РЕФЕРАТ
На дипломный проект на тему:
«ПРОЕКТ МОДЕРНИЗАЦИИ СЛЕШЕРА
ДЛЯ РАЗДЕЛКИ БАЛАНСОВОГО ДОЛГОТЬЯ Д-172»
Дипломный проект представлен расчетно-пояснительной запиской на ___ стр., в ней приведено ____ рисунков и ____ таблиц, графической частью на ___ листах формата Al.
Эскизный проект слешерной установки для разделки долготья выполнен на основе детального изучения состояния вопроса, анализа производительности этихустановок в условиях целлюлозно-бумажной промышленности , а также на основе патентных исследований.
Эскизный проект подтвержден кинематическими, прочностными и технико-экономическими расчетами.
В данном проекте предусмотрены мероприятия по охране труда и охране природы.
Проект слешерной установки предложенный нами реален и возможен к практическому применению на участках работающих в промышленности.
Руководитель – Есафова Зинаида Яковлевна.
Дипломник – Полевой Евгений Сергеевич.
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Общая часть ………………………………………………………..........7
1.1 Круглопильные станки и установки непрерывного действия на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности………………………..…7
1.2 Краткий обзор конструкций многопильных раскряжевочных установок с поперечной подачей хлыста…………………………………………..11
1.2.1 Установка СТИ-1 Сибирского технологического института………..11
1.2.2 Установка АПЛ-1 СевНИИ…………………………………………….12
1.2.3 Установка с продольной подачей хлыстов под раскряжевку
АМ-3 СНИИП с программным раскроем………………………………………….15
1.2.4 Многопильная установка МР-8………………………………………..16
1.2.5 Раскряжевочная установка ЛО-105…………………………………....18
1.2.6 Слешерная установка ЛО-117…………………………………………20
1.2.7 Слешерная установка ЛО-65…………………………………………..22
1.2.8 Триммерная установка фирмы «Раума-Репала»…………………...…23
1.3 Слешеры для разделки долготья………………………………………24
1.4 Технические характеристики многопильных и разделочных
установок……………………………………………………………………………..27
Выводы………………………………………………………………………..30
2. Технологическая часть ……………………………………………….32
2.1 Технологический поток лесного склада с применением
установки МР-8……………………………………………………………………...32
2.2 Технологический поток нижнего лесного склада с раскряжевочно-сортировочной установкой слешерного типа ЛО-117…………………………….33
2.3 Технологический поток со слешером Д-172 для разделки долготья
на бирже сырья ОАО «Архангельский ЦБК»……………………………………...36
2.4 Расчет производительности установок с поперечным
перемещением хлыста……………………………………………………………….38
Выводы………………………………………………………………………..39
3. Выбор и обоснование исходных данных для модернизации
слешера для разделки долготья Д-172 ..................................................................41
3.1 Патентные исследования………………………………………………41
3.2 Основные направления совершенствования слешеров……………...47
3.3 Техническое задание на проект модернизации слешера для
разделки долготья Д-172…………………………………………………………….50
4. Конструктивная часть ………………………………………………..53
4.1 Описание модернизированного слешера……………………………..55
4.2 Электроуправление слешера…………………………………………..55
4.3 Расчет контура тяговой цепи слешера………………………………..57
4.4 Расчет торцевыравнивающего рольганга…………………………….61
4.5 Определение усилия резания и мощности, необходимой для
пиления для триммерной пилы Д-172М…………………………………………...70
4.6 Расчет клиноременной передачи………………………………………72
4.7 Расчет пильного вала слешера…………………………………………74
Заключение……………………………………………………………………77
5. Охрана труда при эксплуатации слешерной установки …………79
5.1 Техника безопасности при эксплуатации слешерной установки……79
5.2 Техника безопасности при техническом обслуживании и
ремонте слешерной установки……………………………………………………...81
5.3 Требования пожарной безопасности………………………………….81
5.4 Электробезопасность…………………………………………………..82
5.5 Расчет заземляющего устройства……………………………………..83
6. Охрана природы ………………………………………………………88
7. Экономическое обоснование проекта ………………………………90
7.1 Основные данные для определения годового экономического
эффекта……………………………………………………………………………….90
7.2 Расчет производительности……………………………………………90
7.3 Расчет капитальных вложений………………………………………...92
7.4 Расчет эксплуатационных затрат на установку………………………93
7.5 Расчет затрат на текущий ремонт……………………………………..94
7.6 План по труду и кадрам………………………………………………..94
7.7 Определение себестоимости работ в смену…………………………..97
Вывод………………………………………………………………………….98
Список использованных источников...……………………………………..99
ВВЕДЕНИЕ.
