по свое! конфигурации от приведенных схем (рис. 3) и превышающих ni своим параметрам данные технической характеристики, по резуль тэтам тягового расчета необходимо убедиться, что потребная мош ность привода укладывается в принятую шкалу и рабочие силы возникающие в тяговых цепях, нс превышают допустимых вели чин. . По найденным основным параметрам и размерам конвейер разрабатывают сборочный чертеж конвейера, чертежи деталей : сборочных единиц, требуемых для конкретного монтажа конвей ера; например, несущие металлоконструкции, переходные мости ки, ограждения цепных передач, монтажные схемы, электросхем! и т. д. Для заказа типового скребкового конвейера заводу-пзгото вителю должен быть выдан сборочный чертеж (можно схемати ческий) со спецификацией. Рабочие чертежи неунифицированны: сборочных единиц и деталей (несущие металлоконструкцш и т. д.) направляют изготовителю. В спецификации на каждьн конкретный конвейер обязательно должны быть привод, привод ная и натяжная секции, тяговая цепь и, кроме того, требуемо' число прямых и угловых секций. Длину тяговой скребковой цеш М 112-2-100-1 определяют по формуле £] = 4Л + 3,5 м, где А- расстояние между осями валов приводной и натяжной секции ni фактической трассе конвейера, м. Длину приводной роликово! цепи (ПР) определяют по формулам расчета цепны,х передач. Оп тимальное межцентровое расстояние цепной передачи-—1500 мм Основные исходные данные для выбора и расчета типовое конвейера должны быть следующие: схема трассы с указание! размеров и углов подъема, производительность Q, т/ч, насыпна: масса металлической элементной стружки у, т/м3. V Винтовые конвейеры. Винтовые конвейеры [4] могут быт! смонтированы под полом производственных участков в перекры тых траншеях,| а также на полу цеха (участка) на специальны: металлоконструкциях. Внутренняя поверхность перекрытия тран щей должна быть ровной, чтобы не создавать препятствий дл1 движения вороха витой стружки при полной загрузке рабочей желоба. Одновинтовой конвейер (рис. 4) предназначен для тран спортпрования металлической элементной стружки и его прим* няют в качестве линейного; двухвинтовой (рис. 5) —для тран портирования витой и элементной стружки и применяется в кач< стве как линейного, так и магистрального. Габаритные размер приямка для одновинтового конвейера 1600x2250 мм, для дву: винтового — 1600x2450 мм. Транспортирующие винты конвейер свободно лежат на дне желоба. Винты двухвинтового конвейер расположены параллельнр и имеют правую и левую спирал Встречное и обратное (правое и левое) вращение винтов осущ< 18
Рис. 4. Конвейер одновинтовой: / -привод; 2—муфта двухшарнирная; 3 — винт левый; 4 — боковина; 5 — желоб Рис. 5. Конвейер двухвинтовой: I -привод; 2 — муфта двухшариирная; 3 — боковина; 4 —желоб; 5 — винт левый; 6 — винт правый (шляется через раздаточную коробку. При разработке проектов рекомендуется учитывать особенности, движения стружки по впн- i v вдоль желоба, направленность вращения винтов. У конвейеров длиной до 40 м отдельные секции винтов жестко соединены меж- ду собой. При длине трассы свыше 40 м секции винтов через каж- дые 20 м соединены шарнирно, что компенсирует неточность мон- тажа и обеспечивает более равномерный износ лопастей винта и внутренней поверхности желоба по всей длине трассы. Винты вы- полнены утяжеленными для предотвращения выброса транспор- тируемой стружки из желоба силами упругой деформации. При- вод смонтирован на отдельной раме и состоит из соединенных клппоременной передачей электродвигателя и редуктора, предо- хранительной муфты с конечным выключателем, раздаточной ко- робки у двухвинтового и опорного подшипника у одновинтового конвейера. По мощности и частоте вращения винта привод двух- in штового конвейера имеет 22 исполнения,^ привод одновиптово- |о 11 исполнений. Двухшарнирная муфта соединяет выходные к 1.и>1 раздаточной коробки или опорного подшипника с винтом (пиитами) конвейера и компенсирует неточности монтажа и осад- ки впита в процессе износа его лопастей и днища желоба. Секции пинга (кроме конечной) изготовляются длиной 2 м. Конечная 1 • 19
секция может иметь длину в пределах 1,0—2,5 м, что позволяет получить необходимую длину трассы с точностью до 0,5 м. Сек- ции желобов для одно- и двухвинтового конвейеров по своей дли- не соответствуют длинам секций винта Li = 2000 и L[ = 1000-^-2500. Основанием желобов служат прямые полуцилиндры. Боковины желобов выполнены из наклонных листов. Между основанием и боковинами двухвинтового конвейера расположены горизонталь- ные площадки В (рис. 5), которые предотвращают попадание ви- той стружки под лопасти винта. Размер Li определяют при рас- чете для каждой конкретной трассы конвейера. Масса одного по- гонного метра желоба одновинтового конвейера составляет 47,5 кг. Техническая характеристика сборочно-секционных конвейеров Одновинтовой Двухвинтовой Производительность Q, т/ч ....... Мощность М кВт................... Длина конвейера L, м ............ Шаг внпта t, мм ................. Диаметр винта D, мм ............. Частота вращения винта п, об/мин Ширина желоба В, мм ............. Угол подъема трассы а, °......... 1 4 2,2—17 2,2-7,5 2—100 2-80 100 200 8; 12; 16,-20 10;15;20;25 900 450 0—20 Скорость изменяется при помощи сменных шкивов в клиноре- менной передаче. Исходными данными для выбора привода являются произво- дительность Q, длина Li, углы подъема трассы а. По графикам (рис. 6, 7) для двухвинтового- и для одновинтового конвейеров можно найти частоту вращения винта. По графикам (рис. 8, 9) определяют мощность привода конвейера и, затем, находят испол- нение его привода. Применение типовых конструкций одно- и двухвинтовых кон- вейеров имеет следующие преимущества: сокращение сроков про- ектирования; уменьшение номенклатуры деталей, сборочных еди- Рпс. 6. Зависимость производи- тельности двухвинтового конвей- ера от частоты вращения Рис. 7. Зависимость производи- тельности одновинтового конвейе- ра от частоты вращения вннта 20
кВт I’m- 8. Зависимость мощности привода одновинтового конвейера от его длины при различной частоте вращения: и - ’> об/мин; б — 20 об/мнп; в — 15 об/мнн; г — 10 об/мин ниц, технологической оснастки; снижение трудоемкости и сроков ипотопления; создание условий для организации специализиро- ванного производства; повышение качества, надежности и долго- вечности работы конвейеров, улучшение условий монтажа, экспду- ai.iiiiiH и ремонтад^сркрдщение прдизв.одственнь1х.площадей в ре- iy. штате применения трасе конвейеров с углами.подъема до 20°. \ Пластинчатые и пластинчато-игольчатые конвейеры. Типовые конструкции таких конвейеров (рис. 10) рекомендуют для транс- портирования металлической витой и элементной стружки насып- ной массой 0,2—1 т/м3 [1]. Горизонтальные и горизонтально-замк- н\ гые пластинчатые конвейеры имеют ширину несущего полотна •100, С00 и 800 мм, а пластинчато-игольчатый конвейер—600 мм. 11 ътстинчатые конвейеры с шириной рабочего полотна 600 мм и пластинчато-игольчатые собирают из одних и тех же сборочных единиц и они отличаются конструкцией несущего полотна и пре- аг.п.пым углом подъема трассы. Указанные конвейеры применяют и качестве магистральных средств для удаления стружки, подава- rM<iii с участков механической обработки'ТГлаСтеН’ГаТБ1Й_кОйвсЙёр нр(Щ11аз!гаТ[ен^ля^ранШбртйрования стальной; чугунной стружки и стружки цветных металлов^ а пластинчато-игольчатый конвей- ер -для транспортирования стружки из стали разных марок. Все секции конвейеров своими опорными поверхностями кре- ня гея на фундамент или несущую металлоконструкцию. Прямые и хгловые секции симметричны и могут стыковаться с соседними секциями любым из своих торцов. Привод выполнен на самостоя- тельной раме и состоит из электродвигателя, цилиндрического 21
Рис. 9. Зависимости мощности привода при частоте вращения: а — 20 об/мин; б — 16 об/мин; в — 12 об/мин; г - двухвинтового конвейера от его длины - 8 об/мин двухступенчатого редуктора, упругой втулочно-пальцевой муфты и роликовой цепной передачи. Цепная передача позволяет наибо- лее удобно располагать привод относительно приводной секции для каждого конкретного конвейера тяговой цепи полотна при помощи замены звездочки. Исполнения привода конвейера те же, что и для скребкового конвейера. Приводная секция по месту рас- положения понижающей зубчатой пары имеет правое и левое ис- полнения, а по месту крепления приводной звездочки—верхнее и нижнее исполнения. Выбор того или иного исполнения зависит от места расположения и ориентации привода каждой конкретной трассы. Приводная звездочка с предохранительным устройством заимствована со скребкового конвейера с размерами рабочего се- чения желоба 200 X 50 мм. Прямые секции имеют по длине разме-j ры 1500 и 2000 мм, что позволяет составлять конвейер любой длп-j ны с интервалом 500 мм. Угловые секции — нижняя и верхняя] 22 ~ I
•1 z служат для изменения направления трассы конвейера в верти- кальной пТс^кости^1^дх)вще ^секции пластинчатого.', конвейера с шириной полотна 600 мм и пластинчато-игольчатого имеют восемь исполнений через. каждиеГбС-'В’'нйжних угловых секциях кроме основных направляющих имеются дополнительные контршины, предотвращающие отрыв тяговых цепей от поверхности направ- ляющих. Тяговая .цель конвейера состоит из двух ветвей пдастин- ч.| I oil втулодно-родиковой цепи. ,с_ща£ОМ--1£)0 .мм. Секция натяж- ная служителя.,.создания необходимого первоначального натяже- ния в замкнутом контуре несущего полотна, Натяжение осуществ- . он г винтовой механизм раздельно для. каждойТтяговой цепи. Борта предохраняют тяговые цепи от попадания транспортируе- мой стружки, а в отдельных случаях увеличивают площадь рабо- чею сечения конвейера. Борта крепятся сверху по правой и левой •тронам секций гга всю длину трассы.|При транспортировании in i\ иных грузов применять борта не обязательно. Несущее полот- но шенчато-шарнирного типа собирают из отдельных секций. На шгущем полотне пластинчато-игольчатого конвейера укреплены Ш.1Ы. утапливаемые в месте разгрузки на конце конвейера. Иглы предотвращают обратное сползание транспортируемого вороха 1р\жки на углах подъема трассы до 45?: С той же целью несущее 1Ю.1О1Т10 пластинчатого конвейера шириной 400 мм имеет попереч- ны' гребни. У пластинчато-игольчатых конвейеров с утапливае- мыми внутрь конвейера под действием их собственного веса игла- ми происходит частое зависание игл в направляющих цтулках, |ю пикающее вследствие сил трения или сил сцепления игл с тран- <-|ц<1> । нруемой стружкой. 23
В типовом сборно-секционном конвейере (табл. 6) для тран портирования витой и элементной стружки этот недостаток коне рукции учтен, в результате чего повысилась надежность его раб ты. Надежность работы пластинчато-игольчатого конвейера обе печена тем, что каждая игла шарнирно связана с двух сторон 1 направлении движения с поводками, шарнирно укрепленными н смежных пластинах и при огибании звездочек втягивающими и Таблиц а Основные параметры типовых конвейеров Параметр Пластинчато- игольчатый Пластинчатый 2 3 4 Мощность привода N, кВт 10 Рабочая скорость v, м/с 0,133; 0,2; 2,25 Ширина полотна В, мм 600 400 800 Высота бортов полотна h, мм Длина конвейера L, м Высота подъема трассы Н, м 2-50 2—200 130 2-50 2—150 иг. ючю1 5, которые охватывают тяговые цепи 2, соединенные по- к'р< 'IHI.IMII пластинами со смонтированными на них иглами 3. Иг- 11.1 проходят через отверстие в пластинах, и каждая пара нз них ll.ipi: ирно связана с двух сторон в направлении движения конвей- p.i г поводками 4, шарнирно закрепленными в кронштейнах мс/1.ных пластин. При движении рабочего полотна конвейера в «правлении, показанном на рис. 11 стрелками, стружка транспор- Нр\с1ся на требуемую высоту. От возможного скатывания по ра- нг му полотну стружку удерживают выступающие над поверх- OCTi.io рабочего полотна иглы 3. При огибании рабочим полот- ом ведущих звездочек 5 происходит изгиб его звеньев, которые оно щами 4 увлекают иглы внутрь полотна конвейера, освобож- вя тем самым транспортируемую стружку. При движении рабоче- полотна по -прямолинейному участку звенья его выправляются, иглы поводками 4 выдвигаются наружу. То же самое происхо- ит и при огибании полотном ведомых звездочек 1, при прохож- снпп которых выдвигаемые иглы готовы к приему транспортиру- моп стружки. Основной причиной, ограничивающей максимальную длину Конвейеров, является значительная собственная масса, сложность ii.ii отопления и повышенная стоимость, затруднение в эксплуата- ции из-за большого числа шарнирных соединений и др. Однако в некоторых случаях возможны длины конвейеров до 300 м и более с двумя приводами, расположенными по концам конвейера. По- ло I но этого конвейера может иметь разделительный борт, кото- Таблица 7 Расчетная производительность конвейера Q, т/ч (см. табл. 6) 0-10 0—45 0-20 0-45 0-20 Угол подъема трассы град 3 6 г.,1 11. Схема пластинчато-игольчатого конвейера лу в отверстие в пластине, а при выпрямлении тяговых цепей вы- тягивающими ее на рабочее полотно. Скорость конвейера изменя- ется сменой звездочек в цепной передаче. На валу натяжного уст- ройства пластинчато-игольчатого конвейера (рис. 11) установлены дде ведомые звездочки 1, а на приводном валу — две ведущие 4 2 3 4 1 2 3 4 две Рис. 24 0.6 1,65 1.8 .,12 .,4 >,7 для Стружки плотностью к, т/м3, равной 1.0 1,75 9,3 5,25 15,5 —. 8,75 — Г, 8 — 9,6 — 5,4 — 16,0 — 9 —— 1,9 10,2 — 5,7 — 17 -— 9,5 3,6 2 4,8 10,8 10,8 6 14,4 18 18 10 . 24 3,8 2,1 5,06 11.4 11,4 6,3 15,2 19 19 10,5 25,3 2,75 14 8,25 — 23,25 — 13,75 — 2,8 14,4 .—. 8,.4 — 24 — 14 —, 2,9 19,4 .— 8,7 — 25,6 — 14,4 — 5,4 3 7,2 16,2 16,2 9 21,6 27 27 14,75 36 5,7 3.1 7,6 17,1 17,1 9,3 22,8 28,35 28,35 15,25 38 3,45 18 10,35 30 — 17,25 — 3,5 18,3 — 10,5 — 30,5 — 17,5 -— 3,6 19,4 — 10,8 — 32,1 — 18 6,75 3,75 9 20,25 20,25 11,15 27 33,75 33, Лб 18,5 •15 7,1 3,9 9,6 21,3 14,45 28,4 28,2 35,3 35,3 19 47 21 0.25 1,133 ,2 33 41 2Г>
рый делит его пополам, что позволяет одновременно транспорта ровать два вида стружки. Применение конвейеров большей дли ны позволяет лучше расположить технологическое оборудование исключив промежуточные пересыпки стружки с конвейера на кон вейер. Тяговый расчет и порядок компоновки конвейера выполни ют по аналогии с ранее описанным скребковым конвейером с уче том данных расчетной производительности (табл. 7). Система гидротранспорта алюминиевой стружки. Алюминиева? стружка от автоматических линий убирается механическим, пнев матичсским портные устройства, применяемые стружки, как правило, быстро изнашиваются и выходят из строя Пневматический способ уборки алюминиевой стружки имеет зна' чительные преимущества перед механическим, по и ему свойст венны недостатки: очень высокая энергоемкость, непригодност! для удаления витой стружки и стружки, смоченной маслом илг эмульсией. Гидравлическая система уборки и транспортированиг алюминиевой стружки применяется, главным образом, в условия? работы автоматических линий с централизованной очисткот эмульсии; например, легкая алюминиевая стружка свободно смы- вается эмульсией. Гидротранспорт, в котором в качестве транс- портного средства используют охлаждающую жидкость, позволяем избавиться от громоздких механических конвейеров, снизить экс- плуатационные расходы и увеличить надежность транспортов!? систем. Безнапорным гидротранспортом практически можно уби- рать стальную, чугунную стружку и стружку цветных металлов Однако вопрос о применении гидротранспорта для уборки метал- лической стружки в каждом случае необходимо решать в зависи- мости от экономичности этого способа в данных условиях. Как правило, гидравлическая система уборки чугунной стружки очень энергоемка и экономически себя не оправдывает, поскольку обыч- но для побуждения потока пульпы требуется большой дополни- тельный расход эмульсии и сравнительно большие уклоны транс- портных каналов, а такие уклоны вызывают необходимость резке заглубить конечную часть этих каналов и, соответственно, увели- чить глубину подвала, в котором размещаются емкости для эмуль- сии и насосная установка. По этой причине гидротранспорт мож- но рекомендовать лишь для уборки алюминиевой стружки от ав- томатических линий с централизованной очисткой эмульсии и с возвратом ее к станкам с тем, чтобы можно было повторно исполь- зовать ее для охлаждения режущего инструмента. Для расчета гидросистем удаления алюминиевой стружки, шлама и очистки эмульсии необходимо иметь следующие исход- ные данные: а) технологическую планировку размещения обору- дования цеха (корпуса) и станков автоматических линий; б) стро- ительные чертежи цеха (корпуса) в зоне размещения системы гидротранспорта; в) расход эмульсии на охлаждение инструмен- та каждого станка и на автоматические линии, а также марки применяемой эмульсии; г) выход стружки с каждого станка и ав- 26 и гидравлическим способами. Механические транс для удаления алюминиевой
• магических линий; д) процентное содержание растворенных пе- на гн в жидкой фазе и требуемая тонкость очистки; с) энсргстп- • • кие характеристики: напряжение силовой цепи и цени унрав- • ния. давление в магистралях сжатого воздуха и технической n'll.l. На технологической планировке цеха согласно исходным даи- ым предварительно наносят трассы транспортных каналов и со- i.iB мпот схему их разводки с указанием отдельных участков. По- opotbi основной трассы канала и отводы от нее следует делать |од . г.том 45°. В местах врезки отводов в основную трассу канала 1<>.1Жен быть обеспечен перепад высот не менее 80 мм. Перед на- а.чом расчета необходимо определить объем эмульсии, прнхо- дпиеиея на 1 кг стружки в любом сечении канала. Известно, что i.iя обеспечения полного смыва и транспортирования алюминие- ioii стружки достаточно 0,2—0,3 м3 эмульсии на 1 кг алюминие- oil < гружки при уклоне транспортного канала, равном 2°. Обычно бт.ем эмульсии превышает его минимальную норму на 20—30%. При определении объема эмульсии следует учитывать дополни- с.ть.чын расход ее, вызываемый необходимостью придать потоку у.пшы первоначальную скорость. Для создания такой скорости гкомендуют в начале установить два побудительных сопла со ной" шым напором и расходом эмульсии 80—100 л/мин на аж -че сопло. Подобные побудительные сопла, поддерживаю- Шг скорость движения пульпы, следует по одному устанав- нн;< ь и в местах врезки отводов транспортных каналов. < 1.,'М соплам из трубопроводов отводится часть чистой эмуль- IH1. идущей к автоматическим линиям. Оси побудительных сопел ш полагаются либо параллельно дну секции желоба, либо горн- ой 1,.льно. Для того чтобы пульпа текла беспрепятственно, в мсс- с !>: >да побудительного сопла в транспортный канал делают ус- \н Конец сливного желоба должен быть расположен возможно аль. с от щелевого фильтра грубой очистки в баке-отстойнике. Inn. .'.чый трубопровод подачи фильтра на автоматические линии • мчндуе’гся располагать в зоне размещения автоматических ли- ни ноль цеховых колонн или на специальных стойках и вис зо- ы измещения автоматических линий, в транспортных каналах, <».i ..штамп перекрытия. Ч .'бы регулировать количество эмульсии, поступающей для \.дения инструмента и побуждения потока пульпы, на соот- • |. :.\ющих отводах напорного трубопровода необходимо уста- ин вать регулирующие вентили или задвижки. Трубопровод • кн .ендуется монтировать из труб: стальных газовых, стальных • •I .иных холоднотянутых и холоднокатаных, а также стальных • • I. ..иных горячекатаных. При монтаже напорного трубопрово- .1 . v обходимо выдержать уклон его трассы в направлении пасо- .1. дивный 0,001—0,005. I -.1 кости для чистой эмульсии, бак-отстойник с конвейером н .н< . ные установки рекомендуют устанавливать ниже уровня по- а и специальном подвале, глубину которого следует определять 27
из максимального заглубления транспортного канала и высот бака-отстойника с конвейером, но она должна быть нс мен( 4,5 м. Бак, выполненный в виде сборной конструкции, состоит i отдельных сварных секций, соединенных между собой болтам: Для предотвращения разложения эмульсии при длительных пер рывах в работе системы внутри бака установлена система аэр; ции. Эмульсия из фильтра по трубопроводу слива через один i приемных патрубков поступает в приемное отделение, а зате спокойно переливается в основную емкость бака; после кратковр! менного отстоя, необходимого для образования на ее поверхност слоя излишнего масла, эмульсия из нижней части бака поступг ет через один из заборных патрубков и подается к станкам авт< магических линий, инструмента и гидротранспорта стружки. Сль отработанной эмульсии в очистные сооружения или в систему дл; регенерации осуществлен с помощью одного из насосов насоснс станции. Жидкая часть осадка сливается через сливную пробк а твердый слой удаляется через верх бака. В процессе эксцлуатг ции системы на дне емкости появляется осадок, который необх< (ц. .ЬТра многоярусного с бумажной лентой ФМБ -зависит от его димо периодически удалять. Обычно выполнение этой операци |llh пазмера (площади фильтрующей поверхности). По опытным приурочивается к полной замене всего объема эмульсии, цирк . лирующей в системе. Фильтры для очистки эмульсии можно располагать как г уровне пола, так и в подвале. Установка фильтров на уровне ni ла предпочтительней, так как в этом случае обеспечен самотечнь: слив эмульсин. При расположении фильтров в подвале необход! мо установить дополнительные насосы для перекачки фильтра емкость для чистой эмульсии. Эмульсию типа «масло в воде: используемую для охлаждения инструмента металлорежущи станков автоматических линий, рекомендуют очищать поле люминиевых листов, составляет 500 м3/ч. [ля повышения надежности работы автоматических линий с [< ч;трализованным снабжением эмульсией фильтры следует объе-. впить в группы с выделением одного резервного фильтра внутри аждой группы. При этом систему эмульсопроводов рекомендуют а кольцевать таким образом, чтобы иметь возможность подклю- 111 ь к баку-отстойнику резервный фильтр взамен любого выбыв- совыми фильтрами с неразъемным резервуаром и многоярусным к ; о из строя рабочего фильтра. фильтрами с разъемными по высоте фильтрующими плитами.. П( ред очисткой эмульсии этими фильтрами пульпу следует пропус тить сквозь фильтр грубой очистки в баке-отстойнике с конвейе ром для отделения крупной стружки от мелкой. В обязательно! порядке это нужно делать перед очисткой эмульсии многояруснь ми фильтрами, поскольку величина разъема между их фильтрук щими плитами такова, что через него может пройти только мел кая стружка и шлам. Для отделения эмульсии от шлама следуе применять многоярусные фильтры, поскольку по сравнению с по , лосовыми фильтрами они обладают большей фильтрующей спо и- собностью за счет большей фильтрующей поверхности. В качеств । фильтрующего материала в полосовых фильтрах следует примё нять хлопчатобумажную ткань «Перкалино А». Фильтрующим ма' . териалом в полосовых фильтрах может служить и фильтровали г ная бумага марок А и Б, которая обеспечивает тонкость очистк! в начале цикла (20—30 мин) и после набора осадка до 5 мкм. Од нако, при применении фильтровальной бумаги производительност! фильтра становится ниже по сравнению с производительность! ы при использовании фильтровальной ткани. Максимальная высот) 28 а на фильтрующем материале может быть доведена (для чения цикла фильтрации) до 70—80 мм. В качестве фильт- ;;его материала в многоярусных фильтрах (типа ФМБ) при- _тся только фильтровальная бумага марок А и Б. .- аждый рабочий участок фильтровальной хлопчатобумажной . :г кПеркалино А» используется в полосовых фильтрах много- лю, вплоть до полного его износа. Такое использование воз- ...кни вследствие того, что конструкция полосовых фильтров печивает фильтровальной ткани возвратно-поступательное ннжение внутри камеры фильтрации. Каждый рабочий участок п.штровальной бумаги используют однократно и вместе с осад- о! при окончании рабочего цикла сбрасывают. Максимальная рсч’.зводительность полосовых фильтров с фильтрующей тканью Пс’калино А» толщиной 40—60 мкм, применяемой при отделе- in. эмульсии от мелкой стружки, составляет 400 м3/ч. При отде- eiii'H шлама от эмульсии производительность фильтров резко а,н ет и становится в 2,5—3 раза ниже, чем при отделении от мхльсии мелкой металлической стружки. Производительность размера (площади фильтрующей поверхности). По опытным агп'ым максимальная производительность фильтра ФМБ-20 с лшцадью фильтрующей поверхности, составляющей 20 м2, при чи, гке эмульсии от окалины, получающейся в процессе прокат- и алюминиевых листов, составляет 500 м3/ч. При эксплуатации систем гидротранспорта алюминиевой струж- и и шлама получим, что средний расход фильтра на одпу автома- ii'ii скую линию составляет 180 или 360 м3/ч. Исходя из этих дан- |.1х вместимость бака-отстойника и бака для чистой эмульсии ол.кна составлять 60 м3, что обеспечивает кратность обмена •льсии в системе, соответствующую по времени 10 или 20 мин. Производительность насосов, подающих суспензию в фильтр, ! ильтрат на автоматическую линию, и давление на выходе из должны быть на 10—15% выше расчетных величин. Необхо- ie давление на выходе из насосов проверяется подсчетом по- напора в подающих трубопроводах. При проектировании на- >ix станций для нескольких автоматических линий рекоменду- чезависимо от числа устанавливаемых насосов, для обеспече- их унификации применять насосы одного типоразмера. Целе- разнее использовать насосы типа Пс (песковые), поскольку пензии находится металлическая стружка или шлам с абра- >1ми частицами. Один из насосов станции должен быть резерв* т. е. способным подключаться к любой из двух магистрате*.
