Модернизация гравитационного бетоносмесителя СБ-27 строительных материалов

Описание

В проекте проведена модернизация конструкции гравитационного бетоносмесителя для приготовления подвижных бетонных смесей.

Проведен анализ объекта разработки, производственных и патентных данных, выполнена постановка задач проектирования.

Рассмотрены конструкции бетоносмесителей: СБ-27, СБ-30, СБ-16, СБ-91. В качестве прототипа принят бетоносмеситель СБ – 27.

Проведены патентные исследования технического уровня и тенденций развития гравитационных смесителей.

Приведены технические требования к конструкции бетономешалок.

Описан технологический процесс, реализуемый машиной.

В составе бетона содержится вяжущий элемент, в качестве которого выступает цемент, вода и заполнитель, представленный песком, щебнем или гравием. При добавлении воды в цемент происходит образование цементного клея, который склеивает зерна заполнителя. От количества и состояния цементного клея зависит консистенция бетонной смеси и ее способность заполнять форму при бетонировании. Технологической процесс изготовления бетонных смесей предполагает выполнение тщательного перемешивания входящих в них составных частей. Главное свойство бетона - его прочность, определяемая расходом цемента.

Обозначены цели и задачи проектирования.

Выполнена разработка конструкции основных узлов бетономешалки.

Посредством бетономешалки выполняется приготовление бетонных смесей путем перемешивания входящих в нее составных частей, представленных крупным и мелким заполнителем, цементом, водой и возможными твердыми и жидкими добавками. Объем бетономешалки составляет 65 л. Она может применяться на строительных площадках или в подсобном хозяйстве для приготовления небольших порций смеси. Загрузка компонентов производится вручную. Перемещение во время эксплуатации обеспечивается колесиками. Для качественного перемешивания смеси необходимо контролировать частоту вращения смесительного барабана, которая должна находиться в пределах 35...40 мин^-1.

Определены параметры:

Принят электродвигатель 4АМ80А493.

Приведен расчет ременной передачи.

В бетономешалке используется клиновой ремень 0(Z). Определена длина ремня 1250 мм, расстояние между шкивами 395 мм, окружная скорость на ведущем шкиве 5,3 м/с, количество ремней 2.

В ходе расчетов подшипников качения составлены расчетные схемы и определены действующие силы. Принят шарикоподшипник легкой серии – 205.

Выполнено описание и принцип работы смесительной машины.Конструкция гравитационного бетоносмесителя представлена барабаном, который совершает вращение относительно наклонной оси и имеет внутри закрепленные лопасти. Смешивание выполняется за счет столкновения потоков компонентов, которые падают с лопастей под действием силы тяжести. В бетоносмесителе выполняется приготовление подвижных смесей. Конструкция выполнена на колёсном ходу. Компоненты загружаются вручную. Конструктивными элементами являются смесительный барабан, асинхронный электродвигатель, рама и ходовая часть. Материалом для изготовления смесительного барабана является листовая сталь. Средняя часть барабана выполнена цилиндрической формы, верхняя и нижняя части - в форме усечённого конуса. В конструкции днища предусмотрена втулка, посредством которой производится крепление к стойке. Лопасти прикреплены к стенкам барабана болтами. Общее количество лопастей составляет 4 штуки. В случае износа они являются заменяемыми. Стойки и каркас изготовлены из уголка. Барабан приводится от электродвигателя. Передача вращения производится через раздвоенную клиноременную и фрикционную передачи. Готовая смесь выгружается путём опрокидывания бетоносмесителя при помощи двух специальных рычагов на заданный угол.

Сроектирован технологический процесс механической обработки детали – вал. Ступенчатый вал является элементом привода бетономешалки. С его помощью выполняется непосредственная передача крутящего момента смесительному барабану за счет фрикционной передачи.

В качестве заготовки для вала бетономешалки принят круглый сортовой прокат 30 х 50 мм.

Проведен анализ технологичности детали с выполнением количественной оценки конструкции.Определен тип производства – крупносерийное. Приведено обоснование выбора исходной заготовки.

Разработан маршрутный и операционный технологический процесс изготовления детали. Процесс обработки включает выполнение следующих операций: 00 Заготовительная, 05 Фрезерно-центровальная, 10, 15, 40 Токарная с ЧПУ, 20, 50 Контрольная, 25 Термообработка, 30 Круглошлифовальная, 35 Горизонтально-фрезерная, 45 Слесарная.

Выполнено обоснование выбора оборудования, режущего и мерительного инструмента. Принят токарно-винторезный станок с ЧПУ, резей, шлифовальный круг, сверло, фреза, калибр, штангенциркуль и прочее.

Приведено обоснование выбора технологических баз с расчетами погрешностей базирования и установки.

Произведен расчет припусков и межоперационных размеров. В ходе расчетов режимов резания определена параметры для операции 005 Фрезерно-центровальная: глубина резания 4 мм, подача на один зуб 0,15 мм/зуб, скорость резания 45 м/мин, окружная сила 2067 Н, радиальная – 620 Н, осевая 1033,5 Н, крутящий момент на шпинделе 1292 Н×м, мощность резания 1,5 кВт.

 При расчете технических норм времени вычислена норма штучно-калькуляционного времени для фрезерно-центровальной операции 2,58 мин, для токарной с ЧПУ – 1,95 мин.

Выполнено проектирование технологической оснастки.

Описана конструкция и принцип работы приспособления.Отводной прихват с шаровой рукояткой применяется для закрепления в труднодоступных местах. В процессе смены заготовок прихват отводится в сторону вместе с болтом. Конструкция приспособления включает корпус, две призмы, две прижимные планки, две рукоятки, две шпильки и две опоры. Приспособление предназначено для фрезерной операции. С его помощью обеспечивается точность установка и быстрое закрепление.

Сделано определение экономической эффективности применения приспособления с определением годовой экономии заработной платы 691 руб и годовых затрат, связанных с изготовлением и эксплуатацией приспособления 540 руб. Показатель экономии выше, следовательно применение приспособления эффективно.

Приведен силовой расчет приспособления, расчет режущего и контрольно-мерительного инструмента.

Произведен расчет оптовой цены устройства. Выполнено определение условий безубыточности производства.

По результатам установлено, что при выпуске свыше 2366 бетоносмесителей производство будет приносить доход. Продукция будет иметь спрос, так как ее цена ниже иностранных аналогов, но не уступает по своим функциям.

 Описаны мероприятия по безопасности жизнедеятельности.

В работе выполнена модернизация гравитационного бетоносмесителя с разработкой конструкции основных узлов и технологического процесса механической обработки вала привода.

Чертежи (в программе): Компас 3D v и AvtoCAD

Спецификация – 11 листов