Целлюлозно-бумажная промышленность относится к важнейшим отраслям народного хозяйства. Основной продукцией целлюлозно-бумажной промышленности является - целлюлоза, полуцеллюлоза, картон, бумага.
Получение готовой продукции связано с выполнением определенного технологического процесса, включающего в себя транспортировку лесоматериалов, обработку лесоматериалов (распиловку балансового долготья, переработку балансов в технологическую щепу, варка целлюлозы и так далее). Технологический процесс предприятия весьма сложен и протекает в разнообразных условиях, что вызывает необходимость создания специального оборудования.
Эффективность целлюлозно-бумажной промышленности во многом зависит от уровня технического оснащения отрасли. Программа технологического перевооружения целлюлозно-бумажной промышленности предусматривает дальнейшее повышения уровня механизации, машинизации и автоматизации технологических процессов. Одним из основных направлений при решении этой задачи является не только совершенствование применяемого оборудования, но и создание новых машин и механизмов, а так же поточных линий и технологических комплексов. Назначение и устройство машин и механизмов, определение основных их параметров, потребной мощности и возможной производительности являются определяющими факторами комплексного подхода к созданию нового целлюлозно-бумажного оборудования.
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
Перед нами поставлена задача детально рассмотреть конструкцию раскряжевочных установок с поперечным перемещением хлыста в хронологическом порядке, с тем, чтобы проследить пути конструктивного совершенствования установок с учетом их конструктивных и эксплуатационных недостатков.
Наибольший интерес вызывают конструкции установок, эксплуатируемых сейчас в промышленности и серийно выпускаемых, таких как ЛО-105 (ЦНИИМЭ), ЛО-117 (СевНИИП) и Раума-Репала (Финляндия).
Опыт эксплуатации слешерных установок в Северо-Западном регионе страны позволил выявить технические, эксплутационные и конструктивные недостатки, а также наметить пути совершенствования установок.
Исследования СевНИИП позволили сконцентрировать все перспективные направления по совершенствованию слешерных установок и дать практические рекомендации по модернизации установок, работающих в промышленности и при создании перспективных образцов.
1.1 Круглопильные станки и установки непрерывного действия на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности.
На целлюлозно-бумажных предприятиях для распиловки бревен используют дисковые пилы. Рабочим органом пильного станка является стальной диск с нарезанными по окружности зубьями, заточенными под углом около 60° к плоскости диска. Диаметр диска определяется толщиной бревна и обычно колеблется от 1000 до 1500 мм. Частоту вращения дисковой пилы выбирают с таким расчетом, чтобы окружная скорость составляла около 50 - 60 м/с.
Станки непрерывного действия распиливают хлысты и другие лесоматериалы на несколько частей за одно надвигание без чередования его с обратным ходом. Такие станки обычно являются многопильными, число пил у них равно числу пропилов, необходимых для распиловки лесоматериалов на части определенных размеров. В этих станках надвигание распиливаемых лесоматериалов на пилу является одновременно и движением подачи. Таким образом, они имеют только два механизма: пиления и надвигания. Отсутствие обратного хода и совмещение движения подачи с надвиганием значительно повышают производительность станка. Пильные механизмы многопильных станков устанавливают на станине (рисунок 1.1, а,б), или на качающихся рамах с верхним или нижним расположением пил (рисунок 1.1, в). Первые из них называются слешерами, вторые триммерами.
В слешерах лесоматериалы распиливают на отрезки равные расстоянию между плоскостями смежных пил. В триммерах пилы вводятся в действие по мере надобности. Поэтому длина полученных при распиловке отрезков может быть разная, но кратная расстоянию между плоскостями пил. Установка их в рабочее положение осуществляется с помощью электромагнитов или гидро- и пневмоцилиндров. Такое перемещение пил является установочным движением и выполняется до начала пиления. Механизмы пиления у слешеров и триммеров такие же, как у всех других круглопильных станков. Рамы пил у триммеров располагаются на одной или параллельных осях качения. На слешерах пилы могут иметь одну геометрическую ось вращения (рисунок 1.1 6) или располагаться на параллельных валах (рисунок 1.1 а).