одна из которых подает эмульсию в фильтр, а другая — на авто.я тическую линию. Производительность насосов, работающих пара! лелыю на одну автоматическую линию, можно регулировать I помощью задвижек, устанавливаемых на напорных патрубках J сосов. 1 Рассчитывают систему гидротранспорта алюминиевой струи ки в следующей последовательности: | а) определяют схему расположения транспортных каналов 1 их заглубления в характерных точках трассы; б) расстанавливают побудительные сопла в начале транспод ных каналов и на их отводах; F в) определяют суммарный расход эмульсии и расчетную шир| ну транспортных каналов; В г) определяют объем эмульсии, находящейся в транспорта я каналах при установившемся движении потока; j д) согласно технической планировке расположения обору вания участка определяют схему размещения трубопровода по ! чи эмульсии и рассчитывают напор по его трассе; С с) рассчитывают рабочий объем эмульсии, находящейся в Я ке-отстойнике или установившемся режиме работы; I ж) по суммарному расходу эмульсии и потерям напора в тД бопроводс выбирают типоразмер насоса; * з) определяют время оборота эмульсии в системе. Ь Внедрение типового оборудования гидротранспорта алюмини вой стружки позволит высвободить большое число вспомогате.Л ных рабочих и повысить культуру производства. я
СРЕДСТВА И МЕТОДЫ МЕХАНИЗАЦИИ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУЖКИ Переработка стружки с брикетированием считается эконо- мически выгодной при следующем количестве образуемой на пред- приятии стружки: алюминиевой более 0,5 т/ч, чугунной более 1.5 т/ч, стальной более 1,7 т/ч. Использование стальной стружки в Пиде спирали и дробленой в сталеплавильном производстве связа- но со следующими затруднениями. I. Для хранения стальной спиральной стружки при малой сред- ней плотности ее' (0,15—0,50 т/м3) требуются значительные площа- ди. Длительное хранение стружки приводит к ее слеживанию, окислению и образованию комков, затрудняющих последующее транспортирование и переработку. 2. При отгрузке спиральной стружки мало используется грузо- подъемность железнодорожных вагонов (10—15%). 3. При переплавке стружки не используют полностью объем плавильных агрегатов и загрузочных устройств; увеличивается про- должительность плавки, что уменьшает производительность печей. 4. В процессе плавки стружка окисляется (угар достигает 20 50%), при этом резко ухудшается качество получаемого ме- талла. То же самое относится и к чугунной стружке при использо- вании ее в доменных печах и вагранках литейных цехов машино- <1 ронтельных предприятий. Поэтому стружку стремятся использо- ван, в виде брикетов. Добавление 20—30% брикетированной пружки к основной массе шихты снижает ее угар, который сос- 1лв.1яст только 5—7%. Для использования окускованной стружки в качестве металлической шихты для литейного производства ее необходимо очистить от масла, охлаждающей жидкости и посто- ронних примесей. Обезжиривание стружки. На машиностроительных заводах при. |" работке стальных заготовок резанием применяют смазывающе- о. i.i/Кдающую жидкость (СОЖ). Количество масла, покрываю-' ни . поверхность стружки при сходе ее со станков, составляет примерно 30% от массы стружки. При транспортировании струж- |.п. отстое и стоке количество масла, смачивающего ее, уменыиа- > |< я лишь до 8—10%. При транспортировании такой стружки за- । р । .пяются дороги, вагоны, складские платформы. Кроме того, I .возвратно теряется значительное количество масла. Веледе nine " .гига стружки перед брикетированием загрязняется окружаю in г., среда. Примесь к стружке СОЖ ухудшает ее браке nipoiui- пн. резко снижает металлургическую ценность изготовленных in <• брикетов и самой стружки. Стружка, поставляемая ненргбн- И
теляМ, содержит не более 3% масла, влаги, эмульсии и други примесей (обтирочная ветошь, отходы древесины и т. и.). Для пре изводства легированных сталей и ферросплавов можно применят стружку, содержащую не более 1% этих примесей. При небре» ном хранении стружки в нее попадают отходы древесины, мусо^ обтирочная ветошь и др., из-за чего общее содержание примесе в стружке составляет 10—12%. Если такую стружку применят при выплавке стали, то качество металла ухудшается. Наличи масла в стружке увеличивает содержание серы в выплавляемо стали и количество сульфидных включений, повышает краснолоы кость металла. Для удаления серы из металла следует увеличит температуру и продолжительность плавки, но это отрицательн влияет на стойкость футеровки печи. При сгорании органически примесей в печи образуются тугоплавкие зольные остатки, чт увеличивает содержание неметаллических включений в стал: При разложении влаги и углеводородов СОЖ металл насыщав ся водородом, увеличивается количество флокенов, волосовин микротрещин при горячей прокатке металла. Все это ухудшает у' ловия работы сталеваров и крановщиков. Если стружку с пр месью СОЖ брикетировать или пакетировать в холодном состо нии, то плотность полученных пакетов и брикетов на 10—15% н же плотности переработанной, сухой, очищенной от СОЖ стру} ки. Следовательно, необходима очистка стружки от примес» СОЖ, т. е. обезжиривание. Для обезжиривания металлической стружки применяют ра личные способы, но из-за чрезвычайно развитой поверхнос стружки их применение для очистки мало эффективно [5]. По ра четам площадь поверхности 1 кг стружки с длиной витка 30 м и сечением от 1 до 20 мм2 составляет 15—20 дм2, кроме того, еще увеличивают микротрещины и микронеровности. Наприме стальные детали массой 1 кг имеют площадь поверхности все 3—6 дм2. Остатки СОЖ по мере сбора и транспортирован! стружки к месту хранения или переработки перемешиваются различных сочетаниях, что также затрудняет применение каких- универсальных средств для обезжиривания стружки. Поэтому д. обезжиривания металлической стружки обычно применяют след ющие способы: центрифугирование, когда СОЖ отделяется < стружки под действием центробежной силы; промывку стружки г рячей, водой или щелочным раствором в специальных моечнь машинах, обжиг стружки в различных нагревательных печах, rj органические примеси испаряются и выгорают. Центрифугирование стружки производится в центрифугах ра личной конструкции и производительности. На машиностроител ных заводах обычно устаналиваются центрифуги периодическо! действия типа ТК-1000, пригодные для обезжиривания стружки содержанием 10—15% остатков СОЖ. В корзину центрифуги о, повременно загружается до 300 кг стружки. Заполненная стру> кой корзина, которая представляет собой металлическую обеча ку со сквозными отверстиями для выхода из нее масла и эмул 32
з Дик. 5 • ни, устанавливается на ротор центрифуги. При вращении ротора и н'чение 7—8 мин масло и эмульсия под действием центробеж- ных сил почти полностью отделяются от стружки и собираются в I пениальной емкости. Центрифуга непрерывного действия типа ТНП-800 с болвшой < коростью вращения ротора имеет механизм, перемешивающий «дружку в процессе центрифугирования, чтобы улучшить отделе- ние масла и эмульсии от стружки. Однако такая центрифуга так- же не обеспечивает полного обезжиривания стружки. Кроме того, опоры ротора центрифуги ТНП-800 быстро разрушаются в ре- зультате вибрации, возникающей - при попадании в центрифугу имеете со стружкой металлических предметов. Для обезжиривания стружки применяют также прямоточную центрифугу, которая приводится в действие электродвигателем, соединенным с вертикальным валом центробежной фрикционной муфтой, обеспечивающей плавный пуск центрифуги. Шкив верти- кального вала имеет ленточный тормоз. Корзина—-металлическая обечайка со сквозными отверстиями, подвешена на центральном валу, на котором насажены металлические диски различного диа- Meipa. Сверху и снизу корзина имеет приемный и выходной кону- сы Она находится в цилиндрическом металлическом корпусе, прикрепленном к стойкам каркаса, привинченного к литой чугун- ной раме фундамента. Вверху корпуса имеется загрузочное окно, и внизу—воронка для отвода стружки и патрубок для слива магла. Включив первую скорость электродвигателя (480 об/мин), чере 1 загрузочное окно подают в центрифугу до 500 кг стружки, Коюрая попадает на вращающиеся диски и центробежной силой (ибрасывается на вертикальные стенки корзины. После оконча- ния iaгрузки стружки включают вторую скорость электродвигате- ля (970 об/мин). Под действием центробежной силы масло и >м\льсия отделяются от стружки и через отверстия в корзине по- па.ьиот на стенки корпуса, по которым стекают вниз в патрубок и н маслосборник. Чтобы выгрузить обезжиренную стружку, элек- •Iр<'двигатель выключают, ленточный тормоз останавливает кор- •ин\, и стружка через воронку высыпается на конвейер. Весь про- |ц । < обезжиривания порции стружки (включение, загрузка, от- жим масла и остановка для выгрузки) длится 5 мин и осуществ- л|ц ня автоматически. Но в такой центрифуге наблюдается быст- рый юное подшипников из-за сильной вибрации вертикального ва- ля при неравномерном распределении. стружки по стенкам вра- ны к нцсйся корзины. По правилам эксплуатации перед началом р.нииы необходимо проверить крепление всех деталей привода in и । рнфуги. Центрифугу очищают от налипшей массы, продавли- H.IU1 г в подшипники смазку, проверяют исправность тормоза н и< и । робежной муфты, натяжение клиновых ремней передачи, плотность гидравлической системы. Во время работы центрифуги необходимо равномерно загружать стружку и наблюдать за ис- нринпостью тормоза, центробежной муфты и гидравлической сис- темы. 33
Для обезжиривания стружки непрерывного действия исполь зуют вертикальную фильтрующую с вибрационной выгрузкоь центрифугу ФВВ-1101У-01. Стружка, загружаемая в центрифугу проходит по кольцевой щели питающего устройства и попадае! на дно вращающегося ротора. Центробежной силой стружка от брасывается к стенке ротора с фильтрующим щелевидным ситой* и под действием осевых вибраций и составляющей центробежное силы продвигается вверх по наклонной стенке ротора. При stow под действием центробежной силы происходит отделение масла которое, проходя через щели фильтрующего сита ротора, попада ет в приемник фугата и удаляется из центрифуги. Обезмасленна; стружка, разгружаясь через верхнюю кромку ротора, отбрасыва ется к стенкам наружного корпуса и, ударяясь о кожух, попада- ет через кольцевое пространство между наружным корпусом г приемником фугата на стружкоуборочный конвейер. Недостатком такого способа обезжиривания является то, чтс в центрифугах всех типов отверстия корзин забиваются грязью что ухудшает обработку стружки. В них нельзя отделить от струж ки песок и другие примеси, которые лучше, чем в центрифугах удаляются вместе с остатками СОЖ при промывке стружки t специальных моечных машинах. Промывка стружки горячей во дой или щелочным раствором и ее последующая просушка позво- ляет ее максимально обезжирить; например, трех- или четырех кратную промывку горячей водой с последующей просушкой час то применяют для обезжиривания стружки легированных сталей Конвейеры со стружкой проходят через моечную камеру, где стружка промывается горячей водой (90—95° С), поступающеь под давлением 3—4 кгс/см2 из сопел. Затем стружка попадает на конвейер вне камеры и подается в сушильную камеру. После обез- жиривания на такой установке на стружке любых размеров ос- тается не более 2% первоначального количества масла. Для обез- жиривания стружки горячей водой изготовлена специальная опыт- но-промышленная установка. Чтобы уменьшить в стальной струж- ке примеси масла и эмульсии с 7 до 1%, необходимо промывать ее с перемешиванием 8—10. мин водой при температуре 80—90° С под давлением до 5 кгс/см2. Обжиг стружки в нагревательных печах производят не только для удаления из нее органических примесей, влаги, масла, но и для нагрева ее перед прессованием. Стружку при помощи элек- тромагнита мостового крана- загружают во вращающуюся бара- банную печь диаметром 1,6 м и длиной 8 м. Стружка нагревается газами с температурой 700—900° С в течение 5—6 мин, в качест- ве топлива применяют керосин. Из печи стружка высыпается в короба и направляется для использования россыпью при выплав- ке стали в электропечах или тут же брикетируется. На этой ус- тановке обезжиривается до 12 тыс. т стружки в год, но она име- ет высокую окисленность (10—12%), налет скоксовавшихся про- дуктов сгорания органических примесей и не очищена от песка 34
и i.iii. Поэтому при выплавке легированных сталей в шихте |> । р> niello использовать не более 5% такой стружки. < \ шествующие методы очистки стружки: предварительная про- Ыыг.ка в бензине, промывка водой под душем, центрифугирование и и к далее, — не дают должного результата. Отмывка стружки кН, ютами, щелочами, горячей водой, острым паром и др. обеспе- чит,и г хорошую степень очистки, но является дорогостоящей и ip- чч-мкой операцией. Удаление масла и эмульсий со стружки щ< ином обжига в окислительной среде приводит к угару метал- ла в загрязнению воздуха продуктами сгорания. Электрохимиче- Гкпп способ обезжиривания стружки имеет низкую пропзводитсль- |1<н и> и степень обезмасливания при больших затратах. Из сущс- Г । и\ юших способов очистки металлической стружки сравнительно Эффективным, простым и дешевым является мойка ее горячей во- под давлением с последующей сушкой воздухом; другие спо- (•ini.i пли очень сложны, или не дают ожидаемых результатов. Oiii.ii эксплуатации центрифуг разных систем показал, что после цеп । рифугирования даже на частотах вращения 1500 об/мин и нише па металлической стружке остается значительное количест- |н> масла и охлаждающей жидкости, застрявших в рваных с зау- сенцами кромках стружки (3—5% масла от массы стружки). Переработка алюминиевой стружки. Для последующего ис- пользования алюминиевую стружку, не смоченную охлаждающей ж и [костью, следует подвергать, грохочению, дроблению, магнит- iini'i сепарации, сушке и брикетированию. Грохочение осуществля- 1-ня для того, чтобы от стружки отделить крупные обрезки метал- .1.1 п детали, а от мелкой стружки — вьюнообразную, для чего применяют грохоты с диаметром ячеек сита 25—30 мм. Для дроб- .1. пня вьюнообразной стружки больше всего используют валковые п молотковые стружкодробилки. Молотковые дробят стружку па |". iee мелкие части, что необходимо для хорошего заполнения п|'< ес-камеры брикетировочного пресса и для получения брикетов > большой плотностью. Магнитной сепарации следует подвергать ....ко стружку цветных металлов для удаления из нее стружки и. рных металлов, что производят с помощью электромагнитных । и, и нов ленточных конвейеров. Сушка необходима для удаления 1 пружки влаги и масел без разложения и воспламенения выде- "щпхея углеводородов, т. е. при температуре до 350° С. Не ре- । мсидуется для высушивания алюминиевой стружки применять шильные барабаны, так как практически в них происходит вос- .1менение выделяющихся углеводородов, а с ними сгорает и । ь стружки. Брикеты, изготовленные из сухой алюминиевой ' . жкп на гидравлических прессах, получаются плотные, они г. . шрживают механические испытания: трехкратное сбрасыва- п г с высоты 1,5 м на металлическую плитку. Такие брикеты при п ;.1вке не окисляются, в результате чего расплавляются пол- II гью. Переработка чугунной стружки. Брикетирование чугунной пружки осуществляется горячим“*й“холодным методами. Перед •I " 35
операцией брикетирования сухая чугунная стружка (не смоченна! охлаждающей жидкостью) должна быть подвергнута грохочении а стружка со следами охлаждающей жидкости — грохочению I сушке. Для сушки обычно применяют сушильные барабаны с ис пользованием природного газа, которые состоят из вращающихс, сварных барабанов, футерованных внутри огнеупорным кирпичом В сушильном барабане стружка нагревается до 300—350° С, npi этом все посторонние примеси (масло, вода, ветошь) выгораю^ Наиболее эффективным способом горячего брикетирования чугун ной стружки является способ прессования ее молотом. Брикеты полученные этим способом, обладают хорошей прочностью, плот ностью 5,5—6,5 т/м3, свободны от примесей; они могут служит, почти полноценной заменой кускового лома для плавильных агре| гатов. Лучшим способом холодного брикетирования считаете, способ, при котором перед прессованием в стружку добавляете] 10% отходов литейного производства — отсева коксовой мелочи Брикеты, изготовленные этим способом, плавятся как кусковой ма териал. Переработка стружки .углеродистых и легированных сталей Существуют холодный и горячий способы брикетирования сталью ной стружки. При холодном брикетировании стружку, поступай щую на перерабатывающий пункт, подвергают грохочению, дро€ лению, отделяют от СОЖ и повторно дробят; затем она брикет» руется или ее отправляют россыпью на предприятия для перера ботки. При горячем брикетировании, в отличие от холодной, стружка углеродистых сталей после вторичного дробления обж» гается и сушится в сушильном барабане, к которому пристроен, камера для поджигания газов при температуре 550—-700°С; всле за этим брикетируется на прессах, причем при этом способе бр» кеты получают более высокого качества, чем при холодном. Брикетировать стружку легированных сталей надлежит на ус тановке, в которую входит линия подготовки стружки, состояща из накопительного бункера, вибросита, молотковой дробилки конвейера подачи готовой стружки и загрузочного бункера с тол кателем, загрузочной коробки с патрубком для отвода газов систему очистки, вращающейся барабанной печи, огневой короб ки и горизонтального гидравлического пресса. Все существующие методы переработки стружки можно разде лить на следующие: а) механические методы — дробление, паке тирование и брикетирование в холодном и горячем состояли (брикетирование взрывом, под молотом с вибратором и с электрс контактным упрочнением); б) металлургические методы — пер< плав в дуговых и индукционных электропечах, вагранках и др] гих агрегатах; в) теплошлаковые методы переплава — электро шлаковый и факельно-шлаковый. Дробление стружки. Основным методом переработки стружк является ее дробление для увеличения насыпной массы стружк и облегчения ее переплава [6]. Широко применяют двухстадийнс дробление стружки. Существующий технологический процесс п 36
I* работки стружки, состоящий из первичного (предварительного) и 1чоричного (окончательного) дробления с последующим брпке- । кропанием, конструктивно представляет собой линию, состоящую ш. системы конвейера, валковых и молотковых стружкодробилок. I.iкое двойное дробление в четырех- пли пятивалковой дробилке, и । (-м в молотковой типа СМ-2 необходимо для получения одно- рщной фракции стружки. После дробления стружки в пятивалко- lioii дробилке отдельные куски ее достигают 100—150 мм в длину, iiiu .ie прохождения через вторую — молотковую дробилку, струж- «I и.’.мельчается до кусочков размером 10—40 мм. В результате •акого дробления плотность стальной стружки приближается к сип пости чугунной. Важно тщательно измельчить стружку в про- цчче брикетирования. При использовании мелкой стружки с дли- KHI витка 10—40 мм матрицы брикетировочного пресса заполня- лся лучше. Чугунная или мелкодробленая стальная стружка из «и рузочного бункера, расположенного над прессом (рис. 12), че- « । шиберный затвор, регулирующий ес поток, попадает на виб- прмощий лоток, с которого высыпается в подвижный контейнер пресса. При помощи двух пневматических отсекателей 2, рас- К1.к»кеиных под углом по бокам подвижного контейнера и рабо- ’акнцих от сети с давлением воздуха 6 кгс/см2, от общего потока |р\жки отсекается часть, необходимая для получения брикетов ргпуемой плотности п габарита. Пуансон 5 пресса, передвигаясь ио. н, своей оси в направлении к опорной плите 3 пресса, за пе- рни I быстрого хода проходит толщу стружки, находящейся в под- IIiizkhom контейнере, заталкивая ее в пресс-форму 4. Встретив соп- ри ।пиление со стороны подпрессованной стружки, пуансон посред- <-|ш>м автоматического гпдроуправления переключается на замед- лспп\ю скорость. В это время происходит окончательное протал- кни.шне нужной порции стружки в пресс-форму и брикетирова- Гч Г.’ Схема процесса брикетирования: в ••дпое положение; б— подпрессовка; в — начало прессования; г — конец прессова- * <иход; е — выбрасывание брикета и возврат пуаисоиа в исходное положение 37
ние. Пресс-форма имеет обратный конус. Во время описанной процесса прессования стружка продолжает поступать в подвига ный контейнер, однако в камеру прессования не попадает, а на капливается для нового цикла прессования. После окоичани! прессования подвижный контейнер отходит от опорной плиты пневматические отсекатели раздвигаются для приема в камер] новой порции стружки. Брикет остается зажатым между nyancd ном и опорной плитой. При обратном ходе пуансона брикет осв<1 бождается и по склизу скатывается в тару, установленную в при ямке около пресса. Цикл повторяется. Недостатком двойного брикетирования стружки является та что установка оборудования, как дробилок, так и связующего и| конвейера, занимают значительную производственную площади Для ликвидации указанного недостатка разработана установи! валково-молоткового измельчителя стружки, который представлю ет собой систему валковой и молотковой дробилок, заключенный в один корпус, имеющий приспособление для выброса недробтп мых элементов. I Холодное брикетирование стружки. При подготовке стружк! и переплавке больше всего распространено брикетирование в заа крытых матрицах без каких-либо связующих. Для брикетирова] ния стальной и чугунной стружки и стружки цветных металло] применяют специальные гидравлические прессы. Для получени! плотного брикета из стальной стружки необходимо создать в npecd камере (матрице) пресса давление более 2250 кгс/см2, а для окул кования чугунной стружки — более 3500 кгс/см2. Брикеты холод ного брикетирования имеют все же недостаточную мсханическуя прочность и легко разрушаются в процессе транспортирования Из-за наличия эмульсии в стружке брикеты подвергаются иптем сивной коррозии и поэтому не могут длительно храниться. Уста новлено, что скорость коррозии стружки из-за большой активно! поверхности, в 5—6 раз превышающей поверхность монолита, влажной среде в 4—8 раз больше, чем скорость коррозии монолит! ного металла. Низкая термическая стойкость брикетов приводи] к безвозвратным потерям металла в виде угара; например, в вал ранках до 25—30%. ’ Наряду с имеющимися преимуществами использования мето] да холодного брикетирования стружки этот способ не лишен пекси торых недостатков: недостаточная плотность брикетов, вследствие чего окислительные газы проникают внутрь брикета и тем самым увеличивают степень окисленности металла; необходимость npitj менения для брикетирования чистой неокисленной стружки; ил пользование прессов с большим давлением прессовани! (4500 кгс/см2); малая производительность оборудования при бол1! щих энергетических затратах; при длительном хранении брикета окисляются и теряют прочность, особенно брикеты из чугунной стружки; стружка, идущая для брикетирования, должна быт! предварительно очищена от масла и эмульсий; сравнительна большие капитальные затраты на установку брикет-прессов, выс я 38 J
Гиг. 13. Пресс брикетировочный Б-6238 k.i:i стоимость самих прессов, требующих для нормальной эксплу- <п.шин сооружения отапливаемых помещений. Брикетировочный пресс Б-6238 (рис. 13) усилием 630 т пред- II । щачен для брикетирования стружки черных и цветных метал- лов. Он представляет собой горизонтальный автомат, оснащенный | индивидуальным гидроприводом. Брикетирование стружки осуще- < шляется в подвижном контейнере, имеющем вибрирующий бун- I.' р и гидравлические трамбовки. Стружка подается в матрицу с помощью пресс-штемпеля, выполняющего перед прессованием од- II-.. две пли три подпрессовки, их число устанавливается заранее г. (.пшсимости от насыпной массы стружки. Четырехколонная си- ловая рама смонтирована па общей станине, являющейся одно- । |>< менно резервуаром для масла. К станине прикреплены две на- кнные станции и лотки для удаления готовых брикетов. Конст- р.кипя станины позволяет перестановкой лотков обеспечить выда- •| Брикетов на любую из двух сторон пресса. Пресс оснащен ав- .оматпческой системой очистки рабочей жидкости — масла инду- । рояльного. Водяная охлаждающая система охлаждения обеспе- чивает автоматическое поддержание температуры рабочей жидко- ;н в заданных пределах. Техническая характеристика пресса Б-6238 и ’ le, тс: пресса................................................................. 630 рамбования...........................................,.............. 20,0 1! >дпрессовки ...................................................... 31,5 ьсма контейнера .................................................... 40.0 I in < пне рабочей жидкости, кгс/см2 .................................... 160 । поршня, мм .......................................................... 500 Ч.-1 контейнера, мм ....................................................... 180 ' 1.1-1овленная электрическая мощность, кВт: пдропривода ......................................................... 110 : ибропитателя ....................................................... 1.2 I-м. сгпмость гидросистемы, л ............................................ 3500 .19
