Обґрунтування інженерного рішення, щодо структури і кінематики конструкції пресу

Виходячи з аналізу існуючих конструкцій та класифікацій пресів-грануляторів, в якості аналогу розробляємої конструкції був обраний ударно-механічний прес для брикетів SCORPION SP 50-350 M.

Принципова схема пресу для виробництва паливних брикетів надана на рисунку 2.6. Згідно до цієї схеми в проекті розроблені основні механізми та деталі до них.

Ударно-механічний плунжерний прес монтується на рамі, звареній зі швелеру. У зв’язку з тим, що основні точки кріплення корпусів преса знаходяться на різних рівнях, на рамі додатково встановлена лита чавунна основа під корпуса пресів. Крім того, на рамі встановлені: мотор-редуктор МП₃-2-63 з електродвигуном 4А112МВ6Р3 для приводу ударного плунжерного пресу та МП₃-2-31,5 з електродвигуном 4АХ71В8Р3 для приводу дозатора.

               .                рис 2.6 Принципова схема ударно пресу

Конструкція пресу умовно поділена на дві частини. В першому корпусі знаходиться кривошипно-шатунний механізм, який складається з колінчатого валу та шатуна. Колінчатий вал опирається на чотири роликових циліндричних підшипника, які вложені в корпуса та прижаті кришкою. У шатуна верхня головка виготовляється у вигляді вилки з отворами та бронзовими втулками в них, яка за допомогою шатунного пальця з’єднується з пресуючим плунжером.

На торцях колінчатого валу закріплені два фланця, до яких кріпляться моховики пресу. Один з маховиків має три проточених канавки під клиноремінну передачу. Маховики статично та динамічно відбалансовані, з урахуванням рухаючихся мас кривошипно-ползункового механізму.

У другому корпусі знаходиться плунжерний механізм. Сам корпус відлитий з чавуна. Всередині запресована стальна змінна втулка, в якій проходить пресування древесної щепи. В корпусі мається вікно, крізь яке матеріал потрапляє в камеру пресування. Діаметр камери пресуваня має 50 мм, а хід плунжера 120 мм. У верхній частині корпуса пресуючого механізму навколо вікна відлитий фланець, на який встановлюється бункер дозатор. Привід бункер-дозатор отримує від мотор-редуктора встановленого на сонові ударного пресу.

Натяжіння клинових ременів передбачено за рахунок переміщення мотор-редукторів по продовгуватим отворам виготовленим в рамі та на основі корпусу преса.

Змазка обертаючихся деталей кривошипно-шатунного механізму та рухаючихся зворотньо-поступово деталей повзункового механізму проходить методом розбризкування. Заправка редуктора мастила проводиться крізь оглядовий люк, який знаходиться в кришці редуктора, а злив відпрацьованого мастила крізь зливну пробку на днищі редуктора. Рівень мастила в редукторі контролюється спеціальним щупом.

У разі необхідності підігріву пресу або навпаки охолодження, в корпусі плунжера виповнені кармани по колу для водяної сорочка, в яку можна підводити або холодну або теплу воду.

Працює ударно-механічний прес слідуючим образом. Шнековий транспортер подає древесну щепу від подрібнювача гілок в бункер дозатора. Дозатор відрегульований на продуктивність відповідну продуктивності пресу. Древесна щепа нагнітається дозатором крізь вікно в корпусі та потрапляє в камеру для пресування. Плунжер, здійснюючи зворотно-поступовий рух маленькими порціями нагнітає древесину щепу в трубу, яка є продовженням втулки камери пресування. При допомозі бокового тиску брикету на стінки труби та сили тертя створюється упір для утворення брикету. Як показують розрахунки (розділ 3), для утворення щільного брикету, мінімальна довжина труби повинна складати 0,8 м.

Зв’язовуючою речовиною брикету є лігнін, який утворюється з сировини під впливом високого тиску та тепла (температура пресування досягає 130° С). Вологість древесної щепи не повинна перевищувати 12%, а розмір щепи від 5 мм до 10 мм.

З пресу виходить спресований брикет щільністю від 500 до 1000 кг/м³, діаметром 50 мм та довжиною 50…200 мм.

Маховини, встановленні на пресі виводять кривошипно-повзунковий механізм з мертвих точок, гасять вібрацію від зворотно-поступового руху плунжера та кривошипно-шатунного механізму, накопичують кінетичну енергію для ударного пресування, тим самим знижуючи потужність приводного двигуна.

  Висновки по розділу 2

   Проведений аналіз використовуємих на даний момент пресів для виробництва гранул та брикетів. Розглянутий пристрій та принцип дії основних пресів грануляторів з кільцевою матрицею та ударно-механічної дії. В якості прототипу для виробництва паливних брикетів був обраний ударно-механічний прес SCORPION SP 50-350 M.

Розроблена конструкція плунжерного ударного пресу з двома маховиками, електричним приводом та шнековим дозатором.