Расстояние между валами пил выбирают так, чтобы избежать одновременного пиления всеми пилами. Для этого их располагают в определенном порядке и расстояние между ними принимают в зависимости от расстояния между рабочими органами механизма надвигания. На выбор расстояния между валами пил и рабочими органами оказывает влияние степень одновременности работы пил. Степень одновременности пиления характеризуется сдвигом фаз пиления ∆. Если станок имеет две пилы, расстояние между валами которых равно расстоянию между рабочими органами (крюками) механизма надвигания i (рисунок 1.1 г), то при одинаковом диаметре пропила обе пилы начинают и заканчивают пиление одновременно, то есть имеет место полное совпадение фаз пиления и ∆ равно нулю. Наибольшая суммарная высота пропила в этом случае Нmax ' == 2 Нmax (рисунок 1.1, д,1), где
Рисунок 1.1 Схемы круглопильных станков непрерывного действия
а- слешер с пилами на параллельных валах; б- слешер с пилами на одной оси; с- триммер с нижним расположением пил; г, д- расчетные схемы. Нmax -наибольшая высота пропила при пилении одной пилой. Если I' = i — ∆ и ∆ = L, где L - путь надвигания при пилении, то наблюдается полное совпадение фаз пиления, то есть пилы работают поочередно. Для этого случая Нmax ' = Нmах (рисунок 1.1, Д,II).
При 1'' = i - ∆ и L > ∆ >0; 2Нmах > max > Нmax ' (рисунок 1.1, д, III). В общем случае для равномерной загрузки станка расстояние между валами пил равно
1=No ּi+ ∆,
где Nо - целое число, Nо = 1...3;
Д - сдвиг фаз;
Наибольшая суммарная высота пропила для всех пил, приводимых движением от одного двигателя, зависит от расположения этих пил и определяется по формуле.
Hmax ’=N∆ ּNп ּHmax
где Nп - число пил, приводимых в движение одним двигателем;
N∆ - коэффициент зависящий от расположения этих пил в станке.
Если ∆ = 0, то пилы работают одновременно и N∆ = 1. Когда пилы расположены рядами и ∆= L, то каждый ряд работает поочередно, N∆ = 1, Nп = Nп ’ (Nп -наибольшее число пил в одном ряду). При расположении всех пил рядами и ∆ =L/Np ּND = 0,85 и Нmах ’= 0,85ּNп ּНmах .
В качестве механизма надвигания в слешерах и триммерах применяют транспортные устройства непрерывного действия с гибким тяговым органом (поперечные многоцепные транспортеры), которые могут быть как наклонными (рисунок 1.1 а, в) так и горизонтальными (рисунок 1.1. б). Число цепей транспортера принимается с таким расчетом, чтобы каждый из полученных при распиловке отрезков перемещался двумя цепями, при этом распиливаемый лесоматериал располагается непосредственно на цепях (рисунок 1.1. а, в) или на неподвижной опоре (рисунок 1.1.6).
Каждая пила и механизм надвигания слешера и триммера могут иметь свой индивидуальный привод или приводится в действие от одного общего двигателя. При работе от индивидуальных двигателей суммарная установочная мощность их значительно больше, чем при общем двигателе. Индивидуальный привод слешеров и триммеров применяют при большой загрузке станка, когда D@ 0. Усилие резания для слешеров и триммеров определяется по формуле
P = , или H = Hmax ’ в зависимости от степени одновременности работы пил. Усилие надвигания для станков, у которых надвигаемый лесоматериал лежит на неподвижной опоре, с учетом сопротивления резанию при Rx = Pn √2 и Ry = 0 определяется по формуле Т = Рп √2 +qг (µг L+H)+qт (µт L+H). Если же распиливаемый лесоматериал лежит на тяговом органе, то Т=Рп √2+(qт + +qг )( (µт L+H).
В этих формулах qт и qг - вес тягового органа и распиливаемого материала, отнесенный к одному метру длины тягового органа, μт и μг -коэффициенты трения тягового органа и лесоматериала об опору, Рп -суммарное усилие резания всех пил станка, участвующих в пилении.
К многопильным станкам непрерывного действия относятся слешеры СТИ, ЛО-53, Д-172, Д-107 и другие.
1.2 Краткий обзор конструкций многопильных раскряжевочных установок с поперечной подачей хлыста.
1.2.1 Установка СТИ-1 Сибирского технологического института.