Масса пресса, т .................................................... Габаритные размеры, мм: длина .............................................................. ширина ......................................................... высота ......................................................... 27 Предусмотренные производительность пресса Б-6238 и качест во брикетов получают при соблюдении следующих условий: струж ка черных металлов по степени чистоты и влажности должна от вечать требованиям ГОСТ 2787-75; длина витка стружки — не ме нее 3 мм и не более 50 мм (допускаются витки длиной до 100 м» в количестве не более 3% по массе); площадь ее сечения — в пре делах 5—50 мм2; стружку шарикоподшипниковых и быстрорежу щих сталей перед брикетированием следует отжигать. Брикетировочный пресс Б-6241 производительностью 8т/ч(рис 14) предназначен для брикетирования стружки с длиной витка д< 50 мм. Пресс Б-6241 — двухколонный горизонтальный (силовая рама смонтирована на станине 2) снабжен гидроприводом 4, уста новленным на отдельно стоящем баке 5. Между главным цнлипд ром и траверсой, которые стянуты колоннами с разъемными гай ками, расположен контейнер. На штоках 7 цилиндров 3 перемеще ния контейнера имеются телескопы, обеспечивающие подачу масл; в цилиндры трамбовки. На траверсе 1 установлен вибропитател! 2, а на контейнере — бункер. Бак наполнения 8 размещен на глав ном цилиндре и поддерживается четырьмя стойками. Процес< брикетирования стружки на прессе Б-6241 полностью автоматнзи рован. Стружка по лотку вибропитателя равномерно подается i бункер контейнера. Подачу стружки в плавающую матрицу про изводит пресс-штемпель, выполняющий перед прессованием одну1 Рис. 14. Брикетировочный пресс Б-6241 40
|h<- или три подпрессовки. Число подпрессовок устанавливают за- в зависимости от насыпной массы стружки. Возможна так- in- работа пресса с одной подпрессовкой без трамбовок. Техническая характеристика пресса Б-6241 lli.iiic, тс: пресса ................................................................. 1250 |р.тмбовання ........................................................... 31,5 иодирессовки ............................................................ 63 Ниюльший ход пресс-штемпеля, мм ..................................... 720 кд контейнера, мм ......................................................... 370 lytpeiniHC размеры контейнера, мм: диаметр ................................................................. 460 длина ................................................................... 515 циость установленных электродвигателей, кВт .............................. 285 та пресса, т.............................................................. 92 (coin пресса над уровнем пола, мм ....................................... 4000 p.ipiniibie размеры, мм: длина ................................................................... 12500 * ширина ................................................................ 3500 высота ................................................................ 4000 I I (лотность у брикетов является основным показателем прочно- Бп Повышение плотности, особенно выше 4,0—4,5 кг/дм3, связа- с необходимостью приложения больших давлений прессования. 1а величину плотности брикета оказывает влияние давление Ьгссования pt, отношение высоты брикета к его диаметру h„: Du, Кема прессования и форма торцов штемпеля и пресс-шапбы. При «•рсработке чугунной, стальной и бронзовой стружки на прессах •(>‘238 (диаметр инструмента £)= 170-ь 150 мм) и Б-6234 (диаметр к фумента D= 120-ь 100 мм) подсчитали плотность полученных ifnii.eroB (табл. 8). Брикет расширяется не только в продольном «шравлении, но и в поперечном. Если относительные изменения М.ВО1Ы брикета колеблются в пределах 5—10%, то изменения по ui.i-.ierpy не превышают 1,0—1,5%. Увеличение размеров брикета L. :>• его освобождения снижает плотность на 5—9%. Зависпмо- пп плоскости брикетов от давления прессования аналогичны и нт одностороннем и при двухстороннем прессовании, но в пос- k нк'М случае при тех же давлениях можно получить плотность JpiiKdOB на 4—8% больше. Особенно эффективно двухстороннее 1р< сование для брикетов с /г:£>>0,6—0,7. При изучении зависи- in Pi = <p (уп) рассмотрим влияние диаметра инструмента на l.i.unocTb брикета (рис. 15) при прессовании чугунной и стальной Ир /ккн инструментом диаметром 100, 120, 150 и 170 мм. При до- |i । Hi'iiio высокой плотности, например, при уп=4,5 кг/дм3 выра- к< вне Pi = (p (ун) практически не зависит от диаметра инструмен- |.i Поэтому приведенные на рис. 18 графики могут быть исполь- |ог..шы при выборе усилия прессования для проектируемых брике- (провочных прессов с диаметрами инструмента, отличными И исследованного интервала 100—170 мм. Приведенная выше ана- |н।ическая зависимость между плотностью брикета и давлением )|>>-' сования pi = <p (ун) устанавливает связь между этими парамет- 41
Таблица Плотность и размеры брикетов из чугунной, стальной и бронзовой стружки, изготовленных на прессах Б-6238 и Б-6234 Вид стружки D, мм "'б- КГ кгс/см’ °б. мм лб, ММ 16 Чугунная 120 2,47 2300 121 39,5 5,13 120 4,13 2300 121 67,0 5,08 100 2,60 3300 101 54,5 5,54 100 2,77 3300 101 60,0 5,42 150 6,14 2300 153 58,0 5,35 150 12,43 2300 153 120,0 5,26 170 7,60 3000 173 51 5,15 170 12,54 3000 173 67 5,07 170 8,60 3000 172 49 5,55 170 13,70 3000 172 76 5,40 170 9,15 3000 173 57 5,48 170 13,15 3000 173 91 5,23 Стальная 120 0 86 3300 101 18,0 •.), 5с 120 3300 101 39,0 5,51 120 2,15 2300 121 34,5 5,06 Вид стружки D, мм /пб. кг кгс/см2 сб, мм ?б. ММ у, кг/дм3 120 3,98 2300 121 68,0 4,71 150 6,49 3900 153 58,0 5,6 170 10,38 3000 153 97 5,4 Стальная 170 6,64 3000 173 51 5,1 170 8,64 3000 173 67 5,0 170 6,85 3000 172 46 5.5 170 10,30 3000 172 76 5.4 170 7,30 3000 175 45 5,4 170 11,80 3000 175 80 5.2J 170 12,04 3000 173 70 6,7 170 16,20 173 95 6,7 Бронзовая 170 12,70 172 70 7,1 170 17,40 172 98 7,0 рамп в процессе прессования прп vH>4,0 кг/дм3. После освобож дения из пресса брикет расширяется под действием внутреннп: сил упругости п его плотность уменьшается на 7,0—10%. Стан дартные испытания на прочность брикетов сбрасыванием их с вы соты 2 м на металлическую плиту и испытания на прочность pas давливанпем брикета, зажатого между пресс-штемпелем и пресс шайбой пресса прп снятом контейнере, показали, что брикеты н Рис. 15. Зависимость плотности брикета матрицы: а — чугунная стружка; б — стальная стружка (цифры на кривых — диаметр инструмента, 42
Ггс. 16. Зависимость плотности брикета от давления прессования и температуры и 11 рева стружки: I /=-700’С; 2 — /-550° С; 3— /=200° С Г.р 17. Пресс Б-654 для горячего брикетирования стружки: ” - ггковая дробилка; 2 — питатель; 3— бункер; 4 — ленточный конвейер; 5 — приемный ). о—дымовая труба; 7 — дымовая коробка; 8 — барабанная цепь; 9 — огневая короб* — гидравлический пресс Б-6238; 11— лоток вибрационного питателя I : . .'шлются при сбрасывании и давлении, равном 75—85% от . 'сипя прессования. '1етод горячего брикетирования стружки наиболее приемлем । гружки из менее пластичных материалов. Для нагрева обыч- । вменяются вращающиеся барабанные печи, в которых полу- । температуру до 850—900° С посредством сжигания газа или >го топлива; прп этом значительно снижается давление прес- < ,пя (рис. 16). Нагревают стружку в дробленом виде, а бри- • уют на обычных гидравлических прессах (рис. 17) или под *- !ом (рис. 18). Метод горячего брикетирования позволяет пе- |' , ютывать стальную, вьюнообразную, сыпучую и чугунную < ; .ку. Получаемые брикеты имеют высокую плотность, проч- 1 п не содержат органических примесей, так как в процессе I' । на масло и эмульсия удаляются. 43
Стальную вьюнообразную стружку загружают в бункер уста- новки (см. рис. 17) краном при помощи грейфера пли магнитной! шайбы. Из загрузочного бункера стружку непрерывно подают тол- кателем в барабан печи, где она перемешается посредством его вращения. Во время движения стружка нагревается, сливается в, непрерывный канат и при этом значительно уплотняется, (плот-' ность стружки достигает 0,8—1,0 кг/дм3). Окончательный нагрев стружки до температуры 850—900°С происходит в камере печи, тогда как в барабане ее предваритель-( но методически подогревают отходящие газы. Из камеры струж- ковый канат специальным проталкивателем периодически выдают в металлический желоб, заканчивающийся над лотком подачи го- рячей стружки на наковальню молота. Выданную порцию горячей стружки отрезают пилой трения, и она падает в лоток, по которое му ее подают толкателем в пресс-форму, находящуюся на нако- вальне молота и дополнительно сжимают. Ударами бойка молота стружку, находящуюся в простанстве, ограниченном с трех сто- рон контуром пресс-формы и со стороны лотка толкателем, сва- ривают в монолитный брикет. После этого толкатель возвращает- ся в исходное положение, а пресс-форма с брикетом перемещается и брикет выталкивается. Затем пресс-форма возвращается в ис- ходное положение на наковальню молота, и цикл повторяется. Элементную стружку загружают в барабан так же, как и вью- нообразную. По выходе из барана стружка падает в камеру пе- редней кладки и накапливается в ней. Стружка поступает в каме- ру окончательно нагретой, и ее температуру здесь поддерживают на постоянном уровне, так как факелы боковых форсунок пли го, редок направлены на нее. Посредством объемного дозатора из нижней части приямка периодически берут порции стружки, ко- торые затем ссыпаются в лоток подачи горячей стружки — в про- странство перед толкателем. Дальнейший процесс ее брикетиро- вания аналогичен процессу окускования вьюнообразиой стружки Рис. 18. Установка для горячего брикетирования стружки: / — магнитная шайба; 2 — бункер; 3 — ленточный питатель; 4 — ленточный конвейер; 5 — теч ка; 6 — дымовая коробка; 7—барабанная печь; 8— огневая коробка; 9, 10— горелки; 11, 17 /8 — пневмоцнлнндры; 12, 13 — молот с бабкой; 14 — пресс-форма; 15 стакан; 16— толка тель 44
Для перевода пресса Б-654 с переработки вьюнообразной • :ружки на чугунную необходимо установить соответствующий |" 1катель дозатора стружки, сменить толкатель и пресс-форму, i знобив верхнюю и нижнюю части пресс-формы для чугунной < |ружки, установить промежуточную плиту в лоток подачи горя- •н и стружки, установить боек для чугунной стружки. Загружают ч\ । у иную стружку в барабан, нагревают и дозируют ее так же, как и » гальную сыпучую стружку. По выходе из желоба дозатора < |р\жка по специальному рукаву поступает в верхнюю часть зам- кнутой пресс-формы, находящейся в лотке на промежуточной пли- •|г. которую затем устанавливают на наковальню молота. В ре- йх, штате ударов бойка молота брикет формируется целиком в нижней части пресс-формы, для чего ее высота выбрана большей, •к-xi высота брикета. После образования брикета верхнюю часть пресс-формы перемещают в исходное положение, а нижнюю с бри- hvioM — под выбивку. Управление установкой легко автоматизи- ровать, поскольку операции совершаются в следующей строгой последовательности: работа дозатора (двойной ход), подача верх- ||< -и части пресс-формы на наковальню, удары молота, возврат Перхней части пресс-формы и перемещение нижней части под вы- бивку, работа выталкивателя (двойной ход), возврат нижней час- ти пресс-формы. Однако брикетирование в горячем состоянии •пнет следующие недостатки: а) большие энергетические затраты пи нагрев стружки до температуры 850—900° С; б) значительное окисление металла в процессе нагрева, что снижает ценность бри- kci.i, как шихтового материала для ваграночной плавки; в) низ- к\к) производительность (1—3 т/ч), ненадежность в работе; г) вы- <nMiii угар металла при нагреве перед брикетированием. Пакетирование спиральной стальной стружки в пакет-прессах и 1.ПШСИМОСТИ от ее химического состава и физического состояния о* хществляется на гидравлических прессах тремя способами: вме- си- с легковесной обрезью, например, кровельного железа, тонко- in листа; в отдельные пакеты из мягкой незакаленной стали и в и.и ретом и отожженном состоянии. При первом способе пакетиро- П.П1НЯ стальной стружки в пакет добавляют 20—60% вьюнообраз- III hi стружки. Однако пакеты, изготовленные этим способом, име- ► и низкую плотность (1300—1500 кг/дм3), малую прочность, в ре- 1х плате чего пакеты рассыпаются при погрузке и транспортирова- нии Применение для пакетирования добавок дробленой стружки и-ич.ппает плотность пакетов до 1,8—2,2кг/дм3, но это связано сдо- ||ц тигельными затратами средств и оборудования. При этом надо и хи н> в виду, что увеличение количества стружки в пакетах уве- ли.... потери металла в процессе самого пакетирования с 0,22% Г» । использования стружки до 1,04% при использовании 25—30% ирх/кки. Поэтому добавку стружки в пакеты необходимо регулп- |>|'|'..н!. в зависимости от состояния стружки и листа. Для выжигания масла и снятия наклепа, который особенно •и-..телен у высокоуглеродистых и легированных сталей, струж- Их черед пакетированием подвергают отжигу в специальных пе- 45
чах при температуре 500—600° С для конструкционных углеродис- тых сталей и при 600—900°С— для высокоуглеродистых п легпро< ванных сталей. После охлаждения до 200° С стружку пакетирую! на обычных прессах. Плотность таких пакетов составляет 2,5— 3,0 кг/дм3. Достоинство данного способа заключается в отсутствии подготовительных операций: дробления, удаления масла и эмуль; сии с поверхности стружки. Средне- и высокоуглеродистую и легированную спиральную стружку пакетируют в нагретом и отожженном состоянии. Паке' тируют отожженную стружку после устранения влияния наклепа i снижения предела упругости стружки, полученного во время реза ния металла на станках, когда она нагревается до температурь низкого отжига и высокого отпуска, и горячую стружку, нагретую до температуры, обеспечивающей необходимую для технологпче ского процесса пластичность. Установка для пакетирования вью нообразной стружки в нагретом состоянии состоит из камерно! проходной печи для нагрева ее и дугового легковесного лома д: 800° С и пакет-пресса. Плотность пакетов при относительно невы соком давлении пресса, равном 50—100 кгс/см2 достигает 4 кг/дм’ При данном способе отпадает операция дробления стружки, ст;< новится возможным ее окускование совместно с легковесной о<д резью, канатами и проволокой. Однако пакеты имеют высокук окисленность и после пакетирования их необходимо охлаждать | водяном бассейне. Металлургические способы переплава металлической стружки Стружка для переплава в металлургических печах обычно псполь зуется в виде россыпи, что является причиной низких технику экономических показателей этих печей. Основным металлургичес? ким методом использования легированной стружки является п'Э реплав ее в дуговых электропечах ДСП-15 и ДСП-5 небольшо) вместимости для отливки шихтовых слитков. Этот метод iiMeej серьезные недостатки: высокий физический угар металла (д 20%) и содержащихся в нем легирующих элементов: низкое к « чество шихтовых слитков из-за повышенной концентрации серы газов и неметаллических примесей; относительно высокий расхо, электроэнергии, 550—600 кВт-ч/т и др. Сущность теплошлакового процесса заключается в том, чт стружка загружается в шлаковый расплав, имеющий достаточн| высокую температуру. Наиболее приемлемым источником тепл! является электрический ток или погруженный топлпвпо-кислорол ный факел. В зависимости от применения источника тепла тепла шлаковые методы переплава' стружки делятся на электрошлаковтл и факельно-шлаковые процессы. При теплошлаковых методах paq плав металла накапливается в жидком виде под шлаком, а I дальнейшем может подаваться либо в водоохлаждаемый криста.! лизатор, где формируется в виде непрерывного слитка, либо ковш, либо наплавляется на дне в виде блока. Рассматривая м< тоды окускования металлической стружки, надо заметить, что I существующих методов окускования металлической стружки на, 46
ii.iuee промышленное применение получил метод бриКетирова- . । в холодном состоянии без связующих материалов, при высо- ; давлениях, в закрытой матрице, па гидравлических брпкет- р< ссах. Этот метод позволяет механизировать переработку струж- .п непосредственно на месте ее образования. г Технологический процесс переработки стружки, состоящий i® рвичного и вторичного дробления с последующим брикетирова- м, конструктивно представляет собой линию, состоящую из ш гемы конвейеров, валковых и молотковых стружкодробилок, щечного и сушильного агрегата и брикетировочного пресса. He- li к- гатком этого способа является его высокая себестоимость за "h i большого количества используемого оборудования, производ- Iпенных площадей, а также трудоемкости процесса. Учитывая ребования, предъявляемые литейным производством к качеству >рпкетов, все виды металлической стружки следует переплавлять I компактные куски—литейные слитки. Переплавку стружки в литейные слитки следует производить । вертикальной печи шахтного типа. Согласно проведенному опы- \. стружку плавили в печи непрерывного действия с переменной ч мпературой нагрева, с меньшей на входе стружки для ее пред- цштельного нагрева и выпаривания масляных паров и эмульсии в температурой плавления на выходе. Рассмотрим принципиаль- 1\ к» (рис схему установки для переработки стружки в литейные слитки . 19). В корпусе 7 индукцион- юн печи непрерывного действия кимещен вертикальный конусный ршал 8 с лотком 10 для выхода ки плавленного металла в нижней с части. Конусный канал охвачен >< никой индуктора 9 с уменыпаю- 11НМСЯ по высоте конуса диаметром и । ков. Над' каналом размещено iipoiicTBo для улавливания и до- М.1.ШИЯ летучих масляных паров, р' и'тавляющее из себя зонт 1, '""чцающийся через проход 3 с •' срой 4, оснащенной горелками 2 вытяжной вентиляцией 5. Для пства загрузки печи стружкой I" । выполнен подвижным в горп- 1 1ЛЫ1ОЙ и вертикальной плоско- । при помощи реечных и шар- г пых механизмов. Неочищенная i; ,-кка транспортным средством 6 к мвсйером, тарой или грейфером) Рис. 19. Принципиальная схе- ма установки для переработки металлической стружки в ли- тейные слитки г:'р|‘рывно подается в вертикаль- ыи конусный канал 8 индукцион- »>п печи. Стружка, попадая в верх- ги части канала в зону сравни- 47
тельно невысоком температуры, постепенно нагревается, в резуль тате чего из нее выпариваются масло и эмульсия, пары которьг ^попадают в зонт 1, а из него в камеру 4 сгорания, где они дожи Даются и выбрасываются в атмосферу вытяжной вентиляцией 5 По мере нагрева стружка переходит в пластическое состояние уменьшается в объеме и оседает, попадая в зону более высоки температур. В это время сверху в канал 8 подаются новые порцш стружки. В зону плавления стружка попадает нагретой почти д> температуры плавления, и при. этом она накрыта вышележащим! слоями стружки, находящейся в пластическом состоянии, что прак тически предохраняет ее от доступа воздуха, т. е. исключает ее его ранне. Расплавленный металл через летку 10 стекает в форму и I виде слитков отправляется на последующую переплавку, как ших товый металл. Нагрев стружки в печи происходит вследствие впх ревых токов, индуктированных в ней электромагнитным полеа катушки. Величина этих токов зависит от напряженности поля, : та, в свою очередь, -— от величины тока в обмотке и диаметра ка тушки. Так как диаметр катушки уменьшается в вершине конуса то напряженность растет, а поэтому растет и температура награ ва стружки в канале по мере уменьшения его проходного сечения Регулируя величину тока в обмотке индуктора, подбирают опти мальный режим нагрева стружки по высоте канала печи в зави симости от скорости подачи ее. ,
МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЕ СТРУЖКИ Для измельчения металлической стружки применяют не- сколько типов дробилок и целые агрегаты, состоящие из дробилок, । рокотов, конвейеров, в которых получают дробленую стружку ( пригодной для брикетирования фракцией (до 50 мм). Чаще всего применяют валковые стружкодробплки, состоящие из одного, двух или нескольких валков с укрепленными па них ножами. Преиму- ществом этих дробилок является возможность использования за- । резки самосвалом, грейфером, конвейером и т. д. Однако'полу- чаемая фракция стружки не пригодна для брикетирования (свы- ше 100 мм). Кроме валковых дробилок применяют молотковые, которые дают фракцию, пригодную для брикетирования. Недостат- ком этих дробилок является низкая производительность 5 т/ч и необходимость применения равномерной загрузки конвейером, так как иначе при большой подаче стружки забивается приемное уст- ропство. Поэтому обычно применяют агрегаты для дробления, со- i гоящие из валковых и молотковых дробилок, соединенных кон- । пером, из валковых дробилок и грохотов, вибросит и т. д. Кроме |"Н), после прохождения стружки через валковые дробилки, та же . icca подается на вторичную переработку в молотковую дробил- । >. хотя значительная часть стружки (до 30% после первичного "обленпя) имеет уже достаточно мелкую фракцию, пригодную in брикетирования. Для измельчения металлической стружки применяют одновал- । •-д ю. пятивалковую, молотковую стружкодробплки, измельчитель ;>\жки валково-молотковый и установку СДА-7. Типовые конст- ыиш стружкодробилок, разработанные HI IO «Комплекс»: струж- । фобилка одновалковая, стружкодробилка пятивалковая, из- 1ьчитель стружки валково-молотковый, рекомендуют применять - проектировании и изготовлении средств механизации для бдения вьюнообразной, витой и сливной стальной стружки. 11 щменеиие типовых стружкодробилок обеспечивает сокращение ков проектирования; уменьшение номенклатуры деталей, узлов, . ериалов, технологической оснастки; снижение трудоемкости и оков изготовления; создание условий для организации специа- .ированного производства; повышение качества, надежности и '.говечности работы стружкодробилок; улучшение условий мон- । । ха, эксплуатации и ремонта; рационального выбора типа и ис- . ।пения стружкодробплки в зависимости от требуемой произво- о'льности и размера получаемой фракции после дробления. ' ь шитыми исходными данными для выбора стружкодробилок . । 1/кпы быть следующие параметры: производительность Q, | Зак. 5 49
т/ч, размер фракции стружки после дробления, мм, и спо- соб загрузки (конвейером, грейфером, тарой, самосвалом и др.). Валковые стружкодробилкй применяют для дроб- ления крупной вьюнообразной стальной стружки из углеродистой,^ конструкционной и легированной сталей. Конструкция валковых] дробилок позволяет загружать стружку большими порциями мае-] сой 200—300 кг и более с предварительным удалением недробимых элементов. Анализ работы валковых дробилок показывает, что] попадание в зону дробления деталей с линейными размерами д.я 120—150 мм не влияет на работу дробилок. Достоинством валко-] вых дробилок является механизированная загрузка стружки кон-- вейерами, кранами, оборудованными грузоподъемными механиз-1 мами или многочелюстными грейферами; высокая производитель-! ность (до 10 т/ч), стойкость деталей дробилок с учетом попада-] ния в них недробимых элементов; небольшие габаритные разме-1 ры и масса. Вместе с тем, после дробления стружки в валковых? дробилках в ней содержится- 70—75% фракции крупностью до| 50 мм, 10—20% крупностью до 50—100 мм и 10—15% крупностью] до 100—200 мм, поэтому стружку следует подвергать вторичной! Рис. 20. Стружкодробилка одновалковая 1 — рама; 2 — редуктор; 3 — электродвигатель; 4 — муфта зубчатая; 5 — загрузочный бункер; б — подвижные ножи; 7 — неподвижные ножи; 8 — одновалковый измельчитель 50
