Расчет вала измельчающего барабана

Вал измельчающего барабана имеет привод через упругую муфту непосредственно от электродвигателя типа 4А180М мощностью 30 кВт и частотой вращения 3000 об/мин.

Различают проектный и проверочный расчет валов.

Проектный расчет вала производится на статическую прочность для ориентировочного определения диаметра выходного конца вала, который в данном случае испытывает лишь одно кручение.

Материал вала - принимаем сталь 45, для которой

Диаметр расчетного сечения вала определяем по формуле:

 

(3.25)

 

Где М_к - крутящий момент, Н·мм;

[τ]_к - допустимое напряжение на кручение, для вала из стали 45 принимаем

[τ]_к = 25 Н/мм².

 

(3.26)

 

Полученное значение диаметра округляем до ближайшего стандартного.

Принимаем d = 48 мм.

Диаметр вала в месте посадки полумуфты d = 48 мм получен расчетом. Диаметр в месте посадки подшипников принимаем d₁ = 50 мм, чтобы внутреннее кольцо подшипника прошло свободно через посадочное место под полумуфту.

Диаметр в месте посадки измельчающего барабана берем d₂ = 60 мм по тем же соображениям.

Проверочный расчет вала производим на статическую прочность.

Проверка вала на статическую прочность ведется для предупреждения пластических деформаций в период действия пиковых нагрузок (например, в период пуска).

Эквивалентное напряжение σ_э для опасного сечения вала определяем по гипотезе энергии формоизменения [10]:

 

(3.27)

 

В период пуска кратковременная (пиковая) нагрузка в 1,8 раза больше номинальной.

 

.(3.28)

 

Для данного вала изгибающий пиковый момент отсутствует σ_max = 0.

Расчетное касательное напряжение:

 

(3.29)

 

Предельное допустимое напряжение для стали 45:

 

(3.30)

 

Эквивалентное напряжение равно:

 

(3.30)

 

Статистическая прочность вала в опасном сечении обеспечена.

 

Расчет вала измельчающего дозатора

Исходя из конструктивных особенностей дробилки, длина вала в месте расположения ножей соизмерима с длиной барабана измельчителя основного, имеющего привод от двигателя 30 кВт.

Для дозатора имеем привод от двигателя 2,2 кВт.

Выбираем материал сталь 45, назначаем диаметр вала в опасном сечении: 30 мм. По аналогии: условия прочности соблюдаются.

ОХРАНА ТРУДА

Мероприятия по охране труда

Расположение свиноводческой фермы соответствует ДБН Б.2.4-3-95 «Генеральные планы сельскохозяйственных предприятий. Нормы проектирования». Здания находятся с подветренной стороны с учетом розы ветров, уклон местности осуществлен в сторону жилых построек. Ширина санитарно-защитной зоны соответствует 500 метров, противопожарные разрывы между зданиями соответствуют требованиям противопожарной безопасности (60 метров). К свинарникам, кормоцеху, свеклохранилищу проектом предусмотрены твердые дорожные покрытия, что обеспечивает бесперебойность в работе при любых погодных условиях. При въезде на ферму установлен дезинфекционный барьер. Для обслуживания фермы в темное время суток проектом предусмотрено освещение. С целью противопожарной безопасности на территории фермы проект предусматривает наличие пожарных гидрантов. Для защиты от холодных ветров ферма защищена лесополосами. В качестве объекта проектирования выбран кормоцех «Маяк-6», предназначенный для откорма от 4,5 до 6 тысяч голов свиней.

В кормоцехе выявлены следующие производственные вредности: физические и биологические. Физические - запыленность, загазованность помещений, повышенный шум, повышенное напряжение в электрической сети. Биологические - бактерии, вирусы и грибки.

Для поддержания параметров микроклимата в кормоцехе дипломным проектом предусмотрена система вытяжной вентиляции. Проектирование вентиляции осуществляется в соответствии с требованиями СНиП 2.04.04. - 86 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Нормы проектирования».

Для ликвидации биологических вредностей в кормоцехе предусмотрено обеззараживание помещения, оборудования, одежды и средств защиты, использование биологических средств защиты для профилактики и ликвидации очагов инфекционных болезней.

В кормоцехе предусмотрено естественное и искусственное освещение. Естественное освещение производится с помощью боковых окон. Искусственное освещение производится с помощью ламп накаливания. В связи с высокой влажностью в кормоцехе до 100%, устанавливаем пылеводонепроницаемые светильники ПУ. Освещение кормоцеха соответствует СНиП II-4-79 «Освещение. Нормы проектирования».

Дипломным проектом предусмотрено санитарно-бытовое помещение для работников кормоцеха и комната для обслуживающего персонала, отвечающего требованиям СНиП 2.09.04-87 «Административные и бытовые здания». Санитарно-бытовое помещение состоит из помещения для отдыха, раздевалки, умывальника и уголка по охране труда. Рядом с бытовым помещением дипломным проектом предусматривается санузел.

Дипломным проектом предусмотрена выдача спецодежды обслуживающему персоналу. Для работников кормоцеха предусмотрена выдача комбинезона хлопчатобумажного, колпака хлопчатобумажного, ботинок кожаных.

Для выполнения технологических процессов кормоцех имеет оборудование в соответствии с общими требованиями безопасности по ГОСТ 12.2.042-91 «Машины и оборудование для животноводства и кормопроизводства. Общие требования безопасности».

В кормоцехе механизирована загрузка, приготовление и выгрузка готового корма, а также вентиляция и отопление.

В дипломном проекте решены вопросы электробезопасности. Питание электрических установок осуществляется от трехфазной четырехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью. Для защиты от поражения электрическим током предусмотрено зануление электроустановок. Заземление и защита оборудования выполнена в соответствии с правилами устройства электроустановок ПУЭ. Кроме того, электродвигатели имеют защиту от перегрузок. На электродвигателях имеются стрелки, указывающие направление их вращения, а на пусковых устройствах имеются надписи: «Пуск», «Стоп».

Источниками возгорания в кормоцехе являются электроустановки. В соответствии со СНиП 2.01.02-85 «Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений» дипломным проектом предусмотрены следующие противопожарные мероприятия:

- предусмотрено противопожарное водоснабжение;

- разработан план эвакуации персонала;

-  отведено специальное место для курения;

-  при входе в кормоцех установлен противопожарный щит с набором противопожарного инструмента;

-  назначен ответственный за противопожарную безопасность в кормоцехе.

Категория и степень огнестойкости приведены в таблице 4.1.

 

Таблица 4.1

Категория, степень огнестойкости и средства пожаротушения кормоцеха

Наименование объекта	Площадь, м^2	Категория	Степень огнестойкости	Средства пожаротушения
				огнетушитель ОХП-10	пожарные краны
кормоцех	422,1	В	III	2	2