Слешер СТИ-1 представляет собой раскряжевочную установку, которая загружается двумя параллельно расположенными продольными рольгангами 1 и 2 (Рисунок 1.2.1). С рольганга 1 хлысты сбрасываются на поперечный транспортер 3. С рольганга 2 хлысты снимаются крючьями поперечного четырехцепного транспортера 4 толчкового действия и передаются в поперечном направлении по наклонным направляющим с механизмом опускания через рольганг 1 на поперечный транспортер слешера. Команда на сбрасывание и съем хлыстов с приемных рольгангов подается автоматически через флажковые выключатели с таким расчетом, чтобы комель попадал для оторцовки под первую или вторую пилу слешера в зависимости от длины хлыста. Хлысты, имеющие напенную гниль, пропускаются на ручном режиме управления за первую пилу на длину распространения гнили, определяемую визуально оператором [5].
Раскряжевка хлыстов производится стационарно расположенными попарно в шахматном порядке пилами пильного блока 5 при непрерывной их подаче поперечным транспортером 3. механизма: Пилы размещены попарно: №1 с №6, №2 с №5, и №3 с №4, на трех осях с шагом 590 мм. Привод всех пил индивидуальный электрический, через клиноременную передачу.
Недостатки СТИ-1:
а) отсутствие индивидуального раскроя хлыстов;
б) отсутствие тормозных устройств на пилах и общего ограждения установки;
в) неудовлетворительная уборка откомелевки;
г) случаи переноса хлыстов на упорах поперечного транспортера при подаче их с поперечного пульсирующего транспортера;
д) значительные динамические нагрузки на конструкцию при падении хлыста на транспортер слешера;
е) малый диаметр роликов приемных рольгангов (200 мм);
ж) так как в пропиле одновременно находится до четырех пил, то часты зажимы, затраты времени на ликвидацию зажимов (2,6 секунд на один хлыст в среднем).
1.2.2 Установка АПЛ-1М СевНИИ.
Установка (Рисунок 1.2.2) состоит из рольганга 1 со шторками и выдвижными силовыми упорами, при помощи которых хлысты ориентируются относительно пил 2 пильного блока и поперечного транспортера 3, снабженного захватами, которыми хлыст снимается с рольганга и перемещается к пильному блоку в поперечном направлении до тех пор, пока крючья предыдущего ряда транспортера не воздействуют на концевой выключатель, находящийся на пути движения. При этом предыдущий хлыст, лежащий на транспортере, наваливается на приемный стол 4, выполненный в виде отдельных секций гладких лотков, которые являются сбрасывателями бревен на вносной транспортер.
Рисунок 1.2.1 Схема установки СТИ - 1
1,2 - рольганги; 3,4 - поперечные транспортеры; 5 - пильный блок; 6 - сортировочные транспортеры; 7 - ось пил №1 и №6; 8 - ось пил №2 и №5; 9 - ось пил №3 и №4.
Рисунок 1.2.2 Установка АПЛ-1М
1 – рольганг; 2 – пила; 3 – поперечный транспортер; 4 – приемный стол; 5 – пневмоцилиндр; 6 – прижим; 7 – транспортер.
Пильный блок состоит из 8 балансирных пил, расположенных внизу под приемным столом и объединенных в 2 группы по 4 пилы с общим групповым
электроприводом. Одновременное надвигание всех пил, участвующих в программе, производится при помощи силовых пневмотических цилиндров 5. Одновременно с включением пил на надвигание в работу включаются пневмоцилиндры прижимов 6 хлыста. Пилы в верхнем положении, воздействуя на концевые выключатели, автоматически переключают пневмосбрасыватели на опускание пил и подъем прижимов. Воздействуя на концевые выключатели нижнего положения, пилы включают сбрасыватели, которые поочередно с небольшим интервалом во времени сбрасывают выпиленные из хлыста бревнана выносной транспортер с небольшим межторцовым разрывом. Кроме автоматического, установка имеет ручной режим работы, позволяющий оператору последовательно включать отдельные механизмы агрегата.
Характерной особенностью является применение группового привода на пильном блоке и одновременная работа пил, участвующих в программном раскрое хлыста, что сокращает время на распиловку до 5-6 секунд.
Недостатки установки АПЛ-1М:
а) затруднена смена приводных цепей пил;
б) из срединной части хлыста нельзя получить сортименты, длина которых не кратна 2 м;
в) сброска сортиментов на выносной транспортер осуществляется без разрывов, что затрудняет их последующую сортировку.
1.2.3 Установка с продольной подачей хлыстов под раскряжевку
AM -3 СНИИП с программным раскроем.
Свердловский НИИП создал многопильную раскряжевочную установку АМ-3 (Рисунок 1.2.3), которая состоит из подающего рольганга 1, пильного блока 2, и приемного стола 3. Подающий рольганг имеет 9 нижних роликов и один верхний прижимной 5, смонтированный на качающемся при помощи силового пневмоцилиндра 6 рычаге 7[4].