работке в молотковых дробилках. В молотковых дробилках ти- СМ-2 измельчение этой стружки на допустимо мелкую фрак- :ю, пригодную для брикетирования, осуществляют, используя шрную силу быстровращающихся молотков. Конструкция дро- и.1ки предусматривает механизированную загрузку витой струж- ц, улавливание недробимых элементов, попадающих в дробилку ’.месте со стружкой, что обеспечивает ее бесперебойную и непре- рывную работу, в поточной линии. Дробилка этого типа предназна- • на для дробления витой и сливной стружки сечением до 20— ..О мм2 из углеродистой стали. В молотковых дробилках стружка в .мельчается молотками, закрепленными на вращающемся рото- I" , до фракции, пригодной для брикетирования. Молотковые дро- (.П.1КИ имеют следующие недостатки: низкую производительность, иг долговечность из-за низкой стойкости ударных молотков-бил и колосниковой решетки. Молотковые дробилки снабжены специ- альной ловушкой для выброса m дробимых элементов. Одновалковая стружкодро- билка. Такую стружкодробилку производительностью 2 т/ч (рис. ?()) применяют на предприятиях <• годовым образованием струж- ки до 5000 т. Рама стружкодробилки имеет правое и левое исполнение, что позволяет встраивать дробилку рациональным образом в линию «<>ора, транспортирования и пере- работки стружки в каждом конк- ретном случае. Стружка загру- ,кается. равномерным потоком и. ш небольшими порциями по 1<> 15 кг в приемный бункер, • л куда подхватывается восемью вращающимися ножами-звездоч- ками диаметром 450 мм одновал- 1.иного измельчителя дробилки. Проходя между подвижными и подвижными ножами, стружка мельчается. Измельченная . ружка (30—55 мм) ссыпается । приемную тару или на кон- и-р. Пятивалковая стружкодро- билка. Пятивалковая стружко- бплка производительностью ч (рис. 21) относится к мно- । .бчатым дробилкам и являет- < усовершенствованной конст- 4 • Рис. 21. Стружкодробилка пяти- валковая: 1 — загрузочный бункер; 2 — ножи- звездочки; 3 — корпус; 4 — подвижная регулируемая решетка; 5 — металло- конструкция; 6 — пятивалковый из- мельчитель; 7 — привод. 51
рукцией четырехвалкового измельчителя стружки. Ее применяют най предприятиях с годовым образованием стружки-свыше 5000 т и ус- танавливается на участках ее переработки совместно с молотковой] дробилкой. Пятпвалковый измельчитель вмонтирован в корпус дробилки и состоит из пяти самостоятельных валков с насажен^ нымп на каждый из них тремя-четырьмя ножами-звездочками. На^ личнс регулируемой решетки позволяет изменять размеры выходу него сечения* окна, через которое выбрасывается стружка. Решет^ ку устанавливают таким образом, чтобы пространство между но^ жами пятого вала и решеткой было заполнено стружкой, и струж-j ка принудительно выталкивалась как в окно, так и в отверстий самой решетки. Каждый из валков установлен па двух ролике! подшипниках и имеет реверсивный индивидуальный привод, cocJ тоящпй из электродвигателя и редуктора. Стружка загружается конвейером, грейфером, магнитной шайбой, самосвалом или дру] гимн загрузочными устройствами в приемный бункер дробилки] откуда попадает в валковый измельчитель. При вращении валкой пучки стружки захватываются зубьями дробящих звездочек диа4 метром 450 и 740 мм и измельчаются. Измельченная стружка вы4 брасывается в лоток, а с лотка в тару или на конвейер. Последний валок предназначен для окончательного измельчения стружки и удаления ее из дробилки. Стружкодробплки горизонтального типа (одновалковые, четырех- и пятивалковые) имеют следующие пре! имущества: малую установочную высоту, возможность перерабач тывать вязкие стружки и удобную загрузку, и недостатки: больч шой износ ножевого инструмента, необходимость регулировки рас! стояний между ножами в зависимости от твердости стружки, дваI рии от попадания посторонних предметов и недостаточную сте! пень измельчения стружки. После дробления получают фракции! стружки 150 мм. I Молотковая стружкодробилка. Она предназначена для дроб! Рис. 22. Стружкодробилка молотковая СМ-2: 1 —* корпус; 2 — ротор; 3 — подающий механизм; 4 — набор дисков; 5 — электродвигатель; 6 кулаки 52
• пия витой стружки из углеродистой стали до размера 25—40 мм, io является необходимым условием при ее брикетировании. ' гружкодробилка молотковая СМ-2 (рис. 22) имеет производи- е.тьность 5 т/ч, габариты 3000x2750x3475 мм и массу 7450 кг. Вращение ротора осуществляется от электродвигателя А02-91-4 мощностью 75 кВт и с частотой вращения 1500 об/мин через кли- юременную передачу с пятью ремнями и передаточным числом, равным 2. Для защиты электродвигателя от перегрузок предусмот- рена установка автоматического выключателя и теплового реле. В нижней части корпуса имеются два дробителя и просеивающая решетка. Верхний дробитель представляет собой профилированный корпус, нижним концом опирающийся на две пружины. На кор- пусе закреплены сменные облицовочные плиты. Нижний дроби- н'ль состоит из набора профилированных секторов, имеющих с одной стороны пазы, а с другой опираются на эксцентриковый вал, с помощью которого можно регулировать величину зазора между рабочей частью секторов •| вращающимися кулаками. При •гом меняется крупность дробле- ной стружки и производитель- ность дробилки. Просеивающая решетка состоит из трех щек и вставленных в них круглых • 1ержней. Верхняя часть решетки имеет хвостовик, который входит в паз поворотного замка, а ниж- няя часть опирается на ось. К ерхней части дробилки болтами ।репят бункер с боковым окном, которое конвейером подается ;ружка. Стружкодробплки гори- штальные молотковые (СМ-2) моют небольшие габариты и несу, в них не происходит поло- •>к при попадании посторонних редметов и можно измельчать i ружку из твердых и вязких сор- • >в стали. Недостатком стружко- робилки является боковая .1 грузка стружки при отсутствии прузочного устройства. Измельчитель стружки валково- молотковый (ИВМ). В установ- । • ИВМ (рис. 23) производитель- ii к тью 10 т/ч дробление стружки происходит в две стадии. Внача- .1 стружка попадает в валко- отверстия. Пазами секторы Рис. 23. Измельчитель стружки валко- во-молотковый: 1 — загрузочный бункер; 2 — валковый из- мельчитель; 3— решетка; 4 — уловитель недробимых элементов; 5 — молотковый из- мельчитель; 6 — решетка; 7 — корпус; 8 — основание; 9 — неподвижные ножи 53
вый измельчитель, а затем в молотковый. В валковом измельчите ле стружка дробится до фракции 200 мм и передается в роторньп измельчитель, где происходит окончательное измельчение стружк| до фракции 20—40 мм. ИВМ имеет две просеивающие решетки через которые в первой и второй стадиях стружка проходит hi конвейер. Управляют установкой с центрального пульта, электро двигатели включают в порядке, соответствующем расположении валов. Первым включается электродвигатель, вращающий ротор ,Стружка загружается грейфером, магнитной шайбой, конвейеров или другими загрузочными устройствами в -загрузочный бункер установки, откуда она попадает в зону валковых измельчителей где и происходит ее предварительное измельчение вследствие встречного движения ножей при вращении двух соседних валкок и при прохождении ее через неподвижные ножи. Пройдя валковьп измельчитель, стружка с мелкой фракцией дробления удаляете» через решетку на конвейер, а остальная стружка падает на куда кп-била ротора молоткового измельчителя, которые подхватыва ют ее и измельчают. Измельченная стружка выбрасывается чере: секционную решетку также на конвейер. Одной из ненадежны! и недолговечных сборочных единиц стружкодробилки являются кулаки-била ротора молоткового измельчителя стружки, которые быстро изнашиваются, а при дроблении, например, стружки из материала ШХ15 они выходят из строя в течение месяца. Для по вышения долговечности работы кулака-била и для восстановления сработанных кулаков рекомендуют увеличить рабочую поверхности била в 3 раза, заменяя прямолинейную поверхность поверхностью качения при помощи набора колец определенной формы или одно; го ролика с канавками, установленными на оси. Стружкодробильный агрегат СДА-7. Агрегат СДА-7 (рис. 24) Рис. 24. Стружкодробильный агрегат СДА-7 54
имеет производительность 7 т/ч и предназначен для дробления тружк'и углеродистых и низколегированных сталей до крупности ю более 50 мм. Входящее в агрегат устройство 1 валкового типа (ля разрыва, предварительного измельчения и равномерной пода- IH стружки на ленточный конвейер 2 состоит из сварного корпу- а и двух валков. На первом валке насажены три звездочкп-но- -ка, на втором — четыре. Каждый валок установлен на двух роли- коподшипниках и имеет индивидуальный реверсивный привод из 1вух редукторов и двух электродвигателей. Защищают электро- пзпгатели от перегрузок автоматическими выключателями. В кор- пусе разрывного устройства закреплены неподвижные ножи, рабо- чая поверхность которых наплавлена износостойким сплавом. Лен- । очный конвейер предназначен для транспортирования стружки >т разрывного устройства в дробилку 3, а также для отбора из тружки недробимых предметов. Молотково-ножевая дробилка 3 предназначена для окончатель- юго измельчения вьюнообразной стружки. Корпус стружко дро- билки выполнен из двух стенок, облицованных с внутренней сто- роны плитами и соединенных между собой тремя шпильками. Внутри корпуса на двух роликоподшипниках установлен ротор, остоящий из вала, шкива, маховика и набора дисков, в которые вставлены оси с насаженными на них кулаками, рабочая поверх- ность которых наплавлена износостойким сплавом. Вращение рото- а осуществляется от электродвигателя через клиноременную пере- шчу. Для защиты электродвигателя от перегрузок предусмотрены автоматические выключатели и тепловое реле. В нижней части корпуса дробилки два дробителя и просеивающая решетка. Верх- inii дробитель представляет собой профилированный корпус, ниж- ним концом опирающийся на две пружины. На корпусе закрепле- ны сменные облицовочные плиты. Нижний дробитель состоит из набора профилированных секторов, имеющих с одной стороны чазы. а с другой — отверстия. Пазами секторы опираются на экс- центриковый вал, с помощью которого можно регулировать вели- шну зазора между рабочей частью секторов и вращающимися ку- тками. При этом меняется крупность дробленой стружки и про- изводительность дробилки. Просеивающая решетка состоит из ipex щек и вставленных в них круглых стержней. Верхняя часть решетки имеет хвостовик, который входит в паз поворотного зам- ка, а нижняя часть опирается на ось. К верхней части дробилки юлтами крепят приемный бункер с боковым окном, в которое кон- вейером подается стружка. Дробилка снабжена устройством для сдавливания недробимых элементов, попавших в нее резцов, бол- юс, шестерен и др. Управление агрегатом СДА-7 осуществляется с пульта, уста- новленного в отапливаемом помещении, где размещена аппарату- ра управления, освещения, сигнализации и защиты всех механиз- мов агрегата. Агрегат работает следующим образом. Вьюнооб- иазную стружку краном, оборудованным магнитом или многоче- постным грейфером, порциями по 200—300 кг загружают в раз- 53
рывное устройство, из которого она ленточным конвейером пода-, ется в дробилку, где измельчается до крупности 40 мм. Дробле- ная стружка поступает к месту складирования пли на брикетиро- вание. Обслуживают стружкодробильный агрегат оператор и за- валыцик. Оператор, включив агрегат, следит за работой всех ме- ханизмов. При этом основное внимание следует уделять управле- нию разрывным устройством: оператор включает в работу валки дробилки так, чтобы они вращались в нужном направлении, раз- рывая пучки стружки для равномерной подачи в дробилку. При необходимости одновременного отключения всех механизмов аг-, регата оператор может выключить их. Стружкодробильный агрегат СДА-7 поставляют в частично демонтированном виде, а потом собирают в следующей последовательности: дробилка, ленточный конвейер, разрывное устройство. Монтаж агрегата осуществляют в зависимости от местных условий и применяемых загрузочных средств: мостовых магнитогрейферных и полноповоротпых- кранов. Кроме кранов для загрузки стружки можно использовать и дру- гие загрузочные средства. Например, для загрузки вьюнообраз- ной стружки в агрегат можно применить бульдозер. Стружкодро- билу>ный агрегат при установке должен быть заглублен в землю так, чтобы загрузочная площадка разрывного устройства совпада- ла с нулевой отметкой. Уборку готовой продукции при этом осу- ществляют с помощью ленточного конвейера, выходная часть ко- торого поднята па 2 м над нулевой отметкой. Установка УДСВ-12. Такая установка (рис. 25) имеет произ- водительность 10 т/ч и предназначена для дробления вьюнообраз- ной стружки углеродистых сталей до крупности не более 50 мм. Рис. 25. Установка для дробления стальной вьюнообразной стружки УДСВ-12: 1 — уборочный конвейер; 2 — барабанный грохот; 3 — подающий конвейер; 4 — пятивалковая дробилка; 5 — пульт управления 56
.Дробленая стружка может быть использована в производстве фер- росплавов или направлена на брикетирование. Основной частью >. становки является барабанный грохот, имеющий загрузочный бункер, площадку обслуживания и привод, состоящий из электро- двигателя, редуктора и открытой зубчатой передачи. Барабан гро- хота наклонен под углом 5° в сторону транспортирования струж- ки. Для более полного отсева стружки в нем имеются две зоны от- верстий, расположенных в шахматном порядке, диаметр которых в первой зоне (со стороны загрузочного бункера) равен 50 мм с шагом 80 мм, во второй зоне — 30 мм с шагом 55 мм соответствен- но. Валковая стружкодробилка имеет сварной корпус и пять вал- ков, каждый из которых установлен на двух подшипниках, закреп- ленных в корпусе дробилки. Для увеличения интенсивности дроб- ления и рационального использования мощности электродвигате- лей привода валков диаметры ножей-звездочек по окружности выбраны разными: 450 мм — для первого и четвертого валков, 710 мм — для третьего п 680 мм — для-второго валка, зубья но- жей-звездочек на всех валках расположены по винтовой липни. Каждый валок приводится во вращение через редуктор от асин- хронного электродвигателя типа АОП мощностью 30 кВт. Защи- щают электродвигатели от короткого замыкания автоматические выключатели. Кроме того, на электродвигателях установлены ре- ле контроля скорости, которые позволяют производить реверсиро- вание двигателей только после полной их остановки. Управление фиводом каждого валка индивидуальное. Для более полного из- мельчения вьюнообразной стружки в корпусе дробилки перед первым и пятым валками установлены неподвижные ножи’ Для повышения износостойкости неподвижных ножей и подвижных но- жей-звездочек их рабочие поверхности наплавлены твердым сплавом. В установку УДСВ-12 входят два ленточных конвейера желоб- чатого типа с лентой шириной 800 мм. Конвейер 3 предназначен 1ля транспортирования вьюнообразной стружки от барабанного рохота до валковой дробилки. С конвейера можно отбирать не- фобные предметы: шестерни, валы, металлопрокат и т. п. Для это- о параллельно конвейеру установлена площадка обслуживания. 1енточный конвейер 1 предназначен для дробленой стружки от налковой дробилки к бункеру барабанного грохота. На быстро- ходном валу редуктора конвейера установлен храповик, предот- вращающий перемещение ленты в обратном направлении при воз- можных перерывах в электроснабжении привода конвейера. Кон- вейеры имеют устройство для натяжения ленты и индивидуальный привод. Пульт управления находится в закрытой отапливаемой калорифером кабине, в которой установлена аппаратура управ- |енпя, освещения, сигнализации и защиты всех механизмов ус- • ановки. Установка работает в следующей технологической последова- .елыюстн. Вьюнообразная стружка порциями по 300—400 кг кра- пом, оборудованным многочелюстным грейфером, загружается в 57
бункер барабанного грохота. При вращении грохота мелкая струж ка размером до 50 мм отсеивается через отверстия в барабане. Крупная вьюнообразная стружка из грохота с помощью ленточ- ного конвейера подается в пятивалковую дробилку. Процесс дробления осуществляется в основном первым—четвертым валка- 'ми. Пятый валок частично измельчает стружку и удаляет ее из дробилки. Дробленая стружка по конвейеру поступает в бункер грохота, далее цикл повторяется. Установку обслуживают опера- тор п завальщик. Включение в работу механизмов установки про- изводит оператор в следующей последовательности: уборочный •конвейер, дробилка, подающий конвейер, барабанный грохот. КрО' ме этого для аварийного отключения всех механизмов установи! есть два выносных поста управления, находящиеся у подающего и уборочного конвейеров. Вдоль уборочного конвейера протянут трос, с помощью которого можно с любого места у конвейера осу- ществить аварийное отключение. Барабанный грохот и подающий конвейер отключает завальщик. .Монтаж установки УДСВ-12 осуществляют в зависимости от местных условий и применяемых загрузочных средств: мостовых Воз- магнптогрейферных, козловых и полноповоротных кранов. можна схема установки, обслуживаемой мостовым магнитогрей ферным краном грузоподъемностью 5 т с пролетом длиной 30 м. Под крановой эстакадой установку рекомендуют размещать вдоль осп колонн со стороны, противоположной железнодорожному пу- ти. При таком расположении значительно проще разместить скла- ды вьюнообразной стружки и готовой продукции и улучшить ус- ловия погрузочно-разгрузочных работ. Пульт управления уста- навливают в зависимости от местных условий. Можно обслужи- вать установку УДСВ-12 полноповоротным краном ГПК-5. В этом случае она размещается так, чтобы пульт управления находился вне зоны работы крана.
ТИПОВЫЕ РЕШЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ МЕХАНИЗАЦИИ СБОРА И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУЖКИ Использование типовых схем расположения транспортных редств для комплексной механизации сбора и транспортирования (еталлической стружки дает возможность обеспечить промышлен- ные предприятия однотипными взаимозаменяемыми средствами механизации. Решения по механизации сбора и транспортирования стружки . корпусе (цеха, участке и т. д.) следует разрабатывать одновре- менно с компоновкой корпуса, учитывая следующие основные тре- бования. 1. Группировать станки по видам обрабатываемых .материа- лов (чугунных, стальных и др.), по технологическому принципу, но групповому признаку: револьверные, токарные, фрезерные стан- -.11 И Т. д. 2. Предусматривать между тыловыми частями параллельно тояшпх станков расстояние не менее 700 мм для проведения ка- галов, предназначенных для установки линейных стружкоубороч- 1ых конвейеров. Проводить каналы под рабочими местами нё ре- комендуется, однако, как исключение, допускается проведение их ю фронту станков, минуя рабочие места. 3. Следует концентрировать в одном месте станки, дающие фпмерно одинаковое количество стружки. 4. Транспортные средства максимально пр'иближать к техноло- пческому оборудованию. 5. Станки, входящие в состав линий (участков), устанавливать один пли два ряда. 6. Предусматривать в линиях (участках) места для установки приводных станций конвейеров для удаления стружки и тары для се сбора, а также места для дробления стружки. Рассмотрим типовые схемы сбора и транспортирования метал- : пиеской стружки в цехах, отнесенных к четырем группам в зави- • п мости от количества стружки, получаемой с 1 м2 площади в год, прп различном расположении металлорежущего оборудования и накопительных площадок: а) при двухстороннем расположении металлорежущего обору- ювання относительно магистрального конвейера; 6i при одностороннем расположении металлорежущего обору- юванпя относительно магистрального конвейера; в) прп одностороннем расположении металлорежущего обо’ру- ювання относительно магистрального конвейера, но по обе сторо- 'ы относительно накопительной площадки; 59
г) при трехстороннем расположении металлорежущего обору- дования относительно магистральных конвейеров; д) из крупных механических цехов при параллельном двух- стороннем и одностороннем перпендикулярном расположении ли- ний металлорежущего оборудования относительно магистральных конвейеров; е) из крупных механических цехов с параллельным и перпен- дикулярном двухсторонним расположением металлорежущего обо- рудования относительно магистральных конвейеров; ж) из крупных механических цехов с многосторонним располо- жением металлорежущего оборудования с большим числом линий механической обработки, расположенных параллельно магист- ральному конвейеру. Схема сбора и транспортирования стружки в цехах первой группы. Для сбора и транспортирования стружки в цехах распо- ложен приямок 2 с установленным в нем подъемником и тарой, пли приямок и конвейер 1 (рис. 26). Для транспортирования Рис. 26. Типовая схема сбора и транс- портирования стружки в цехах первой группы: а — приямок с установленной на подъемнике тарой; б— конвейер, транспортирующий струж- ку в тару Рис. 27. Специальная ручная теле ж*.; ка: 1 — малогабаритный контейнер; - — сод-1 дон; 3— ручка тележки Рис. 28. Раскрывающаяся тара для металлической стружки: / захват; 2— тара; 3 — крюки; 4— стро- пы; 5 — проушины Рис. 29. Типовая схема сбора и транс- портирования стружки в цехах второй- группы: 1 — конвейеры линейные; 2—конвейер маги- стральный; 3—узел пересыпки стружки с од- ного конвейера на другой; 4 — приямок 60
iic. 30. Схема механизации сбора п транспортирования металлической стружки цехов второй группы рружкп в приямок могут устанавливаться одно- и двухвинтовые 1 скребковые конвейеры [2]. Кроме того, предусматривают приме- . ение средств малой механизации, т. е. ручной тележки (рис. 27) ;ля транспортирования стружки в контейнерах вместимостью 0,08 м3 и масса-брутто 100 кг, раскрывающейся тары (рис. 28) вместимостью 1,2 м3 и масса-брутто — 2,5 т, механизма подъема тары и крышки приямка с пневмоцилиндром. В линиях механиче- ской обработки деталей с малым количеством образующейся стружки у рабочих мест устанавливаются для ее сбора специ- 61
альные малогабаритные контейнеры, которые устанавливают на поддонах, служащих для сбора смазывающе-охлаждающей жид- кости, стекающей со стружки. Из поддонов жидкость сливают в сборный колодец и насосом откачивают в специальную емкость. В ходе работы контейнер, заполненный стружкой, с помощью специальной ручной тележки транспортируется рабочим к бли- жайшему люку приямка под тару. Разгружают контейнер также при помощи тележки. Затем по течке, положение которой зависит от типа стружкоуборочного конвейера, стружка попадает в специ- альную раскрывающуюся тару, установленную в приямке. Загру- женная тара поднимается из приямка механизмом подъема, а за- тем с помощью кран-балкп устанавливается на площадке, пред- назначенной для складирования тары, которую можно устанавли- вать в штабель. В освободившийся приямок устанавливается пус- тая тара и с помощью пневмоцилиндра закрывается крышкой. На- копившуюся на площадке тару со стружкой отправляют на маши- нах на общезаводскую накопительную площадку. Схемы сбора и транспортирования стружки в цехах второй группы. Типовая схема сбора и транспортирования стружки для цехов, отнесенных ко второй группе (рис. 29), предусматривает применение средств малой механизации: ручной тележки для тран- спортирования стружки, контейнеров вместимостью 0,08 м3 и гру- зоподъемностью 100 кгс, раскрывающейся тары объемом 1.2 м3 и грузоподъемностью 2500 кгс, механизма подъема тары, крышки приямка с пневмоцилиндром; и применение одно- и двухвинтовых и скребковых конвейеров для сбора стружки в тару, находящую- ся в приямке. Такая схема состоит из линейных и магистрального конвейеров, одно- и двухвинтовых и скребковых конвейеров. Соче- тание конвейеров с узлами пересыпки, характеризующимися вели- чиной заглубления конвейера относительно уровня пола цеха, может быть различное. Размеры заглубления должны обеспечи- вать пересыпку стружки с конвейера на течку и в тару, установ- ленную в приямке с механизмом ее подъема. Система (рис. 30) двухвинтовых линейных и пластинчатого’ ма- гистрального конвейеров (сечение А—А) обеспечивает транспор- тирование стружки от рабочих мест к стружкодробилка м. Сталь- ная стружка через решетчатые, открывающиеся люки 1 ссыпается на двухвинтовые конвейеры 2 и транспортируется па магистраль- ный пластинчатый конвейер 3, с которого при помощи поворотной течки пересыпается в стружкодробилку. Подъемник (рис. 31) предназначен для подъема тары, напол- ненной стружкой, из приямка. Верх приямка, где установлен подъемник с тарой, имеет двухстворчатое перекрытие, половника которого с одной стороны шарнирно закреплены па фундаменте. С помощью пневмоцилиндра эти половинки открываются и за- крываются соответственно при подъеме или опускании тары в. приямок. Работает подъемник следующим образом. После запол-; нения стружкой до определенного уровня тары, установленной нй: кронштейнах грузовых площадок, автоматически отключается' 62
Рис. 31. Подъемник для тары со стружкой I с. 32. Типовая схема сбора и транспортирования стружки в цехах третьей 1 уппы: I линейные конвейеры; 2 — конвейеры магистральные; 3 — бункерная эстакада; 4 — узел I. ссыпки стружки 63.
стружкоуборочный конвейер. После отключения конвейера вклю- чают лебедку 1 на подъем тары. Каретка 2 поднимается вверх и, подхватив наполненную стружкой тару с грузовых площадок, под- нимает ее н крайнее верхнее положение. Поднятая из приямка та- ра кран-балкой пли мостовым краном транспортируется на пло- щадку складирования или на разгрузку в автотранспорт. После разгрузки пустая тара вновь устанавливается на каретку и с по- мощью лебедки опускается в приямок на грузовые площадки. Верхнее и нижнее положения каретки в подъемнике контролиру- ют конечные выключатели. Техническая характеристика подъемника Грузоподъемность, кгс................................ 3000 Скорость подъема, м/мин .............................. 3,7 Высота подъема, мм ............................... 1750—2150 Мощность привода, кВт ................................ 2,8 Подъемник тары может работать в закрытых помещениях и на открытых площадках при температурах от +40 до —20° С и! влажности воздуха до 95%. Конструкция подъемника является типовой и позволяет применять его в комплекте со стружкоубороч- нымй конвейерами различных типов. Применение подъемника та- ры позволяет: выполнять застроповку тары кран-балкой или мос- товым краном не в приямке, а выше пола цеха; улучшить условия^ техники безопасности для рабочего ответственного за обслужива- ние этого участка; повысить степень механизации. Схема сбора и транспортирования стружки для цехов третьей] группы. В таких цехах (рис. 32) предусматривают установку сис-1 темы стружкоуборочных одно- и двухвинтовых, скребковых и пластинчатых конвейеров с последующей выдачей стружки в бунч керную эстакаду, расположенную вне цеха на накопительной пло-1 щадке. Транспортируют стружку в бункерную эстакаду с помощьк! ковшового и крутонаклонного скребкового конвейеров для эле! ментной стружки, пластинчатого и пластинчато-игольчатого кон-1 вейеров для стальной витой стружки. Полуавтоматическая линия! сбора и транспортирования, например, стальной стружки и малаш механизация уборки чугунной стружки (рис. 33) возможны тог! да, когда в цехе имеется большой годовой выход стальной струж! ки и малое количество чугунной, или наоборот, и когда налицЛ большое рассредоточение оборудования. В этом случае рабочим собирает стружку у станка в контейнер и с помощью ручной теч лежки транспортирует в тару, установленную на впутрицеховсЛ накопительной площадке, вблизи магистрального проезда, откудя ее увозят на общезаводскую площадку в цех переработки, т. е. пая полненную тару электропогрузчиком транспортируют на месте сбора и отгрузки чугунной стружки. . ^Полуавтоматическая линия транспортирования и сбора сталь» ной стружки состоит из линейных и магистральных конвейеров бункерной эстакады. Принцип ее работы следующий. Стружку оя станка рабочие-станочники через открывающиеся люки, встроен» 64 I
1 ые в перекрытиях, ссыпают на линейные двухвинтовые конвейе- ры или непосредственно на магистральные двухвинтовые конвей- ' ;>ы. Для вывода стружки из цеха предусмотрен проходной тон- ель, в котором установлен пластинчатый конвейер 8. С него _ ipy-жка пересыпается на пластинчато-игольчатый конвейер и с । омощью склиза — на пластинчатый передвижной реверсивный конвейер, который работает в автоматическом цикле. При подаче . амосвала стружка из бункера загружается в его кузов и ее тран- i портируют на общезаводской участок ее переработки или обще- заводскую накопительную площадку. Электрическая схема позво- ляет обеспечить самостоятельный выбор ссыпа стружки в свобод- ный бункер-накопитель, передвижение конвейера к этому бунке- ру, включение движения полотна конвейера вперед или назад, от- । лючеппе конвейера, а также всей системы конвейеров при запол- нении стружкой всех бункеров. Включение всей системы конвейе- ров осуществляется с центрального пульта управления (ЦПУ), \ становленного в цехе или на бункерной эстакаде. Команда ЦПУ подается на конвейер 10 при свободном бункере-накопителе, и да- лее на конвейер 9, а затем конвейер 8 и так далее в обратной'по- следовательности расположения конвейеров. Система конвейеров 1, 3, 4 и 5, 6 может работать независимо друг от друга, но при ус- ловии непрерывной работы конвейера 8. Конвейеры 1 работают также независимо друг от друга при условии непрерывной работы магистрального конвейера 3. Система откачки СОЖ работает в 'втомэтическом режиме, т. е. при заполнении приямков жид- костью датчик уровнемера включает электронасос и жидкость от- 1ачивается в бак 12 для централизованного сбора. При заполне- нии бака жидкостью датчики уровнемера включают световую и шуковую сигнализацию о предельном заполнении бака. Линейные конвейеры могут быть расположены как на магистральных про- ездах, так и между рядами металлообрабатывающих станков под полом цеха, в каналах, закрытых перекрытиями. В приведенной • хеме сбора и транспортирования стружки магистральнымиПкогГ-” вейерами являются двухвинтовые конвейеры, которые подобраны с учетом накопления объема стружки. Поэтому завершают сбор пластинчатые конвейеры. t На магистральный двухвинтовой кон- вейер 3 входят три линейных винтовых конвейера 1. Таким же об- >азом на любой из магистральных конвейеров можно подвести )яд линейных. Число бункеров-накопителей стружки выбирают в ависимости от образования стружки и времени ее накопления. Рассмотрим полуавтоматическую линию для уборки" чугунной тружкп (рис. 34), состоящую из скребковых конвейеров, разме- ценных между рядами металлообрабатывающих станков под по- лом цеха, в каналах, закрытых перекрытиями. Магистральными конвейерами в данном случае являются скребковые конвейеры 1 и 3, а линейным — скребковый конвейер 2. Принцип работы такой схемы сбора, транспортирования и отгрузки стружки следующий. Стружку от станков рабочие-станочники через открывающиеся лю- ки, встроенные в перекрытиях, ссыпают на линейный скребковый >. Зак. 5 65
66
Рис. 33. Схема сбора и транспортирования стружки в цехах третьей группы: / — линейные двухвинтовые конвейеры; 2 — люки для ссыпа стружки на конвейеры; 3, 4 — магистральные двухвинтовые конвейеры; 5, 6 — узлы пересыпки стружки, расположенные на одной оси, с одного двухвинтового на другой двухвинтовой конвейер; 7 — узлы пересыпки стружки двухвинтовые конвейеров, расположенных перпендикулярно; 8 — магистральный пластинчатый конвейер; 9— пластинчато-игольчатый конвейер; 10—конвейер пластинчатый передвижной; //—«бункер-накопитель; 12 — бак для сбора СОЖ; 13 — раскрывающаяся тара конвейер или непосредственно на магистральные. Для вывода стружки на бункерную эстакаду предусмотрен элеватор 5. Струж- ка с помощью инерционного конвейера 4 и элеватора 5 подается на раздаточный скребковый конвейер 6, расположенный над бун- керами-накопителями 7. С раздаточного скребкового конвейера 6 стружка ссыпается в бункера через люки, встроенные в конвей- ер. Каждый люк имеет открывающуюся крышку. По мере накоп- ления стружки в бункерах ее увозят в Литейный цех, на общеза- водскую накопительную площадку или на общезаводской участок ее переработки. Для сбора и удаления охлаждающей жидкости пре- дусматривается система, которая состоит из насосов, трубопрово- да и бака. Режим работы насосов 8 автоматический. Дно приям- ков и тоннелей спланировано с уклоном в сторону приямков, в ко- торых установлены насосы. Из бака специальными машинами ох- лаждающая жидкость вывозится в места, отведенные для слива отработанных жидкостей. Рассмотрим некоторые схемы распределения стружки по бунке- рам-накопителям через подвижную реверсивную или двухручье- вую течку. Стружку распределяют по бункерам-накопителям с по- мощью элеватора, конвейера и двухручьевой течки 1 с приводом (рис. 35). Загружают бункера-накопители или приемные бункера стружкодробилок или брикетировочных прессов с помощью лотков- 67
Рис. 34. Схема сбора, транспортирования и отгрузки чугунной стружки для це- хов третьей группы: 1, 2. 3 — скребковые конвейеры; 4 — инерционный конвейер; 5 — элеватор; 6 — раздаточный скребковый конвейер; 7 — бункер-накопитель; 8 — насос 68
Рис. 35. Схема распределения струж- ки по бункерам-накопителям через двухручьевую течку с приводом Рис. 36. Схема распределения струж- ки по бункерам-накопителям через двухручьевую течку с шиберным пе- реключателем: 1 — конвейер; 2 — течка; 3 — бункер; 4 — шибер течек. Применяют также двухручьевую течку с ручным управле- нием шиберной заслонкой (рис. 36). Недостатком ее является быст- рый двухсторонний износ шиберной заслонки, которую истирает движущийся поток стружки при перекрытии то одного, то другого ручья течки. Этот тип немеханизированной течки используют при ограниченной производственной площади. В других случаях течку следует оснащать электроприводом для ее перемещения. Для пе- реключения потока транспортируемой стружки (рис. 37) исполь- зуют специальное устройство, которое работает следующим обра- зом. Когда течка 1 находится в крайнем правом положении, то Рис. 37. Устройство для переключения потока транспортируемой стружки: I — двухручьевой поток-течка; 2 — привод; 3 — реечная пара; 4 — подвижное основание; 5 — направляющие; 69
левый ручей ее совмещен с осью конвейера и поток стружки с кон- вейера передается по левому ручью течки и, наоборот, когда течка 1 находится в крайнем левом положении, то поток стружки с кон- вейера передается по ее правому ручью и пересыпается в бункер- накопитель. Бункер-накопитель (рис. 38) вместимостью 3 м3 представляет собой емкость для сбора смешанной металлической стружки. За- гружают бункер механическим способом (конвейером, элеватором и т. п.). При загрузке бункера стружкой конвейер блокируется с бункером. В процессе заполнения бункера стружка попадает на лопатку механизма предельного заполнения и постепенно своим давлением отклоняет ее вниз. Рычаг механизма предельного за- полнения в свою очередь давит на конечный выключатель и кон- вейер останавливается. Разгрузка бункера осуществляется откры- ванием шибера, расположенного на передней стенке бункера с по- мощью электропривода, т. е. шибер поднимается и открывает пе- реднюю часть бункера, через которую стружка высыпается в са- мосвал. Для ограничения подъема и опускания шибера на бункере предусмотрены конечные выключатели, которые отключают при- вод. Вместе с тем, для ограничения движения вверх или вниз на бункере предусмотрены регулируемые жесткие упоры. Для предо- твращения зависания стружки во время выгрузки па задней стен- ке бункера установлен вибратор общего назначения. Бункер-накопитель (рис. 39) вместимостью 17 м3, используемый для сбора смешанной металлической стружки, является частью бункерной эстакады для погрузки стружки в железнодорожные Рис. 38. Бункер-накопитель для сбора смешанной металлической стружки: / — упоры; 2— шнбер открывания бункера; 5 —роликовые опоры; 4 — конечные выключа- тели; о — механизм предельного заполнения бункера стружкой; 6 — бункер; 7 — вибратор общего назначения; 8 — привод для открывания шнбера; 9 — привод для открывания шибера 70
328^ 2В8Ь Jnc. 39. Бункер-накопитель для смешанной стружки: — буньср; 2 — тележка-шибер Рис. 40. Бункер-накопитель для элементной металлической стружки голувагоны. Отличительная особенность бункера-накопителя за- ключается в устройстве шибера, который представляет собой те- лежку рамной конструкции в виде прямоугольного треугольника, одна из сторон которого выполняет роль заслонки. Тележка-шибер подвешена на четырех катках, перемещающихся по направляю- щим двутаврам, закрепленным . на эстакаде. К нижним полкам двутавров прикреплены зубчатые рейки, по которым катятся зуб- чатые колеса, вращающиеся от электродвигателя через втулоч- но-пальцевую муфту и редуктор. При перемещении тележки-шибе- ра от бункера передвигается заслонка, закрывающая выходное отверстие бункера. В образующуюся щель начинает высыпаться накопленная в бункере стружка. Благодаря наклону заслонки на 71
45° к горизонту, шиберная заслонка первоначально играет роль направляющего лотка. После полного освобождения бункера-на- копителя изменяется направление вращения зубчатых колес, и те- лежка-шибер перемещается к бункеру, закрывая заслонкой вы- ходное отверстие. Бункер-накопитель (рис. 40) вместимостью 2,6 м3 служит для сбора элементной и дробленой металлической стружки. Загрузку его осуществляют через установленную на нем решетку, которая предохраняет от попадания в него металлических предметов, тря- пок и других инородных тел. С помощью шиберного затвора регу- лируют равномерную выдачу стружки из бункера. Управляют ши- бером при помощи, цепи с пола. Для предотвращения зависания стружки во время выдачи на задней стенке бункера установлен вибратор общего назначения. Передвижной конвейер предназначен для заполнения стружкой системы бункеров-накопителей, его собирают из унифицированных сборочных единиц и деталей пластинчатого конвейера, тележки с приводом и электромагнитной муфты. Учитывая парное заполне- ние бункеров-накопителей стружкой, приводная и натяжная сек- ции конвейера должны находиться соответственно над этими бун- керами. Принцип работы передвижного пластинчатого конвейера заключается в том, что, находясь в исходном положении, он с по- Рис. 41. Цепной ковшо- вый элеватор: 1 — привод; 2 — комплект дефлекторных башмаков; 3 — секция средней части (Д=2000); 4— секция сред- ней части (Д«1600е 5—сек- ция средней части >=800); 6 — секция ходовой части; 7 нижняя часть; S— верхняя часть; 9 — секция средней части исполнения л/; 10 — секция средней ча- сти исполнения К2, 11 — секция средней части испол- нения И1; 12 — секция сред- ней части исполнения И2 72
мощью реверсивного привода может заполнять стружкой сначала один бункер, а затем другой. После заполнения стружкой первого и третьего бункеров конвейер вместе с тележкой перемещается в положение для заполнения стружкой другой пары бункеров-нако- пителей. Ход тележки с конвейером равен 2000 мм. Конвейер пе- редвигается по рельсовому пути, установленному над бункерами- накопителями. Электрическая схема работы передвижного кон- вейера предусматривает реверс не только рабочего полотна кон- вейера, но и передвижение самого конвейера при помощи элек- тромагнитной муфты и с использованием конечных выключателей. Ковшовый элеватор (рис. 41). Цепной ковшовый элеватор предназначен для непрерывного вертикального или крутонаклон- ного перемещения мелкой п дробленой стружки. Достоинством цепных ковшовых элеваторов являются малые габаритные размеры в поперечном сечении, что позволяет зани- мать малую производственную площадь, недостатком — необходи- мость загрузки ковшей до определенного уровня, так как перепол- нение нх вызывает преждевременное начало разгрузки, т. е. об- ратную осыпь. При частоте вращения приводного вала 18,2 об/мин, скорости движения ковшей 0,5 м/с производительность будет со- ставлять 22,3 м/ч при коэффициенте заполнения ковшей Ф=0,75. Можно также рассчитать рабочие параметры элеватора для раз- ных значений ф (табл. 9). В качестве тягового органа в элеваторе Таблица 9 Рабочие параметры цепного элеватора Насыпная масса транспортируемо- го материала у, т/м3 Максимальная высота элеватора Н, м, при коэффициенте заполнения ковшей ф Потребная мощность па привод- ном валу, кВт, при коэффициенте заполнения ковшей ф 0,75 1.0 0,75 1.0 0,8 36 32 2,6 3 1,0 33 30 2,9 3,4 1,25 31 27 3,4 3,9 1,65 28 23 3,8 4,4 2,0 24 20 4,3 4,8 применяется пластинчатая втулочно-роликовая цепь с шагом L— = 200 мм. Для предотвращения раскачивания рабочего органа эле- ватора во время работы внутри секций средней части устанавли- вают дефлекторные башмаки. Конструктивно исполнения элевато- ров зависят от: а) расположения консоли приводного вала; при этом верхняя часть имеет правую и левую сборки; б) расположения боковых люков у секций средней части эле- ватора различают: исполнение Ki с нижними боковыми люками и К2 с верхними боковыми люками;. 73
в) расположения торцевых люков у секций средней части эле- ватора: исполнение с нижним торцевым люком и И2 с верхним, торцевым люком; В зависимости от мощности электродвигателя привода могут быть исполнения: П\ с электродвигателем А02-31-4 мощностью 2,2 кВт; П2 с электродвигателем Л02-32-4 мощностью 3,0 кВт, и П3 с электродвигателем А02-42-4 мощностью 5,5 кВт. Элеватор на каждой конкретной установке комплектуется по элементам выбранной высоты Н согласно табл. 10. Элеватор в средней части следует фиксировать от боковых перемещений. Кон-' струкцпя фиксирующего устройства должна обеспечивать свобо- ду вертикального перемещения элеватора. Ближайшее к приводу фиксирующее устройство надлежит располагать не ниже секции средней части элеватора, примыкающей в верхней его части. Комплекты дефлекторных башмаков необходимо устанавливать против боковых люков в секции средней части так, чтобы между ними и приводной или натяжной звездочками было не более 10 м. Число секций ходовой части определяют по формуле С=5 (//+0,05), где Н — высота элеватора от основания до оси привод- ного вала. Вес элеватора целиком передается на фундамент. В зависимости от конкретных условий установки допускаемый на- клон элеватора к горизонтальной плоскости возможен до 70°. Таблица 10 Техническая характеристика цепного элеватора Н, м Число секций ходовой части Масса, кг Н, м Число секций ходовой части Масса, кг Н, м Число секций ходовой части Масса, кг 5,35 27 1550 10,95 55 2510 16,55 83 3450 5,75 29 1610 11,35 57 2580 16,95 85 3500 6,15 31 1690 11,75 59 2650 17,35 87 3570 6,55 33 1750 12,15 61 2730 17.75 89 3630 6,95 35 1810 12,55 63 2790 18,15 91 3710 7,35 37 1870 12,95 65 2850 18,55 93 3710 7,75 39 1990 13,35 67 2910 18,95 . 95 3830 8,15 41 2070 13,75 69 2980 19,35 97 3890 8,55 43 2130 14,15 71 3060 19,75- 99 3950 8,95 45 2190 14,55 73 3120 20,15 101 4010 9,35 47 2250 14,95 75 3180 20,55 103 4150 9,75 49 2310 15,35 77 3240 20,95 105 4210 10,15 51 2390 15,75 79 3300 21,35 107 4270 10,55 53 2460 16,15 81 3380 21,75 109 4330 Загрузка ковшей элеватора стружкой осуществляется зачер- пыванием стружки ковшами из башмака с догрузкой ковшей на пути их прямолинейного движения (смешанным способом) и на- полнением ковшей стружкой на пути их прямолинейного движе- 74
Рис. 42. Схема загрузки ковшей элеватора стружкой ния. В первом случае (рис. 42,о), т. е. при смешанной загрузке, налицо зачерпывание стружки ковшами из башмака с догрузкой ковшей на пути их прямолинейного движения. Загрузочная щель должна быть выше горизонтального диаметра нижней звездочки барабана. В этом случае стружка, ссыпаясь в башмак, догружает ковши, проходящие мимо загрузочной щели, что дает возмож- ность получить любое наполнение ковшей. Во втором случае (рис. 42, б), т. е. прп наполнении ковшей на пути их прямолиней- ного движения требуется устранение пересыпания стружки в баш- мак, что. приводит к применению остроугольных ковшей или к сложной конструкции загрузочного устройства. Наполнение ков- ша не должно превышать предельный уровень, зависящий не толь- ко от режима загрузки, но и от режима разгрузки, так как часть стружки не сможет удержаться в ковше во время его обегания по верхней звездочке и ссыпается вниз в кожух восходящей или ни- сходящей ветви элеватора. При низком расположении загрузочной щели необходимо проверять степень наполнения ковшей и воз- можность заваливания загрузочной щели стружкой под действием 75
---------------------------------------------------------------1 ( центробежных сил. На частицы насыпной стружки, находящейся в ) ковше (рис. 42, в), совершающем движение вокруг оси нижней звездочки, действуют сила тяжести mg и центробежная сила тгыо2, где т — масса частицы стружки, g— ускорение свободного падения, г — расстояние от центра вращения до рассматриваемой , частицы, соо — угловая скорость. Равнодействующей этих сил яв- ляется сила Т, вектор которой пересекает вертикальный диаметр звездочки в точке Р. Из подобия треугольников АОР и ACT сле- дует Ло__ mg Г ШГ Шд Из этого равенства можно найти расстояние от центра вращения до точки Р ~ g _ 895 Ло= ш2 — «2 ’ где п — частота вращения звездочки, об/мин. I Следовательно, расстояние Ло зависит только от частоты вра- щения звездочки и будет постоянным для всех других частиц при любом мгновенном положении ковша. В связи с этой характерной особенностью точка Р названа полюсом, а расстояние h0 — полюс- ным расстоянием. Величину силы Т определяют из подобия тре- угольников на рис. 42, в г h0 ’ где Ро — расстояние от полюса до рассматриваемой частицы на- сыпной стружки. Из этого выражения следует, что равнодействующая сил, дей- ствующих на каждую чаф-ицу, отстоящую от полюса Р на рассто- яние Ро, есть постоянная величина. Анализируя поведение части- цы М, лежащей на поверхности стружки в ковше (рис. 42. г), и,- пренебрегая влиянием на загрузку касательной и кориолисовой сил инерции, составим для нее уравнение равновесия Тcos (а + z) = f'0TSin (а -|- s), где /о — коэффициент внутреннего трения частиц стружки друг о друга, fo =0,85. Из этого уравнения можно определить угол к , ; а + е = — —- pg , где ро—угол внутреннего трения, определяемый из равенства /о = tg ро- Зная сумму углов (а + е), можно очертить поверхность струж- ки в ковше в период выхода ее из кучи. Для приближенного пост- роения этой поверхности следует построить мгновенное положение 70
ковша при выходе его наружной кромки из кучи стружки, т. е. под углом «1 к вертикали (рис. 42, д). Для этого нужно соединить наружную кромку ковша с полюсом и провести от кромки ковша / я Л прямую под углом — ро I • которая и оудет характеризо- вать предельное заполнение ковша. Стружка, лежащая выше этой прямой, перемещается к наружной стенке ковша и выбрасывается через наружную кромку. Степень наполнения ковша, т. е. отноше- ние объема стружки в ковше к его вместимости, увеличивается с увеличением полюсного расстояния и угла «1 его выхода из ку- чи стружки. Ковш до подхода к верхней звездочке движется прямолиней- но, и стружка находится только под действием силы тяжести, а когда начинает обегать звездочку, то на стружку также будет дей- ствовать центробежная сила. Равнодействующая этих сил за вре- мя кругового движения ковша изменяется по величине и направ- лению. Однако при любом мгновенном положении ковша вектор равнодействующей пересекает вертикаль в полюсе Р (рис. 43, а). В зависимости от величины полюсного расстояния h0 различают центробежный, центробежно-самотечный, самотечный режимы раз- грузки. Центробежную разгрузку характеризует малая величина полюсного расстояния ho^r^. При этом центробежные силы влия- ют на разгрузку больше, чем силы тяжести, а поэтому частицы Рис. 43. Схема разгрузки ковшей элеватора от стружки 77
стружки перемещаются к наружной стенке ковша и выбрасыва- ются через его наружную кромку. Центробежно-самотечную раз- грузку получают при гс<йо<Сга- В этом случае частицы стружки, находящиеся за окружностью, проведенной из центра звездочки через полюс, под влиянием центробежных сил перемещаются к наружной стенке ковша и выбрасываются через его наружную кромку внутри окружности, проведенной через полюс, под влия- нием сил тяжести перемещаются к внутренней стенке ковша и с нее выбрасываются. Самотечная разгрузка наступает при А0>г0. В этом случае влияние сил тяжести на разгрузку больше, чем влияние центробежных сил, а поэтому частицы стружки переме- щаются к внутренней стенке ковша и с нее разгружаются. Само- течная разгрузка бывает свободная (рис. 43, б) и направленная (рис. 43, в). В первом случае стружка отрывается благодаря вли- янию центробежных сил и совершает свободный полет к разгру- зочному устройству. Во втором случае стружка, ссыпаясь с внут- ренней кромки ковшей, направляется в разгрузочное устройство самотеком; по спинкам идущих впереди остроугольных ковшей с бортовыми направляющими; при отклонении нисходящей ветви* тягового органа внутрь (рис. 43, г), что возможно только при двух- цепном тяговом органе, к которому прикреплены своими торцами ковши; при таком наклоне элеватора в сторону разгрузки, чтобы; впереди идущий ковш выходил из-под струи высыпающейся струж- ки. При режиме центробежной разгрузки ковша (рис. 43,6) на частицу стружки М, лежащую на поверхности стружки в ковше,, действуют сила тяжести mg-, центробежная сила инерции тгса02;\ тангенциальная сила инерции тх", где х" — тангенциальное уско- рение, т. е. вторая производная расстояния х по времени t: корио- лисова сила инерции 2ф(!)Ох', где х' — скорость.отиосительного дви- жения, т. е. первая производная пути по времени; N— реакция' связи и сила трения F=f0 N. Выбор того или иного режима раз- грузки зависит от подвижности частиц стружки (сыпучести), а также от тенденции стружки к слеживанию и зависанию на стен- ках ковша. Производительность ковшового "элеватора определяют по фор- муле Q — 3,6 ф — у V, где ф—коэффициент наполнения ковша (0,5—0,6); i—вместимость ковша, л; v — скорость движения тЯгового органа, м/с, S — шаг крепления ковшей к тяговому органу, м. Если задана производительность элеватора, то емкость ковша и шаг ковшей могут быть определены последовательным подбо- ром их по формуле 3,61 ф v у Л= Q • 78
Рис. 44. Типовая схема сбора и транспортирования стружки в цехах четвертой- группы: / — лннейньТе конвейеры; 2 — магистральные конвейеры; 3 — участок переработки стружки Рис. 45. Схема сбора и транспортирования металлической стружки в цехах чет- вертой группы: 1 — двухвинтовой конвейер; 2, 3, 4, 5, 6, 7 — магистральные двухвинтовые конвейеры; 8, 9 — магистральные пластинчатые конвейеры; 10— пластинчато-игольчатые конвейеры; 11, 12 — линейные одновинтовые конвейеры; 13, 14 — магистральные скребковые конвейеры 70