Рисунок 1.2.3 Установка продольной подачи хлыстов АМ - 3
1 - рольганг; 2 — пильный блок; 3 - приемный стол; 4 - нижний ролик; 5 -ролик прижимной; 6 - пневмоцилиндр; 7 - рычаг; 8 - привод рычага; 9,13 - карданный вал; 10 — редуктор конический; 11 - цепная передача; 12 — пила маятниковая; 14 - ограждение пилы; 15 - цепная пила; 16 -пневмоцилиндр; 17 - лоток приемный; 18 - упор.
Передача крутящего момента от привода 8 к нижним рольгангам осуществляется карданными валами 9 через конические редукторы 10, а к верхнему ролику цепной двухступенчатой передачей 11. Пильный блок 2 состоит из трех, четырех одинаковых маятниковых пил 12 с нижней осью качания пильной рамы, соединенных между собой карданными валами 13, образующими между крайними пилами общий трансмиссионный вал. Привод пил общий групповой. Ограждение пильного диска 14 стационарное, неподвижно закрепленное на раме пилы. Это позволяет значительно снизить вес качающихся масс маятника и динамические нагрузки на опоры пильной рамы в крайних ее положениях, а кожух пилы выполнить более прочным.
Хлысты диаметром более 60 см. раскряжевываются цепной пилой 15с удлиненной шиной. Пилы подвигаются пневмоцилиндрами 16.
На приемном столе выполнены 3,4 секции гладких опускающихся приемных лотков 17, по которым бревна сбрасываются на сортировочный транспортер. Лотки опускаются пневмоцилиндрами 16, отмер длины сортиментов производится посредством убирающихся упоров 18.
Установка АМ-3 обладает повышенной скоростью подачи хлыста. Она хорошо вписывается в действующий поток нижнего склада, обеспечивает раскряжевку хлыстов на любые сортименты.
Недостатки АМ-3:
а) гладкий горизонтальный стол не обеспечивает центрирование хлыстов при продольном перемещении и вызывает косые резы;
б) пневмосистема конструктивно не совершенна;
в) трудоемка замена пил;
г) значительные динамические нагрузки.
1.2.4. Многопильная установка МР-8
Триммерная раскряжевочная установка МР-8 (Рисунок 1.2.4) предназначена для раскряжевки хлыстов на сортименты длинна которых кратна двум метрам. Эта установка циклического действия, с пилением неподвижного хлыста, с нижним расположением пил [4].
Рисунок 1.2.4 Раскряжевочная установка МР-8
1 –площадка; 2 –ориентирующий транспортер; 3 –торцующая стенка; 4 – раскряжевочный лоток; 5,6 –выносные секционные транспортеры; 7,8,9,10 – гидроцилиндры; 11 –транспортер; П1…П9 –маятниковые пилы; СХ1 – СХ2 – сбрасыватели хлыстов; СС1 – СС9 –сбрасыватели сортиментов; ММ1 – ММ6 – перекидные мостики.
Основными узлами раскряжевочной установки являются: площадка 1; ориентирующий транспортер 2; торцующая стенка 3; сбрасыватели хлыстов (СХ1, СХ2); раскряжевочный лоток 4; маятниковые пилы (П1...П9); зажимные рычаги (ЗР1...3Р9); сбрасыватели сортиментов (СС1...СС9); выносные секционные транспортеры 5 и 6; переходные мостики (Ml...Мб). Для привода отдельных механизмов применяются гидроцилиндры 7,8,9,10 управляемые трех позиционными и двух позиционными распределителями с электромагнитами управления. Для уборки отходов в виде опилок, мусора, откомелевок и вершинок служит транспортер 11. Управление всеми механизмами установки осуществляется оператором находящимся в операторской 12.
Недостатки МР-8 (ЦНИИМЭ):
а) неудовлетворительная конструкция поштучной подачи хлыстов к пильному блоку;
б) низкая эффективность зажимных устройств приемного стола;
в) мала мощность электродвигателей привода комлевых пил;
г) ненадежная работа секционного выносного транспортера требует ручного труда на удаление нестандартных чураков [б].
1.2.5 Раскряжевочная установка ЛО-105
ЛО-105 (Рисунок 1.2.5) представляет собой многопильную установку с непрерывным поперечным перемещением хлыстов и постоянными расстояниями между пилами.
Поэтому
29-04-2015, 04:06