Вместимость ковша обычно задают. При выборе ковшей и рас- стояния между ними необходимо учесть следующее: а) при центробежной разгрузке при йо>гб ковши берут с по- лукруглым днищем; расстояние S должно быть не менее h, где h — высота задней стенки ковша; б) для элеваторов, у которых полюсное расстояние находится от га до го, берут глубокие ковши и при этом такой вместимости, чтобы шаг ковша был S^2h; в) при свободной самотечной разгрузке для сухой сыпучей струж- ки применяют глубокие ковши, а для слежавшейся — мелкие. Для цепных элеваторов шаг ковшей должен быть кратным ша- гу цепи. После выбора вместимости ковша и шага расположения ковшей следует найти углы, характеризующие начало и конец выб- расывания стружки, построить траектории полета стружки, про- верить степень заполнения ковшей, выбрать конфигурацию голов- ки и найти место расположения разгрузочного патрубка. Схема сбора и ‘транспортирования стружки для цехов четвер- той группы. Для таких цехов предусмотрена полная механизация переработки стружки н выдача ее в отделение переработки (рис. 44). Рассмотрим на конкретной комплексной схеме две полуавто- матические линии, например, для уборки стальной и чугунной стружки и механизированная линия уборки алюминиевой стружки (рис. 45). Линейные конвейеры размещены между рядами метал- лообрабатывающих станков под полом цеха в каналах, закрытых перекрытиями. Магистральные конвейеры расположены в про- ходных транспортных тоннелях. Во всех полуавтоматических ли- ниях стружку на конвейеры загружают через люки, встроенные в перекрытиях каналов. Стальная стружка движется на участок пе- реработки по линейным двухвинтовым конвейерам на магист- ральный пластинчатый конвейер. С магистрального конвейера стружка пересыпается на магистральный пластинчатый конвей- ер, с которого стружка передается па магистральный пластинча- то-игольчатый конвейер. Порядок движения чугунной стружки в полуавтоматической линии аналогичен движению стальной струж- ки. Порядок сбора и транспортирования алюминиевой стружки такой же, как и в типовой схеме цехов, отнесенных ко второй группе. Система откачки СОЖ в полуавтоматических линиях транспортирования стальной и чугунной стружки работает в авто- матическом режиме, т. е. при заполнении приямков жидкостью датчик уровнемера включает электронасос и жидкость откачива- ется в бак централизованного сбора СОЖ- При заполнении бака жидкостью датчики уровнемера включают световую и звуковую сигнализацию о предельном заполнении бака. Исходя из конкретных условий требования, предъявляемые к разработке электрической части для средств механизации сбора и транспортирования металлической стружки, могут быть различ- ными. Для примера' рассмотрим эти требования применительно к описанной схеме цеха четвертой группы. В комплекс средств ме- ханизации сбора и транспортирования стружки из цеха входят три участка переработки: стальной, чугунной и алюминиевой 80
стружки. Участок сбора и транспортирования стальной стружки состоит из двух линий А и Б. Линия А включает в себя магист- ральные конвейеры пластинчатый 9 и пластинчато-игольчатый 10 и 10 двухвинтовых конвейеров 4 и 5. Линия Б состоит из конвей- ера пластинчатого -8 и 17 двухвинтовых конвейеров 2, 3, 6 и 7. Участок сбора и транспортирования чугунной стружки состоит из двух скребковых конвейеров 13 и 14 и 12 одновинтовых конвейеров 11 и 12. Участок сбора и транспортирования алюминиевой струж- ки включает в себя четыре двухвинтовых конвейера 1, механизм для подъема тары, крышки с пневмоцилиндром. Все три участка должны работать независимо друг от друга, на участке сбора и транспортирования стальной стружки должны быть выполнены следующие требования. 1. При отключении линии А линия Б должна остановиться. При отключении липин Б линия А работает самостоятельно. 2. Должен быть автоматизирован пуск всего оборудования. 3. Участок переработки стальной стружки должен работать совместно с участком переработки стальной стружки (при этом нужно предусмотреть блокировку участка сбора и транспортиро- вания по отношению к участку переработки) и независимо от него. 4. Двухвинтовые конвейеры должны работать независимо друг от друга, но каждый из них должен быть сблокирован с пластин- чатым конвейером. 5. Пуск оборудования участка осуществляется последователь- но, начиная с конвейера магистрального 10 против технологичес- кого потока. На участке сбора и транспортирования чугунной стружки долж- ны быть выполнены следующие требования. 1. Конвейеры 11, 12, 13 и 14 должны иметь электрическую бло- кировку, т. е. при отключении скребкового конвейера 13 последую- щие по технологическому потоку конвейеры должны автоматически отключаться. 2. Участок переработки чугунной стружки должен быть забло- кирован по отношению к участку переработки чугунной стружки, т. е. при отключении скребкового конвейера 14 участок сбора и транспортирования должен автоматически отключаться. 3. Пуск всего участка сбора и транспортирования стружки дол- жен быть автоматизирован. 4. Пускают оборудование участка последовательно, начиная с скребкового конвейера 14 против технологического потока. Для участка сбора и транспортирования алюминиевой струж- ки характерно следующее. 1. Все участки группы механизмов работают независимо друг от друга, управляют каждой группой с местного' пульта управле- ния (МПУ), расположенного около пульта управления пневмоци- линдром крышки приямка. 2. Двухвинтовой конвейер 1 сблокирован с механизмом подъема тары, который в свою очередь сблокирован с механизмом подъема 6. Зак. 5 81
* крышки. Механизм подъема тары должен включаться при откры- том положении крышки приямка. Разрешение на включение двух- винтового конвейера должно быть при крайнем нижнем положе- нии крышки. 3. Необходимо предусмотреть освещение приямка для уста- новки тары. Освещенность — 50 лк. 4. На крышке приямка установлен один, а на механизме подъ: ема тары два путевых переключателя. На основании общих требований для участка сбора и транс- портирования стальной и чугунной стружки необходимо предус- матривать следующие условия. 1. Управление конвейерами может быть как местное, предназ- наченное для опробования и наладки механизмов, так и с цент- рального пульта управления (ЦПУ); местное управление исклю- чает центральное. Кнопочные посты местного управления располо- жены непосредственно у электроприводов механизмов. 2. Схема блокировки обеспечивает немедленный останов всех предыдущих конвейеров, если аварийно остановится любой из них. Последующие продолжают работать и останавливаться по усмотрению оператора. 3. Необходимо обеспечить синхронное выключение и останов приводов у конвейеров с двумя приводами. 4. ЦПУ расположен рядом с участком переработки. 5. На ЦПУ предусмотрена мнемосхема, отображающая тех- нологический процесс внутри каждого участка и снабженная све- товой сигнализацией, позволяющей .оператору контролировать ра- боту конвейеров всей технологической цепочки в любой момент времени. 6. Любой магистральный конвейер включается после предпус- ковой звуковой сигнализации, расположенной в транспортных тон- нелях, в течение 20—40 с. 7. По каждому механизму на ЦПУ есть световая сигнализа- ция: производственная, аварийная, и в зависимости от вида управ-;, ления местная или дистанционная. 8. Должна быть схема подключения, управления и блокировки электронасосов по откачке охлаждающей жидкости. 9. В приямке для сбора жидкости устанавливают датчики уров- немеров, показывающих предельный уровень:'нижний, при котором электродвигатель отключается автоматически; верхний, прп кото- ром электродвигатель включается и верхний, сигнализирующий о переполнении приямка. 10. На ЦПУ предусмотрена сигнализация о предельном верх- нем заполнении приямков и централизованной емкости для сбора жидкости. 11. Управление насосами должно быть с автоматическим цик- лом и с МПУ, расположенным вблизи установки насосов, в удоб- ном для работы месте. 12. Схемы освещения транспортных тоннелей для установки скребковых и пластинчатых конвейеров должны давать освещен-’ 82
Рис. 46. Схема размещения тоннелей под стружкоуборочные конвейеры от- носительно фундаментов колонн це- ха ность 50 лк, и следует предусмотреть аварийное освещение в тран- спортных тоннелях. 13. Аварийные кнопки «СТОП» для остановки конвейеров рас- положены в транспортных тоннелях. 14. Предусмотрена возможность включения и отключения лю- бого из линейных винтовых конвейеров. При разработке строительной части каналов и проходных тон- нелей необходимо учитывать следующее: каналы должны перекры- вать съемные плиты; загрузочные отверстия — решетки с ячей- ками в свету 25x25 мм для элементной стружки или откидные загрузочные люки для остальных видов стружки, пол и стен- ки каналов -и тоннелей должны быть защищены гидроизоляцией, исключающей возможные фильтрации в бетон грунтовых вод и охлаждающей жидкости, попавшей вместе со стружкой. Пол . ка- налов и тоннелей должен быть с уклонами, по которым жидкость, попавшая в тоннель, направляется в сборные приямки, а из них по трубам самотеком или с помощью насосов в цеховые сборные системы. При размещении приямков (тоннелей) вблизи опорных фундаментов колонн (рис. 46) для определения минимального расстояния Amin от края фундамента до наружной стены приямка (тоннеля) учитывают, что при заглублении пола фундамента при- ямка (тоннеля) ниже подошвы фундаментов колонн расстояние А = 2,5Х (Н—Б), где Н— глубина заложения пола тоннеля (при- ямка), Б — глубина заложения подошвы фундамента колонны. При Н<^Б расстояние от края фундамента до наружной стены приям- ка А = 500 мм, а при Н—Б величина А минимальная. Линейные стружкоуборочные конвейеры расположены в непро- ходных каналах, а магистральные стружкоуборочные конвейеры— в проходных транспортных тоннелях из сборных железобетонных блоков. Прп наличии в тоннеле одного конвейера ширину свобод- ного прохода следует принимать 700—800 мм с одной стороны кон- вейера, с противоположной стороны зазор между конвейером и стеной тоннеля должен быть 250—400 мм в зависимости от тех- нологических требований. При двух и более конвейерах между Ними устраивается проход шириной 800—1000 мм независимо от ширины полотна конвейера, высота тоннелей с периодическим пре- быванием людей принимается не менее 1900 мм. Выходы в транс- портных тоннелях назначают также не реже, чем через 100 м, по в качестве выхода можно использовать смотровые вертикальные ко- лодцы с легко открывающимися с внутренней стороны люками раз- 6* 83
мерами не менее 400x500 мм, с постоянно закрепленными лестни- цами-стремянками. Схема переработки стружки в цехе с централизованной систе- мой охлаждения режущего инструмента. Рассмотрим схему пере- работки стружки в цехах при среднем количестве отходов, состав- ляющих 30—33% от массы всего перерабатываемого металла. Централизованная система охлаждения позволяет создать единые фильтрующие установки и направлять в них и стружку и охлажда- ющую жидкость от линий или группы станков. Фильтрующая ус- тановка включает в себя комплекс оборудования: бак-отстойник для приема стружки и эмульсии, бак чистой эмульсии, фильтр по- лосовой для тонкой очистки эмульсии, маслоотделитель, насосную станцию для перекачки эмульсии к потребителям. Из-под автома- тических линий по линейным конвейерам или сливным каналам стружка сбрасывается в бак-отстойник фильтрующих установок, расположенных в тоннелях. Из баков-отстойников стружка падает на магистральные конвейеры, которые выносят ее на поверхность на участки хранения, где она собирается в контейнеры по видам, а привозимая с отдельных автоматических линий и станков леги- рованная стружка — по маркам. Затем контейнеры с легирован- ной, алюминиевой и чугунной стружкой перевозятся на пункт и от- • правляются на скрапобазу, а со стальной углеродистой — на уча- сток переработки, где она подвергается дроблению, центрифугиро- ванию, сушке, подготовке и отправке на перерабатывающие за- воды. Технологические процессы в механических цехах происходят в непосредственной близости . от тоннелей, что позволяет вести транспортировку кратчайшими путями и с заданными уклонами каналов для смыва стружки. В зависимости от характера стружки выбран и тип конвейера с учетом эксплуатационных достоинств и недостатков последних. Скорость применяемых стружкоуборочных конвейеров колеблется от 3 до 6 м/мин. Для гидросмыва стружки из-под автоматических линий направленными струями эмульсии под давлением совместно с использованной охлаждающей жид- костью применяют сливные каналы. Способ гидросмыва хорошо за- рекомендовал себя на линиях алюминиевой стружки. Смывается также и стальная витая стружка, но только с подводом дополни- тельной эмульсии к смазывающим форсункам. Безнапорным и напорным гидротранспортом можно убирать стружку чугунную, стальную, цветных металлов и шлам. Однако, выбор способа сбора и транспортирования стружки в каждом кон- кретном случае зависит от экономичности его применения. Экономи- чески не всегда оправдывает себя гидравлическая система сбора и транспортирования чугунной стружки. Гидротранспорт хорошо зарекомендовал себя при сборе и транспортировании алюминиевой стружки и шлама. Стружка из зоны резания потоком эмульсии уносится в транспортный канал, который проходит вдоль всей ав- томатической линии под станками ниже уровня пола, имеющий ук- лон (2—3%) в направлении движения потока. Эмульсия вместе со стружкой, пройдя весь канал, через сливной желоб попадает в 84
бак-отстойник с конвейером, расположенным в подвале. Находя- щаяся в эмульсии крупная стружка сразу оседает ,на дно бака, а мелкая, прежде чем выпасть в осадок, некоторое время находится во взвешенном состоянии. Внутри бака-отстойника имеется скреб- ковый конвейер, который выносит осевшую стружку на пластинча- тый конвейер для дальнейшего транспортирования на участок хра- нения и отправки ее на переработку. Загрязненная эмульсия, нахо- дящаяся в баке-отстойнике, с помощью насоса подается на полосо- вый фильтр, расположенный на нулевой отметке пола. Эмульсия при этом проходит через специально устроенный в торцовой части бака-отстойника фильтр грубой очистки колосникового типа. Пос- ле фильтрации чистая эмульсия по самотечному трубопроводу из фильтра свободно сливается в бак для чистой эмульсии, располо- женный также в подвале, и затем насосом по трубопроводу пода- ется на автоматическую линию для охлаждения инструмента и смыва стружки. Отработанная эмульсия попадает в транспортный канал, и цикл повторяется. Производительность насоса, подающего чистую эмульсию на автоматическую линию, примерно на 10—15% меньше производительности насоса, подающего загрязненную эмульсию на фильтр. При установившемся режиме работы избы- ток чистой эмульсии из бака по переливному лотку постоянно сли- вается в бак-отстойник. Полосовый фильтр работает циклично. Перед началом очередного цикла, во время смены фильтрующего материала, подача чистой эмульсии «а автоматическую линию про- должается. При этом уровень жидкости в баке чистой эмульсии понижается, а в баке-отстойнике — повышается. Время, в течение которого происходит цикл фильтрации, меньше времени, необходи- мого для повыщения уровня эмульсии в отстойнике до максималь- ного значения. В случае длительных перерывов в работе фильтра, вызванных его неисправностью, бак-отстойник заполняется до верхнего предела и сток избытка эмульсии происходит в обратном направлении, причем эмульсия проходит только через фильтр гру- бой очистки и ее подача может быть кратковременной. Насосная станция состоит из четырех насосов: два—для пода- чи эмульсии из бака-отстойника с конвейером на фильтр (из них один насос-—рабочий, второй — резервный) и два — для подачи чистой эмульсии на автоматическую линию (рабочий и резервный). Возможны и другие варианты установок насосов. Работу насосов контролируют с пульта управления, установленного рядом с фильт- ром на перекрытии подвала. При выходе из строя одного из насо- сов на мнемосхеме пульта управления фильтра .появляется соот- ветствующий сигнал, указывающий на необходимость подключе- ния резервного насоса. В процессе работы системы происходит естественная убыль эмульсии, так как стружка уносит ее из бака- отстойиика. Уменьшение общего количества эмульсии в системе ухудшает условия работы фильтра, повышает его нагрузку, увели- чивая расход дорогостоящего фильтрующего материала. Поэтому в конце каждой смены необходимо восполнять убыль эмульсии. Во время работы в эмульсию попадает масло и постепенно количе- 85.
ство его увеличивается вследствие утечек из зажимных устройств станков автоматической линии. Это также отрицательно сказыва- ется на работе фильтра. Для улавливания из эмульсии масла в баке чистой эмульсии смонтировано маслоулавливающее устрой- во. Оно состоит из поплавка с приемной воронкой, запиточного ба- ка, насоса и маслоотделителя. Масло с поверхности эмульсии со- бирается приемной воронкой и по резиновому шлангу передается в запиточный бак. При заполнении бака включается насос, пере- качивающий смесь масла, и эмульсии в маслоотделитель, в котором масло отделяется от эмульсии и сливается в емкость, а эмульсия возвращается по трубопроводу в бак-отстойник. При длительных перерывах в работе системы вследствие отсутствия циркуляции и перемещения эмульсии может произойти ее расслоение с выпаде- нием твердого осадка. Для предупреждения этого в емкостях смон- тирована система аэрации. Воздух проходит через металлокерами- ; ческие фильтры, поднимается мелкими пузырьками вверх и пере- < мешивает эмульсию. Гидротранспорт стружки, основанный на ис- : пользовании охлаждающей жидкости, позволяет: создать транс- ' портную систему любой конфигурации каналов; использовать элек- троэнергию для централизованного снабжения охлаждающей жид- костью и одновременно для удаления стружки; избавиться от гро- ; моздких механических конвейеров. Гидравлическая система сбора i и транспортирования применяется главным образом в условиях работы автоматических линий. Рассмотрим участок переработки стальной углеродистой струж- , кп с объемом образования 2500 т/год. Работа линий стружкодроб- ления (на участке переработки две линии) заключается в следую- щем: стружка загружается в пластинчатый конвейер (В= 1000мм), который транспортирует ее в загрузочное устройство стружкодро- - билон. На каждой линии установлены две стружкодробплки, одна из которых является ремонтно-резервной. Стружкодробилка имеет такую конструктивную особенность, что при попадании в нее слу- - чайных металлических предметов, выбрасывает их в специально предусмотренную в загрузочном устройстве камеру, откуда они свободно ссыпаются в подставленную тару. После дробления ' стружка попадает на винтовой питатель, затем в загрузочное уст- ройство пневмотранспорта, который транспортирует ее в бункер- накопитель. Воздух вентиляторов высокого давления несет дроб- леную стружку до бункера-накопителя, где при резком увеличении объема, а следовательно, и снижения скорости, стружка оседает, воздух при этом выбирается отсасывающим вентилятором через трубу, проходит через водяной фильтр и выбрасывается в цех. Стружка, скапливающаяся в бункере, транспортируется в центри- фуги непрерывного действия посредством шнековых питателей, вы- дающих строго определенное количество стружки в единицу вре- мени. Масло, отделенное в центрифуге от стружки, стекает в спе- циально предусмотренную емкость и затем откачивается для реге-. нерации. Обезжиренная стружка из центрифуги попадает в загру- зочнге устройство пневмотранспорта. 86
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КОМПОНОВКА УЧАСТКОВ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУЖКИ ДЛЯ ЗАВОДОВ В типовых решениях участков переработки стружки приня- та следующая последовательность технологических операций: стальная витая стружка—дробление и брикетирование; чугунная стружка (сухая) — брикетирование; чугунная стружка (сырая) — брикетирование; стружка цветных металлов — магнитная сепара- ция и брикетирование. Для витой алюминиевой стружки предусмот- рено также дробление и брикетирование. Дробят витую стружку на валковых и молотковых стружкодробилках. Размер фракции после дробления составляет 20—40 мм, что обеспечивает хорошее заполнение пресс-камеры брикетировочного пресса и получение брикетов с большей плотностью. Брикетирование стружки осуще- ствляют в холодном состоянии на автоматических гидравлических прессах с высокими давлениями, 3000—4000 кгс/см2. Плотность чу- гунных брикетов при этих давлениях — 5,6—6,0 кгс/дм3, стальных брикетов — 4,5—5,0 кг/дм3. Представленные в типовых решениях участки переработки стружки рассчитаны на ее подачу к первым операциям непрерывно механизированным транспортом: одно- или двухвинтовыми, скребковыми, пластинчатыми, пластинчато-иголь- чатыми и другими конвейерами. Кроме того, предусмотрена подача стружки безрельсовым транспортом в специальной саморазгружа- ющейся или обычной таре. Готовые брикеты накапливаются в оборотной таре и перевозятся с участков (цехов) безрельсовым транспортом. Погружают тару на самосвалы при помощи подвес- ной краи-балки. В типовых решениях участков (цехов) переработ- ки элементной стружки все технологические процессы "полностью механизированы. Межоперационные процессы осуществляются ли- бо конвейерами, либо цепными ковшовыми элеваторами или дру- гими установками и приспособлениями. Промежуточные бункеры или тара позволяют при кратковременном (1,5—2 ч) выходе из строя одного механизма продолжить работу остальных. Благодаря применению автоматического и непрерывно действующего техноло- гическою оборудования участки (цехи) переработки стружки мо- гут работать по непрерывному автоматическому циклу. Управле- ние механизмами участков (цехов) осуществляется с центрально- го пульта. Для правильного технического решения вопросов орга- низации п механизации переработки стружки соответственно для каждой типовой схемы заводы можно разделить на четыре группы в зависимости от количества ее образования. Первая группа—заводы с образованием стружки до 2000 т/год, для которых предусмотрены сбор и отгрузка стружки с помощью 87
12000 88
Рис. 47. Схема механизации участка переработки стальной стружки с погрузкой, в самосвал раскрывающейся тары. По мере накопления ее отправляют на об- щезаводскую накопительную площадку или на заводы для пере- работки. Вторая группа — заводы с образованием стружки 2000— 3000 т/год. Здесь предусмотрена организация участков для перера- ботки стружки, которая заключается в дроблении ее одновалковы- ми стружкодробилками производительностью до 2000 т/ч и погруз- ке на самосвалы. Третья группа — заводы с образованием стружки 3000— 5000 т/год, па которых предусмотрено дробление стальной стружки одновалковыми стружкодробилками, сбор ее и погрузка в же- лезнодорожные полувагоны. Четвертая группа — заводы с образованием стружки свыше 5000 т/год, для которых строят специальные цеха для переработки стружки. Первичное (предварительное) ее дробление выполняет- ся на пятивалковых стружкодробилках, а вторичное (окончатель- ное) — на молотковых дробилках или на валково-молотковом из- мельчителе стружки. Брикетирование измельченной стружки про- изводится на брикетировочных прессах. При организации работ по переработке стружки во всех типо- вых схемах применено типовое оборудование, учтены требования, предъявляемые к строительной и электрической частям, требова- ния техники безопасности и т. д. Участки переработки стружки для заводов второй группы. Для таких заводов предусмотрена механизация участка переработки 89»
стальной стружки, (рис. 47) с погрузкой непосредственно в само- свал. Участок-переработки стружки представляет собой производ- ственное помещение 1, оборудованное грузоподъемным механиз- мом, например, кран-балкой 2, и имеющее ворота 3 для въезда ма- шин. Стружка на участок переработки подается стружкоубороч- ным ковейером 4, который при помощи поворотной течки 5 пере- сыпает ее в стружкодробилку 6. По данной схеме (рис. 47) механизации на участке переработ- ки установлены две одновалковые стружкодробилки 6, одна из которых является резервной. При этом поворотная течка 5 может обеспечить ссыпание стружки в любую из дробилок. Дробленая стружка по лотку 7 дробилки и течки 8 ссыпается в раскрывающу- юся тару 9, установленную в приямке. Груженая стружкой тара поднимается из приямка кран-балкой 2 и устанавливается на мес- те складирования. Тара строится специальным захватом. При по- даче самосвала стружка перегружается кран-балкой в его кузов и транспортируется на общезаводскую накопительную площадку или на заводы Вторчермета. На участке переработки стружки пре- дусмотрен приямок для установки электронасоса 10 для откачки смазывающе-охлаждающей жидкости, которая собирается в спе- циальную емкость 11, установленную в цехе. При наличии в цехе малого количества чугунной, медной, алю- миниевой или высоколегированной стальной стружки ее убирают средствами малой механизации (ручная тележка со съемным кон- тейнером, раскрывающаяся тара) и не дробят. Другим характерным вариантом переработки стружки являет- ся схема участка переработки с погрузкой в самосвал посредством бункерной эстакады (рис. 48). Стальная стружка подается на уча- сток переработки (см. рис. 47) грузоподъемным механизмом, на- пример, мостовым краном или любым видом безрельсового транс- порта и выгружается на решетку 1. Д^елкая стружка просыпается через решетку в бункер 2, а крупная с решетки подается в струж- кодробилку. Мелкая стружка из бункера его вибролотком пересы- пается па скребковый конвейер 3. Дробленая стружка по наклон- ной течке ссыпается также на конвейер. Крупные металлические предметы, попавшие в стружкодробилку, при срабатывании меха- низма предохранения отбрасываются в тару через течку. Цепной скребковый конвейер транспортирует стружку в бункер-накопи- тель 4 вместимостью 2,6 м3, расположенный за цехом, из которого стружку перевозят самосвалами на заводы для ее использования. На участке переработки стружки предусмотрен приямок для ус- тановки электронасоса 5 для откачки смазывающе-охлаждающей жидкости в специальную емкость, установленную в цехе. На слу- чай аварийной остановки системы механизмов участка дробления предусмотрено наличие закрома (рис. 48) для стальной стружки. Существует также вход в подвальное помещение через входную вертикальную лестницу 6 и люк 7. Участки переработки металлической стружки для заводов третьей группы. Для заводов третьей группы предусмотрена схема 90
механизации (рис. 49) участка переработки стальной стружки с последующей погрузкой ее в железнодорожные., полувагоны. Стружка на участке ее переработки подается магистральным плас- тинчатым конвейером 9, с которого при помощи поворотной, теч- ки 8 пересыпается в стружкодробилку 7; "всего на участке две стружкодробилки, одна из них — резервная. При этом поворот- ная" течка 8 может обеспечить ссыпание стружки в любую из дро- билок. Дробленая стружка по лотку 10 дробилки и течке 11 ссы- пается в приемную часть загрузочного барабана ковшового эле- ватора 4. Посредством ковшового элеватора через течку 5 стружка поступает па передвижной конвейер 6, расположенный над бун- Рис. 48. Схема механизации участка переработки стальной стружки с погрузкой в самосвал посредством бункерной эстакады 91
ooss Рис. 49. Схема механизации участка переработки металлической стружки для заводов третьей группы: П — железнодорожный путь 92
кернон эстакадой 3 и бункерами-накопителями 2, в которые ссы- пают стружку поочередно. Из бункеров-накопителей 2 вмести- мостью 17 м3 каждый стружка выгружается в железнодорожный полувагон 1 для отправки ее для последующей переработки — брикетирования. Па участке переработки стружки предусмотрен приямок для установки электронасоса 12 для откачки СОЖ в специальную емкость 13, установленную на участке. Другим вариантом механизации участка переработки стружки для заводов третьей группы может служить схема (рис. 50), от- личающаяся от ранее описанного варианта типового решения ме- ханизации участка переработки стружки (см. рис. 49) тем, что дробленая стружка в бункерную эстакаду подается не ковшовым элеватором, а крутоиаклонным пластинчатым конвейером. Участки переработки металлической стружки для заводов чет- вертой группы. Для предприятия с годовым выходом стружки свыше 5000 т рекомендуется иметь общезаводской цех по ее пере- работке. В зависимости от расположения общезаводского цеха переработки относительно других механических цехов централизо- ванная транспортировка стружки в цех ее переработки может осу- ществляться либо системой конвейеров, либо с помощью автотран- спорта. Стружку можно транспортировать в недробленом, полу- Рис. 50. Последовательность подачи стружки в бункерную эстакаду в типовом решении механизации участка переработки стружки для заводов третьей группы: железнодорожный полувагон; 2— бункерная эстакада; 3 —течка; 4— передвижной ре- версивный конвейер; 5 — конвейер пластинчатый крутонаклонный; 6 — стружкодробилка од- Иовалковая; - 7 — поворотная течка; 8— магистральный пластинчатый конвейер; 9— лоток дро.билки; 10 — течка 93
Рис. 51. План расположения типового оборудования цеха переработки металлической стружки для заводов четвертой группы
дробленом и дробленом виде. В первом случае стружка транспор- тируется без каких-либо ее физических изменений. Во втором стружка измельчается непосредственно в механическом цехе и транспортируется в общезаводской цех ее переработки для брике- тирования или вторичного измельчения. В третьем случае струж- ка, готовая к брикетированию, транспортируется в общезаводской цех брикетирования. В механических цехах стружка может про- ходить как первичное, так и вторичное измельчение или первичное дробление в механическом цехе, а вторичное — в общезаводском цехе переработки. В цехах с большим объемом стружки в год на- иболее приемлем вариант измельчения стружки до фракции 20— 40 мм с последующим ее брикетированием здесь же. Типовыми вариантами переработки металлической стружки на промышлен- ных предприятиях, отнесенных к четвертой группе, могут быть сле- дующие. 1. В механических цехах вновь строящихся или подлежащих реконструкции предприятий с годовым образованием стружки до 3 т целесообразно предусматривать проходные транспортные тон- нели с установкой в них магистральных конвейеров для удаления стружки в бункерную эстакаду, а затем перевозить самосвалом в общезаводской цех переработки металлоотходов для дробления и брикетирования. 2. В механических цехах, где невозможно строительство про- ходных транспортных тоннелей, целесообразно предусматривать участки для сбора и дробления стружки в одновалковых стружко- дробилках. Такая стружка пригодна для транспортирования ее в общезаводской цех переработки металлоотходов. 3. В механических цехах с годовым образованием стружки до 5000 т целесообразно предусматривать полную механизацию уда- ления стружки с выдачей ее на участок сбора и дробления. На этих участках рекомендуется устанавливать четырех- или пятивал- ковые дробилки для первичного измельчения и установки молот- ковых стружкодробилок для вторичного дробления. Транспорти- рование измельченной стружки в цех переработки (как после пер- вичного дробления, так и после вторичного) экономически выгод- но, так как ее плотность в несколько раз больше, чем вьюнообраз- ной. В механических цехах с годовым образованием стружки свы- ше 5000 т целесообразно предусматривать участки для дробления и брикетирования стружки, так как это позволяет сократить пог- рузочно-разгрузочные и транспортные работы и дает ощутимый экономический эффект от сдачи брикетов заводам Вторчермета. Одним из вариантов переработки стружки является такой, ког- да в большом заводском корпусе располагается несколько меха- нических цехов, дающих значительный годовой объем стружки. Для примера представим схему общекорпусного цеха переработ- ки стружки (рис. 51), расположенного непосредственно в корпусе одного из механических цехов. На площади цеха переработки стружки размещены линия двойного дробления и брикетирования стальной стружки (сечение Б—Б) и линия брикетирования чугун- 96
ной стружки (сечение А—Л). Общий годовой объем металличес- кой стружки, поступающей на переработку, составляет 50 тыс. т. Принцип работы линии переработки стальной стружки заключает- ся в том, что стружка поступает из механических цехов конвейе- рами и с помощью магистрального пластинчатого конвейера 5 и через передвижной пластинчатый конвейер длиной L=5 мм пода- ется непосредственно в одну из двух пятивалковых стружкодро- билок 4 для первичного дробления, а другая является резервной. Предварительно дробленая стальная стружка из стружкодробил- ки подается на скребковый конвейер 8 с шириной рабочего желоба 400X100 мм и далее поступает в четырехручьевую течку 19, кото- рая обеспечивает попарную работу стружкодробилок вторичного измельчения 9. После вторичного дробления стальная стружка скребковым конвейером 2 с сечением рабочего желоба 400X100 мм транспортируется на распределительный скребковый конвейер 1 с сечением рабочего желоба 400X100 мм. Для предотвращения засыпания стружкой конвейера 2 должна работать либо накрест лежащая пара стружкодробилок, либо пара, расположенная с одной стороны конвейера. Конвейер 1 распределяет стальную дробленую стружку по бункерам-накопителям 15 вместимостью 2,6 м3 брикетировочных прессов 18. Готовые брикеты скатываются по склизу на пластинчатый конвейер 16, который транспортирует их в опрокидывающуюся тару 17, установленную в приямке. Гру- женую брикетами тару 17 транспортируют мостовым краном на место складирования. На случай выхода из строя распределитель- ного конвейера 1 или поломок другого оборудования брикетиро- вочного участка в линии брикетирования стальной стружки пре- дусмотрено ссыпание дробленой стружки с конвейера 2 через ло- ток с шибером 20 в тару 21, что обеспечивает работу линии сталь- ной стружки. При прохождений стружки через молотковые струж- кодробилки выброс недробимых элементов осуществляется с по- мощью специального приспособления. Линия транспортирования и брикетирования чугунной стружки состоит из системы конвейеров и брикетировочных прессов 15 ти- па Б-6238. Принцип работы линии транспортирования и брикети- рования чугунной стружки заключается в том, что стружка посту- пает из механических цехов конвейерами и с помощью магист- рального скребкового конвейера 6 и через лоток 22 ссыпается на распределительный скребковый конвейер // с сечением рабочего желоба 400Х 100 мм и далее распределяется по бункерам-накопи- телям 10 брикетировочных прессов 23. Готовые брикеты скатыва- ются по склизу на пластинчатый конвейер 13, который транспор- тирует их в опрокидывающуюся тару 12. Груженую тару мосто- вым краном транспортируют на место складирования брикетов. Ливией транспортирования и брикетирования чугунной стружки предусмотрен вариант на случай доставки чугунной стружки из других смежных цехов. В этом случае стружка напольным транс- портом поступает в цех переработки и ссыпается в бункер 3, из ко- 7. Зак. 5 97
торого с помощью вибролотка стружка попадает на скребковый конвейер 7 и транспортируется на скребковый конвейер 6. Для сбора СОЖ предусмотрена система откачки, состоящая из приямков, насосов 24 типа П-180, разводки трубопроводов и бака 14, из которого охлаждающая жидкость выкачивается в спе- циальную машину и вывозится с территории завода или на уста- новку ее регенерации. Готовые брикеты отправляют на заводы для переработки в же- лезнодорожных полувагонах, куда их погружают мостовым кра- ном с помощью полуавтоматического захвата, что позволяет умень- шить трудоемкость погрузочно-разгрузочных работ и производить разгрузку брикетов в полувагоне без участия стропальщика. К строительной части линии переработки стружки следует предъявлять следующие требования. 1. Нагрузки на перекрытия подвала, расположенного б осях колонн, должны соответствовать 5 т/м2. Пол подвала в местах прохождения конвейеров должен быть спланирован с уклоном в сторону приямков для сбора СОЖ- В подвале предусмотрены три приямка для сбора жидкости с размерами 700x700x700 мм. 2. Дно каналов для установки конвейеров, предусмотренных схемой линии брикетирования стружки, должно быть спланиро- вано с уклоном в сторону приямков для сбора СОЖ- 3. Нагрузка на пол приямка для установки тары должна соот- ветствовать 5 т/м2. 4. Необходим подвод холодной воды для охлаждения гидрав- лики брикетировочных прессов с последующим сливом в канали- зацию; расход воды для каждого пресса составляет 3 м3/ч. 5. ПолЫ; и стены каналов, приямков и подвала должны исклю- чать возможность фильтрации в бетон охлаждающей жидкости, масла и грунтовых вод. Исходя из конкретных условий требования, предъявляемые к разработке электрической части для средств механизции перера- ботки стружки, могут быть различными. Для примера рассмотрим эти требования применительно к описанной схеме (рис. 5П цеха, отнесенные к четвертой группе заводов. В комплекс средств меха- низации переработки стружки входят линии: транспортирования чугунной стружки; брикетирования чугунной стружки; дробления и транспортирования стальной стружки; брикетирования стальной стружки. 1. Разработать схему электроснабжения цеха переработки. Об- щая установленная мощность токоприемников 1250 кВт. 2. Разработать схемы управления и блокировки в соответствии с требованиями для каждой линии. 3. Выполнить подвод питания от шкафов с пусковой аппарату- рой к соответствующим электродвигателям и разводки кабелей, касающихся управления, контроля и сигнализации. 4. Управление каждой линией осуществлять с центрального пульта. Порядок пуска обратный технологическому потоку. 5. При аварийной остановке любого из механизмов внутри 98
группы немедленно должны остановиться предыдущие, последую- щие продолжают работать и останавливаются по усмотрению об- служивающего персонала. 6. Предусмотреть блокировку, исключающую немедленный ос- танов цепочки с центрального пульта, так как механизмы долж- ны остановиться спустя некоторое время после сигнала «Стоп». 7. Кроме центрального пульта управления все ' механизмы должны иметь местное управление, предназначенное для опробы- вания и наладки. Ключи управления и кнопки должны быть рас- положены у электроприводов механизма или местного поста уп- равления. 8. Установить датчики уровнемеров во всех бункерах-накопи- телях. 9. На центральном пульте должна быть мнемосхема, отобра- жающая технологический процесс внутри каждой из линий, а так- же связь между смежными линиями. 10. Мнемосхему нужно снабдить световой сигнализацией, поз- воляющей оператору контролировать работу транспортных средств и вспомогательных механизмов всей технологической цепочки в любой момент времени. 1). Все механизмы, управляемые с центрального пульта, долж- ны иметь предупредительную звуковую и световую сигнализации. 12. В подвальном помещении предусмотреть освещение. Общезаводской цех переработки стружки и листовых отходов прессового производства для заводов четвертой группы. Общеза- водской цех переработки, включающий не только переработку ме- таллической стружки, по и переработку листовых отходов своего производства (рис. 52), несколько отличается от ранее описанных цехов, которые включают в себя только операции по переработке металлической стружки. В основу типовой технической схемы об- щезаводского цеха переработки металлической стружки и листо- вых от ходов прессового производства для заводов четвертой груп- пы положена организация участка переработки со строительством здания, в котором производится брикетирование металлической стррккп, пакетирование и резка металлоотходов — крупногаба- ритного стального лома. Для первичного дробления, например, стальной стружки схемой предусмотрена пятивалковая стружко- дробилка, которая позволяет измельчать стружку, загружая ее непосредственно в приемный бункер из кузова автосамосвала, ми- нуя разрыв пучка витой стружки вручную или дополнительной ус- тановкой разрывателя и подачу ее порциями. В цехе переработки поли» стыо отсутствует применение ручного труда. Организация подобного цеха переработки стружки п листовых отходов позво- ляет полностью или частично использовать их в качестве шихты в собственном производстве. В результате применения средств ме- ханизации переработки стружки и листовых отходов прессового производства улучшаются условия и повышается производитель- ность груда рабочих, занятых на этих работах, повышается куль- тура производства, снижается производственный травматизм, 7* 99
29 зьопо Рис. 52. Схема общезаводского цеха перера- ботки металлической стружки и листовых ме- таллоотходов прессового производства для за- водов четвертой группы
уменьшается число железнодорожных вагонов, потребных для от- правки металлоотходов с завода. Исходными данными для проектирования общезаводского це- ха переработки является объем металлической стружки и листо- вых отходов, поступающих в цех переработки (табл. 11). Таблица 11 Исходные данные для проектированйя цеха переработки Металлоотходы Предполагае- мый объем стружки т/г од Вид переработки Стружка стальная Металлоотходы: 7500 Брикетирование листовые толщиной до 4 мм 5600 Пакетирование листовые толщиной более 4 мм 5300 Порезка на аллигаторных нож- ницах до габаритных разме- ров для пакетирования крупногабаритные 1000 Разделка до габаритных разме- ров для переплавки методом огневой резки На производственной площади цеха переработки размещены линии: дробления и брикетирования стальной стружки, пакети- рования тонколистовых металлоотходов, порезки толстолистовых металлоотходов до габаритных размеров и участок огневой резки крупногабаритных металлоотходов. Принцип работы линии переработки стальной (см. рис. 52) стружки заключается в том, что стружка поступает из механиче- ских цехов завода автотранспортом и ссыпается непосредственно в приемный бункер 10 стружкодробилки пятивалковой 1. На слу- чай аварийного останова линии предусмотрен закром 11 вмести- мостью 38 м3, в котором можно разместить 23 т стружки. Такая система позволяет рационально использовать оборудование, учи- тывая неритмичную подачу стружки из механических цехов заво- да. Стружка из закрома 11 подается магнитно-грейферным кра- ном 12 в пятивалковую стружкодробилку 1. Предварительно из- мельченная стружка через лоток дробилки 2 поступает на скреб- ковый конвейер 3 и транспортируется в стружкодробилку СМ-2. На случай аварийного останова последующего оборудования по ходу технологического потока стружки в скребковом конвейере 3 предусмотрен люк с шибером. В этом случае стружка через люк и лоток 13 ссыпается в тару, установленную под конвейером. Прой- дя вторичное дробление, стружка цепным скребковым конвейе- ром 7 подается на бункерную эстакаду в бункер-накопитель 8 вместимостью 2,6 м3, из которого стружка через вибролоток ссы- пается в приемную камеру брикетировочного пресса 9 и брикети- руется. На случай аварийного останова последующего оборудо- 102
вания по ходу технологического потока стружки в скребковом конвейере 7 предусмотрен люк с шибером для ссыпания ее в тару, установленную под конвейером. Готовые брикеты по склизу ска- тываются в установленную в приямке тару 14. При наполнении брикетами тару мостовым краном транспортируют на площадку складирования, где ее можно устанавливать в несколько ярусов. Линия пакетирования тонколистовых металлоотходов состоит в основном из пакетировочного пресса 15 типа Б-1334. Принцип работы линии заключается в том, что тонколистовые металлоотхо- ды самосвалом привозятся в цех переработки и ссыпаются в тару, установленную в приямке пли в закроме 16. В первом слу- чае с помощью мостового крана наполненная металлоотходами тара транспортируется к пакетировочному прессу 15, во втором —- тонколистовые металлоотходы толщиной до 4 мм магнитно-грей- ферным краном 12 с электромагнитом подаются из закрома 16 в загрузочную мульду пакетировочного пресса 15. Рабочий, об- служивающий пресс, перегружает металлоотходы из загрузочной мульды в пресс-камеру и производит прессование. Готовый пакет выталкивается в боковое окно пресс-камеры и падает в тару, ус- тановленную в приямке. При заполнении тары пакетами ее транс- портируют на площадку складирования, где установка ее допус- кается в несколько ярусов. Линия порезки толстолистовых металлоотходов до габарит- ных размеров состоит из расходного стола 17, рассчитанного на 3 т, закрома 18 для толстолистовых металлоотходов и аллигатор- ных ножниц 19. Принцип работы линии толстолистовых металло- отходов заключается в том. что рабочий берет листы со стола 17 и режет их на аллигаторных ножницах 19 на куски размером не более 400X300 мм. Порезанные отходы по течке-лотку скатывают- ся в тару, установленную в приямке. После заполнения тары лис- товыми металлоотходами ее мостовым краном 12 транспортируют на площадку складирования. Разделка крупногабаритных металлоотходов производится па специально отведенной площадке 30, расположенной в здании це- ха переработки. Металлоотходы подаются в цех переработки, на- пример, самосвалами и выгружаются на площадку. Затем их мостовым краном 12 подают на участок огневой резки, который расположен внутри цеха переработки и состоит из газоразборного поста 20 для пропана, газоразборного поста 21 для кислорода и оборудования для огневой резки, находящегося в отдельном поме- щении-пристройке к цеху переработки металлоотходов, рампы пе- репускной пропановой 22 (2X4 баллонов), редуктора рампового пропанового 23, редуктора рампового кислородного 24, тележки рельсовой 25 и крана консольно-поворотного 26. Габаритные размеры порезанного лома не должны превышать 400X300 мм. Разделанный лом краном (электромагнитом) укла- дывается в саморазгружающуюся тару 28, которую устанавливают на месте ее складирования. При поступлении в цех переработки большого количества крупногабаритного металлолома его склади- 103
руют на открытой площадке, расположенной с южной стороны торца здания и перерабатывают на месте. Погрузку переработан- ного лома в железнодорожные вагоны производят в этом случае железнодорожным краном. Готовую продукцию: брикеты, пакеты, лом переправляют на заводы по переработке в железнодорожных вагонах. Для этого в здание цеха переработки подведена тупиковая железнодорож- ная линия 29. Погрузка готовой продукции в железнодорожный вагон или кузов самосвала производится магнитногрейферным краном 12 с помощью тары. При переработке стальной стружки удаляют масло и охлажда- ющую жидкость. Для сбора СОЖ из закрома 11 под стружку, из приямков под стружкодробилкой и под брикетировочным прес- сом схемой (рис. 57) предусмотрены специальные приямки, в кото- рых собирается стекающая со стружки и брикетов жидкость, и, по мере накопления, автоматически насосом 27 откачивается в уста- новленную в цехе емкость. Для цеха по переработке стружки и листовых отходов прессо- вого производства схемой (рис. 52) предусмотрено здание без бытовых помещений размерами 54 X 24 м с сеткой колонн 24x6 м, с подкрановыми путями и с магнитно-грейферным краном грузо- подъемностью 5 т. Высота от пола цеха до подкрановых путей — 8,15 м. Полы производственной площади бетонные, способные вы- держивать механические воздействия не менее 3 т/м2 и обеспечи- вать складирование тары с готовой продукцией, стойкие к мине- ральному маслу и эмульсии с содержанием 3% эмульсола. При разработке схемы электроснабжения цеха переработки с общей установленной мощностью токоприемника 457 кВт необходимо учитывать следующие условия. 1. Схема управления и блокировки должна быть выполнена в соответствии с требованиями для каждой линии. 2. Выполнены подвод питания от шкафов и пусковой аппара- туры к соответствующим электродвигателям и разводка кабелей, касающихся управления, контроля и сигнализации. 3. Разработаны схемы и рабочие чертежи освещения производ- ственной площади и бытовых помещений цеха. Подобраны све- тильники .для производственной площади и бытовых помещений. Сбор и механизированная переработка цветной стружки. На предприятиях, где образуется значительное количество цветных отходов, необходимо организовать цехи или участки для сбора, хранения, переработки или отгрузки этих отходов. Отходы (струж- ка) цветных металлов образуются от обработки медного, латунно- го проката, латунного литья, бронзового проката и литья, цинко- вого проката и литья, свинцового проката, алюминиевого проката и литья, магниевого проката и литья, никелиевого проката и др. Цветная стружка должна храниться в металлосборниках. Неко- торые виды цветной стружки, например, вьюнообразную стружку вначале измельчают в стружкодробилке, а затем брикетируют или отправляют. 104
P.iccMoiрнм схемы coopa и переработки цветной стружки па пре.тпрпя 1 них е псзпачпюльиым и большим годовым ее выходом. В пер!’,ом случае, когда налицо небольшие годовые объемы выхода стружки, и.-) предприятии организуют сбор, транспортирование и храпение ее средствами .малой механизации. Во втором случае, когда имеюия значительные годовые объемы цветной стружки, на предприятии организуют сбор, транспортирование и ее перера- ботку с последующим брикетированием. .4 ату иная стружка, переработанная на специальной уста- новке (рис. 53) [7], представляет собой сыпучую однородную массу, лишенную влаги, масла, крупных включений и примесей других металлов. Стружка содержит до 2% механической приме- си железа и является продукцией, готовой для отгрузки потреби- телю. Переработанная таким образом цветная стружка не требу- ет никаких дополнительных технологических операций и считает- ся пригодной для брикетирования. Рассмотрим схему брикетиро- вания, например, той же латунной стружки (рис. 54). Технология брикетирования цветной стружки следующая. Тара, наполненная стружкой, подается кран-балкой или мостовым краном на площад- ку загрузочного бункера / брикет-пресса, откуда стружка транс- портируется пластинчатым конвейером 2 в приемный бункер 3 брикет-пресса. Прп заполнении приемного бункера 3 включается пресс 4. Готовые брикеты попадают в тару 5, установленную в приямке, откуда кран-балкой или мостовым краном наполненная брикетами тара транспортируется на накопительную площадку. При брикетировании стружки необходимо учитывать явление воз- можного зависания брикета на пуансоне пресса, которое объясня- Рис. 53. Схема установки для переработки латунной стружки: 1 — кран-балка; 2 — патрубок; 3 — магнитный барабанный сепаратор; 4 — ковшовый элева- тор; 5—грохот; 6 — печная форсунка; 7 — наклонная барабанная печь; 8 — приемный бун- кер; 9— пластинчатый конвейер; 10— бункер; 11— тара; 12— тара раскрывающаяся Рис. 51 Схема установки для брикетирования латунной стружки 8. За\. 5 105
К электродвигателю конвейера Рис. 55. Схема автоматизации питающего конвейера ется образованием на нем заусенцев и определено величиной дав- ления прессования. При давлении 60—80 кгс/см2 не происходит зависания брикета и прочность его удовлетворительна, поэтому следует регулировать давление на брикет-прессе в зависимости от качества брикетируемой стружки. Мелкую и сыпучую стружку брикетируют при давлении 50—60 кгс/см2; более крупные фрак- ции— 65—80 кгс/см2. Масса получаемого брикета из латунной стружки составляет 8—10 кг, а плотность его равна 5,6 кгс/дм3. Процесс брикетирования, начиная от загрузки пресса и до выхода готовой продукции, можно полностью автоматизировать, используя схему автоматического включения питающего конвейе- ра 2 (рис. 54). Схема (рис. 55) автоматизации питающего кон- вейера состоит из бункера и передвижного конвейера, выполненно- го из подвижной 5 и неподвижной 2 частей, которые могут переме- щаться одна относительно другой по вертикальной оси и соединены для герметичности брезентовой подкладкой. На корпусе контейнера укреплены четыре неподвижных стакана /, а на подвижной части бункера — четыре подвижных стакана 4, в которых расположены пружины 3, работающие на сжатие. Когда бункер заполнен струж- кой, он под ее тяжестью опускается вниз, нажимая пальцем 8 кноп- ку 7 («Стоп»). Пресс начинает перерабатывать имеющуюся в бун- - кере стружку. По мере расхода стружки вес ее в бункере умень- шается, и под действием пружины 3 бункер поднимается вверх, на- жимая пальцем 8 на кнопку 6 («Пуск»), В этот момент включается магнитный пускатель, и конвейер подает стружку до тех пор, пока бункер под весом подаваемой стружки снова не осядет вниз и не выключит конвейер. Механизмы для транспортирования металлической стружки. К наиболее трудоемким и физически тяжелым работам по перера- ботке стружки относятся растаскивание вьюнообразпой стружки и подача небольших пучков в стружкодробилку. Стальная стружка 106
ВидА МЗО Рис. 56. Бункер с механизмом подачи металлической стружки в стружкодробилки с общим приводом: 1 — общий привод дробилки; 2 — подшипники; 3 —прорезные окна: 4 — приемный бункер; 5 —закрытый кожух; 3 — зубчатый диск: 7 —вал; 8 — предохранительная муфта; 9 —звездочка; 10— звездочка общего привода; // — дробилка 8* 107
чаще всего спутывается в большие пучки, загрузка которых в стружкодробилку невозможна. Поэтому их предварительно рас- таскивают на пучки, размер которых зависит от величины прием- ной воронки-бункера дробилки. Бункер с механизмом порцион- ной подачи стружки предназначен для равномерной подачи ее, например, в одновалковую или молотковую типа СМ-2 стружко- дробплки. Молотковая стружкодробилка СМ-2 состоит из измель- чителя с приводом вращения, приемного бункера и устройства для порционной подачи стружки к измельчителю. Это устройство представляет собой конвейер, содержащий замкнутую цепь с зубьями, натянутую на двух звездочках и работает от самостоя- тельного привода. Стружкодробилка СМ-2 имеет следующие не- достатки: лишние трудозатраты, связанные с подачей стружки непосредственно к конвейеру, так как стружка, лежащая в лотке, не всегда находится в зоне его действия; устройство для порцион- ной подачи стружки в измельчитель сложно по конструкции и ме- таллоемко; наличие автономного привода приводит к дополни- тельному расходу электроэнергии. Одповалковая стружкодробил- ка, имеющая небольшие размеры приемного бункера, не имеет устройства для порционной подачи стружки в измельчитель, что приводит к дополнительным затратам по разделению стружки па определенные порции, пригодные для подачи и измельчения ее в дробилке. Приемный бункер (рис. 56) вместимостью 2 м3 с механизмом подачи металлической стружки в дробилку с общим приводом работает следующим образом. Загружают его стружкой как с помощью конвейера, так и с помощью специальной тары для стружки или грейфером. Слежавшаяся стальная стружка поступа- ет потом в приемный бункер. Вращением зубчатых дисков на ва- лу от общего или самостоятельного привода стружка захватыва- ется п отдельными порциями подается к измельчителю дробилки. При отрывании порции стружки от общего кома происходит его смещение вниз по ходу движения стружки в приемном бункере, что создает условия для непрерывного и равномерного отрыва от- дельных порций и равномерной качественной загрузки дробилки. Во время вращения зубья дисков заходят за прорезные окна в приемном бункера, в результате чего зависающая стружка пол- ностью с них сбрасывается. Установка, предназначенная для разделения стружки (рис. 57) па отдельные порции перед измельчением ее в стружкодробилке, работает следующим образом. Слежавшаяся стальная стружка с помощью грейфера или опрокидывающейся тары поступает в корпус 1. При подаче воздуха в пневматические цилиндры 3 што- ки их одновременно выдвигаются по направлению к кому струж- ки. Затем, при подаче воздуха через воздуховоды движутся штоки пневмоцилиндров 2 и сжимаются клещевые захваты 5. Отсекая порции стружки от кома, обратным движением штоков цилиндров 3 клещевые захваты расходятся от центра корпуса 1. Движением штоков цилиндров 2 вперед клещевые захваты 7 освобождают 108
Рис. 57. >'г г .пи >in..i i.’iii |i.' гц-лепия слежавшейся металлической стружки стружку и oii.i поил i.ier в соответствующие течки’б и 8 и через приемный .и>нж ’> па конвейер 10. Во время освобождения от стрхжкп к. 1С1Щ-И1.К' захваты заходят в прорезные ограничители, которые no.iiioi ii.io сбрасывают с них зависающую стружку. В такой же после юва ic.'ii.ности цикл повторяется. OiipoKtuibiitiiKiinii'H ч тира с захватным устройством (рис. 58) грузопоц.емпосн.п) I I предназначена для механизированного трапснор 1 upon.niiizI. храпения, штабелирования и автоматической 109
Рис. 58. Опрокидывающаяся тара с захватным устройством разгрузки металлоотходов. Конструкция тары с полуавтоматиче- ским захватом представляет собой ящик с элементами фиксации тары в штабеле. Тара снабжена цапфами для работы с захватом. Для обслуживания всего парка тары можно использовать одно- захватное устройство. Автоматическая разгрузка металлоотходов с помощью захватного устройства достигается тем, что в устрой- стве механизм фиксации тары выполнен в виде расположенной под траверсой подвижной в вертикальной плоскости подпружинен- ной рамы, между которой и траверсой расположены шарнирно подвешенные на последней распорные рычаги, снабженные про- тивовесом и фиксируемые в вертикальном положении кулачками, закрепленными на поворотной рукоятке управления. В нагруженном положешш траверса 10 и рама 12 отжаты друг от друга пружинами 4 до ограничителя 5, а валик 7 повернут в такое положение, что его кулачки 3 удерживают распорные ры- чаги 2 в вертикальном положении, причем между последними и рамой имеется небольшой зазор. В таком положении устройство ставится упорами 1 на тару 9 и подвески 11 своими гнездами 8 заводятся на цапфы тары. Затем устройство поднимается до от- рыва тары от пола. При этом зазоры между рамой и распорными рычагами выбираются и распорные рычаги упираются в раму. Да- лее с помощью рукоятки 6 кулачки 3 освобождают распорные ры- чаги, которые удерживаются в вертикальном положении только из-за распора их между рамой и траверсой. В месте разгрузки тара опускается па грунт и пружины отжимают раму от травер- сы, освобождая таким образом распорные рычаги, которые под влиянием дисбаланса поворачиваются. Захватное устройство вновь поднимается и рама прижимается к траверсе, освобождая тару, которая переворачивается и разгружается. В месте разгрузки опе- рации повторяют в той же последовательности. ПО
Транспортирование брикетов от пресса в тару осуществляют, в основном, с помощью лотка пресса и тары, установленной в приямке около пресса. В этом случае готовый брикет по наклон- ному лотку сам скатывается в тару. При такой технологической схеме большим недостатком является крайне затруднительное обслуживание пресса, так как приямок под тару имеет значитель- ные размеры и его устраивают непосредственно рядом с прессом. Полочный элеватор (рис. 59) производительностью 370 шт/ч транспортирует готовые брикеты от пресса в опрокидывающуюся тару. Принцип его работы заключается в том, что брикеты из пресса по направляющему желобу-лотку поступают в приемное устройство (прямоугольная часть лотка, ширина которого нес- колько больше высоты брикета), откуда подхватываются захватом и транспортируются вверх через лоток в тару. Захват, закреплен- ный к тяговой цепи с помощью оси, поворачиваясь вокруг верх- ней звездочки элеватора, опускается и прижимается к направляю- щей тяговой цепи с захватом на раме, а при повороте вокруг нижней звездочки элеватора он занимает исходное рабочее поло- жение. В качестве направляющей тяговой цепи с захватом служит деревянный брусок, прикрепленный к раме. Рнс. 59. Элеватор полочный: / — секция натяжная; 2 —приводная цепь; 3— корпус; 4— рама; 5 — цепь тяговая с захва* том; 6 — брикет; 7 — вал верхний; 8 — пресс брикетировочный
НАДЕЖНОСТЬ ОБОРУДОВАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЦЕССОВ СБОРА И ПЕРЕРАБОТКИ СТРУЖКИ Типовые решения находят применение прп проектирова- нии, внедрении и эксплуатации средств механизации сбора, транс- портирования н переработки металлической стружки и позволяют: а) повысить производительность труда на машиностроительных предприятиях, сократить число вспомогательных рабочих, занятых сбором, транспортированием и переработкой стружки; б) улучшить условия труда, резко снизить травматизм, возникающий при сбо- ре и транспортировании стружки вручную; в) улучшить качество вторичных металлов, сдаваемых машиностроительными предприя- тиями для металлургии, и увеличить использование стружки (брикетов) непосредственно литейными цехами предприятия, т. е. резко снизить безвозвратные потери стружки; г) выбрать опти- мальные решения с учетом специфических условий каждого пред- приятия в различных отраслях машиностроения в зависимости от вида и масштаба производства; д) уменьшить трудоемкость про- ектирования и внедрения (расчетов проектирования транспортных устройств, оборудования, оснастки, технологии и организации производства); е) изготовить в централизованном порядке меха- низмы для транспортирования и переработки металлической стружки. При выборе типовой схемы механизации сбора, транспортиро- вания и переработки металлической стружки па заводах в качест- ве обязательных технико-экономических показателей должны быть приведены: а) количество удаляемой и перерабатываемой стружки с раз- бивкой по маркам стали, чугуна и цветных металлов, т; б) количество стружки, приходящейся на 1 м2 производствен- ной площади цеха, — показатель концентрации стружки, характе- ризующий экономическую целесообразность механизации удале- ния стружки; в) капитальные затраты, связанные с внедрением средств ме- ханизации сбора, транспортирования и переработки стружки, тыс. руб; г) себестоимость сбора, транспортирования и переработки стружки механизированным способом, руб; д) условно-годовая экономия от реализации металлической стружки в виде брикетов в результате внедрения средств механи- зации по сбору, транспортированию и переработке стружки, тыс. Руб; е) срок окупаемости капитальных затрат на механизацию сбора, транспортирования и переработки стружки; 112
ж) число вспомогательных рабочих, высвобождаемых г. ре- зультате механизации сбора и транспортирования стружки; з) выработка продукции на одного рабочего в цехе сбора и транспортирования; и) доля условио-постояпной части расходов по себестоимости. Наиболее эффективным вариантом механизации удаления и переработки стружки является такой, который обеспечивает ми- нимальные капитальные затраты, наименьшую себестоимость 1 т удаляемой и перерабатываемой стружки и наименьший срок оку- паемости. Экономия, получаемая заводом от внедрения средств механизации, складывается от экономии заработной платы вспо- могательных рабочих, занятых па уборках стружки; от экономии, получаемой за счет дополнительного выпуска продукции основны- ми рабочими, за счет условно-постоянной части расходов в себе- стоимости продукции; от экономии в разнице цены, получаемой прп реализации брикетированной стружки; от экономии за счет снижения штрафов за сверхнормативный простой железнодорож- ных полувагонов; от экономии за счет уменьшения железнодорож- ных полувагонов, самосвалов и других видов транспорта; от от экономии снижения капиталовложений; от экономии, получае- мой за счет социологических факторов. Механизация процесса сбора и транспортирования стружки способствует уменьшению за- соренности цехов стружкой, снижает расход резины для внутри- заводского транспорта, увеличивает срок службы спецодежты и обуви, улучшает санитарные условия на производстве и снижает травматизм. Эти данные трудно поддаются учету и в методике не рассматриваются. При внедрении средств механизации перера- ботки стружки получают экономию на разнице в цене при реали- зации брикетированной и небрикетировапной стружки. Система транспортирования и переработки стружки в брикеты требует до- полнительных затрат, которые учитываются прп определении ус- ловно-годовой экономии. Условно-годовая экономия, получаемая при брикетировании стружки, подсчитывается по формуле э = цйр -|(£4 -Э) :-q, де Д,-,р— стоимость годового объема брикетированной стружки, Ц,—стоимость годового объема непераработаниой стружки; 3 затраты на уборку стружки, т. е. заработная плата рабочих, заня- тых сбором и транспортированием стружки при отсутствии меха- шзации; С—годовая себестоимость механизированного сбора, ранснортированпя и переработки стружки. При внедрении средств механизации сбора и транспортирова- ния стружки определяется экономия, получаемая от дополнитель- ного выпуска продукции за счет условно-постоянной части расхо- юв в себестоимости товарной продукции. Дополнительный выпуск товарной продукции получают в результате высвобождения вре- мени занятости основных рабочих-стапочинков сборов и транспо;- 113
тированием стружки. Относительная экономия условно-постоян- ; ных расходов определяется по формуле _КСб ^Уп— 100 ' где /С — темп прироста продукции в планируемом году по сравне- нию с базисным годом в связи с внедрением мероприятий по сбо- ру, транспортированию и переработке стружки; Сб — сумма ус- ловно-постоянных расходов в базисном году, тыс.' руб, Cc=Sy, 1 где S — фактическая себестоимость товарной продукции базисно- го периода, тыс. руб.; у— условно-постоянные расходы базисного - периода, %. ; Эксплуатационные затраты по технологическому процессу (сбор, транспортирование, дробление, брикетирование) при расче- те условно-годовой экономии определяют по следующим статьям, > составляющим наибольшую долю в себестоимости сбора, транс- { портировании и переработки стружки: заработная плата работ- т ников, обслуживающих механизмы, в том числе дополнительная I и отчпслительная по соцстраху; амортизация оборудования; рас- 1 ход электроэнергии; расход топлива на автотранспорт; расходы 4. на текущий ремонт, межремонтное обслуживание оборудования; 1 расход воды; расходы на содержание зданий (амортизация, те- кущий ремонт, освещение, отопление, уборка). При расчете рас- ходов на основную заработную плату по каждой категории рабо- чих тарифные ставки необходимо принимать с учетом приработ- ка, принятойб на данном заводе, где внедряется одна из типовых схем механизации сбора, транспортирования и переработки ме- таллической стружки. Дополнительная заработная плата и от- числения по соцстраху принимаются в размерах, принятых на за- воде. Амортизационные отчисления от стоимости средств механи- зации транспортирования и переработки стружки рассчитываются по утвержденным нормам амортизации: ____Ка А ~ 100 ’ где А — годовая сумма амортизации, руб; К — капитальные зат- раты, руб; а — прирост амортизации. Для расчета суммы амортизационных отчислений необходимо определить капитальные затраты на механизацию процессов сбо- ра, транспортирования и переработки стружки. В состав капиталь- ных затрат включают стоимость оборудования с учетом издержек на его доставку и монтаж, затраты на модернизацию действующе- го используемого оборудования, стоимость стоительства и рекон- струкции зданий и сооружений, необходимых для осуществления мероприятий по механизации. Затраты на электроэнергию в рублях определяются по форму- ле •Ээл = А'у Эдг Эв Вгод Цэя, 114
где Ээл — затраты на электроэнергию; Ny — установленная мощ- ность двигателей, кВт; — коэффициент использования электро- двигателей по мощности; Эв — коэффициент использования элек- тродвигателей по времени; Вгод — годовой фонд работы оборудо- вания, ч; Дэл — стоимость 1 кВт-ч электроэнергии. Расходы на текущий ремонт и межремонтное обслуживание оборудования определяются на основе норм «Единой системы пла- ново-предупредительного ремонта и рациональной эксплуатации технологического оборудования машиностроительных предприя- тий». Для ориентировочных расчетов затраты на ремонт и межре- монтное обслуживание можно применять в размере 3—4% от стоимости основных средств, затрачиваемых на сбор, транспорти- рование и переработку стружки. Расходы на охрану труда и тех- нику безопасности принимают в размере 4% от основной и допол- нительной зарплаты рабочих, занятых на сборе, транспортирова- нии и переработке стружки. Расходы на амортизацию и содержа- ние зданий принимаются в размере 4,8% от стоимости зданий. При расчетах экономической эффективности механизации сбора, транспортирования и переработки стружки чугунные и стальные брикеты взяты в соответствии с ГОСТ 2787—75. Расход топлива определяется по формуле _ NgnTkn kA ~ 1000 где N— мощность электродвигателей, кВт; g — расход топлива, кг/кБт; п — число единиц оборудования; Т — действительный го- довой фонд работы единицы оборудования, ч; /гв — коэффициент использования оборудования по времени; кд.— коэффициент ис- пользования по грузоподъемности. Стоимость топлива определяют по формуле Ст = Z/QT, где Ц— цена 1 т топлива, р. Расчет воды для охлаждения брикетировочных прессов опре- деляется по формуле В — пр, где п— число прессов; р — расход воды, м3/ч. Стоимость воды определяется по формуле Зв = из, где Ц — цена 1 м2 воды, руб. Годовой экономический эффект определяется по формуле Э = (С1 + ЕкК.)-(С2 + ЕнК^ где Ci и С2 — себестоимость переработки стружки до и после ме- ханизации, тыс. руб; Еа — отраслевой нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0,15; Ki и К2 — капитальные вложения до и после механизации, тыс. руб. 115
1 Показателем эффективности внедрения средств механизации сбора, транспортирования и переработки стружки является срок окупаемости капитальных затрат за счет прибыли, получаемой при реализации брикетированной стружки. Срок окупаемости капп- * , тальпых затрат па механизацию определяется по формуле * у, _ Клоп °К" G-C2 ’ 1 где Ток — срок окупаемости капитальных затрат, годы; Кл.. —ка- 1 питальные затраты па механизацию процессов удаления и перера- ботки стружки, тыс. руб.; С] и С2 — себестоимость нереработ ки - стружки до и после механизации, тыс. руб. । Затраты на рубль проектных работ определяются отношением годового экономического эффекта к сумме проектных работ. Рассмотрим критерии надежности оборудования, причем за на- • дежность машин будем принимать совокупность таких ее свойств, как безотказность, долговечность и ремонтопригодность. Безотказ- ностью является способность машин сохранять работоспособность h в течение определенного времени в определенных условиях. Потеря I работоспособности наступает при отказе, поломке или неисправно- сти одного из узлов или детален; возникающие отказы ликвиди- руются путем ремонта машины. Таким образом, отказ приводит машину в состояние неисправности, а ликвидация отказа возвра- щает машину в работоспособное состояние. Кроме отказов-азарий в машине могут возникнуть те или иные неисправности, не нару- шающие ее работу сразу. Чтобы незначительные вначале неис- правности не привели к отказу, необходимо своевременное хстрапе- ние их в период осмотра и профилактического ремонта. Другом важным показателем надежности является долговечность, т. е. срок службы стружкоуборочного и перерабатывающего оборудова- ния. Долговечность машины — это ее свойство длительно сохранять работоспособность в определенных условиях эксплуатации при вы- полнении необходимых ремонтов с остановкой машины па время ремонта. Окончание срока службы наступает при состоянии, когда устранение наступающих отказов и неисправностей становится не- возможным или экономически нецелесообразным. На выполнение профилактических работ, связанных со смаз- кой, осмотром, заменой изношенных элементов, устранением отка- зов и неисправностей, проведением текущих и капитальных ремон- тов, затрачивается определенное количество времени, труда, мате- риалов и запасных частей, что характеризуется ремонтопригод- ностью данного изделия. Для изучения вопросов надежности стружкоуборочпого и пере- рабатывающего оборудования рассмотрим ориентировочную мето- дику проведения исследования с конечным результатами — выда- чей рекомендаций по повышению надежности и долговечности этого оборудования. Надежность стружкоуборочного и перерабаты- вающего оборудования зависит от многих факторов: условий ра- боты, особенностей конструкции, технологии изготовления, мате- ПО
риала и т. д. Необходимо провести качественный анализ причин <»г- казоз оборудования; выбрать методику определения характерпстп ки надежности оборудования; использовать методику для оценки характеристик надежности оборудования в конкретных условиях эксплуатации. Исследовать надежности конвейеров или стружки дробилок можно рассматривая характеристики надежности отдель- ных элементов оборудования и оборудование целиком как восста- навливаемое изделие, т. е. не исследуя частные потоки отказов от- дельных элементов. Например, в некоторых случаях можно не знать, по какой именно причине произошел отказ (событие, состоя- щее '3 полной или частичной утрате работоспособности), или из ка- кого материала был изготовлен отказавший элемент. Такие сведения могут быть просто не зафиксированы в журна- ле ремонтов. Если в первой методике подобная неполноценная ин- формация не может использоваться и будет только вносить неоп- ределенность в распределение наработок, то во второй методике эту информацию можно использовать, поскольку здесь интересует сам факт возникновения отказа, независимо от его причины. Таким образом, выбранная методика позволяет вычислить наработку, оценить надежность конвейера или дробилки в целом. Для выпол- нения этой задачи применяются специальные методы математиче- ской статистики. Неисправность элемента или узла приводит к понижению рабо- тоспособности или выходу из строя конвейера или другого струж- коуборочного или перерабатывающего оборудования. В свою оче- редь, не всякая неисправность приводит к снижению эффективно- сти работы оборудования. Незначительно малые по величине тре- щины, например, на сварной раме стружкодробилки в какой-то начальный момент не влияют на работоспособность ее и их можно отнести к дефектам. Трещины на раме дробилки являются следст- вием динамических нагрузок, действующих на систему в эксплуа- тационных условиях. Увеличение в размерах и распространение трещин снижает жесткость сварной рамы, что сразу же сказывает- ся на работоспособности дробилки. Отказы в стружкодробилке возникают случайно; в зависимости от характера возникновения они могут быть внезапными пли полными. Полные отказы харак- теризуются факторами усталости материала, а внезапные — дина- мическим характером работы дробилки. Поэтому для обеспечения надежности дробилки необходимо прежде всего тщательное иссле- дование отказов, представляющих наибольшую опасность. Иссле- дование натурального объекта может показать, что поскольку стружкодробилка является динамической системой, работающей в условиях ударных нагрузок, то весьма значительную долю неис- правностей влекут за собой внезапные отказы, которые и представ- ляют наибольшую опасность при эксплуатации дробилок. Натурально-эксплуатационные исследования могут проводиться в обычных производственных условиях, где в течение всего срока работы дробилки велось систематическое наблюдение. Аварийные выходы из строя, конкретные места отказов и дата поломок 117
должны фиксироваться в журнале по эксплуатации дробилок. Исследования могут позволить установить причины преждевремен- ного выхода из строя дробилок. Такими причинами в основном яв- ляются отказы сварной рамы, подвижных и неподвижных ножен звездочек в валковых дробилках, кулачков-бил и решетки, просеи- вающей стружку в молотковой дробилке. Качественный анализ может быть выполнен только порезульта- татам отказов дробилок. Еестественно, он не является исчерпы- вающим и, скорее, носит предварительный характер, особенно, если к этому анализу подходить с позиций состояния надежности всего оборудования переработки стружки. Тем не менее, даже та- кой предварительный материал может оказаться очень полезным для специалистов, имеющих дело с проектированием, производст- вом и эксплуатацией, а также для инженерно-технического персо- нала служб надежности и отделов технического контроля, ответст- венных в первую очередь за качество и надежность оборудования по сбору, транспортированию и переработке стружки. В результа- те качественного анализа и статистической обработки отказов на- ходят основной показатель надежности. В качестве основного по- казателя можно принять закон распределения времени (наработ- ки) между отказами. Опытным путем получают неупорядоченную статистическую совокупность случайных реализаций — выборку. Даже в результате упорядочения простой случайной выборки по собранным данным составляется вариационный ряд, который яв- ляется основным материалом для нахождения статистических за- кономерностей и расчетов. С помощью вариационного ряда легче построить статистическую модель закона распределения случай- ной величины в виде статистической функции распределения или статистической плотности вероятности. Выбирая теоретическую функцию, приближающую наше статистическое распределение, од- новременно выдвигаем гипотезу, заключающуюся в том, что при увеличении числа опытов статистическое распределение будет схо- диться по вероятности и выбранному теоретическому распределе- нию. Для проверки выбранной гипотезы о согласии статистического и теоретического распределения строится гистограмма частот, а затем — гистограмма статистической плотности вероятности. Гистограмма является статистической моделью плотности ве- роятности исследуемой случайной величины и показывает, как ча- сто случайная величина принимает значение в тех или иных участ- ках числовой оси. Таким образом, гистограмма позволяет оценить характер и выдвинуть гипотезы о распределении последней. Из анализа графически построенной формы гистограммы можно уже практически рассматривать гипотезы о законе распределения наработки и решать задачу определения неизвестного закона рас- пределения и его параметров. Таким образом, изучая интересующие нас явления, находим присущую ему закономерность, а это само по себе уже важно. Зная количественное выражение закономерности, можно найти количе- ственные характеристики интересующих нас свойств. Количест- ве
венные характеристики являются мерами свойств и поддаются рас- чету и сравнению. В нашем случае средняя наработка на отказ может служить мерой безотказности. Чем больше эта величина, тем реже в среднем происходят отказы стружкодробплки, тем безот- казнее она работает. Выбор модели распределения на основе статистической обра- ботки данных об отказах дробилок в условиях эксплуатации позво- лит вычислить с заданной.доверительной вероятностью характери- стики надежности и тем самым иметь возможность прогнозировать объем работ и штат ремонтной службы. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Алексеенко А. В. Механизация уборки металлической стружки. — Меха- низация и автоматизация производства, 1977, Ne 3, с. 9—12. 2. Алексеенко А. В., Сезоненко Ю. А. Комплексная механизация удаления стальной стружки. — Механизация и автоматизация производства, 1974, № 12, с. 2—4. 3. Алексеенко А. В., Алтухов Ю. В., Ромасевич В. Ф. Типовые цепные скребковые конвейеры для транспортирования металлической стружки. — Меха- низация и автоматизация производства, 1974, № 12, с. 15—16. 4. Алексеенко А. В., Улыбин Г. Н. Винтовые конвейеры для транспортиро- вания металлической стружки. — Механизация и автоматизация производства, 1975, № 3, с. 15—16. 5. Довгий И. И., Анкудинов Н. В. Волобуев В. Ф. Обезжиривание стружки. В кн.: Заготовка и переработка вторичных металлов. М.: Металлургия, 1972, с. 289—294. ' 6. Зильберштейн Л. X., Десятник Ю. Ф. Комплексно-механизированный цех гл переработке металлической стружки. В кн.: Заготовка и переработка метал- л^ома, вып. № 4/10, ЦНИИТЭИЧМ, М.: 1970, с. 108—111. । 7. Опыт предприятий по механизации погрузочно-разгрузочных, транспорт- ир, складских и уборочных работ. М.: 1971 ЦНИИТЭСтроймаш, сер. V Тех- н Дюгия, организация производства, с. 216—217. 119
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ....................................................... > Средства механизации для сбора и транспортирования металлической стружки ........................................................... 5 Средства н методы механизации для переработки металлической стружки .......................................................... 31 Механизмы для дробления металлической стружки ................. 49 Типовые решения комплексной механизации сбора и транспортирова- ния металлической стружки........................................ -»9 Технологическая компоновка участков переработки металлической стружки для заводов .............................................. 87 Надежность оборудования и экономическая эффективность процессов сбора и переработки стружки ..................................... 112 Список литературы ................................................. 120 МБ № 1626 Александр Васильевич Алексеенко СБОР И ПЕРЕРАБОТКА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУЖКИ Редактор О. В. Новикова Художественный редактор Н. К. Капралова Технические редакторы: II. В. Балашова и Н. II. Чист я нова Корректор О. Е. М и ш и п а -Обложка художника А. Я- Михайлова •Сдано в набор 24.12.79 г. Подписано в печать 28.03.80 г. T-Ol'8*.1 Формат ООХЭО'Аб. Бумага типографская № 2. Гарнитура литератур»! ч Печать высокая. Уел. печ. л. 7.5. Уч.-изд. л. 8,2. Тираж 9000 Заказ 5 Цена 40 коп. Издательство «Машиностроение, 107885, Москва, ГСП-6,- i-ый Басманный пер., д 3 Адрес редакции: 105856, ГСП, Москва, Е-37, Ииформэлектро. Отпечатано в отделе полиграфии с опытным производством Москва, Е-123, ул. Плеханова, За