1. Urządzenie to jest to obiekt techniczny umożliwiający wykonanie określonego procesu, często stanowiący zespół połączonych ze sobą części stanowiących funkcjonalną całość, służący do określonych celów, np. do przetwarzania energii, wykonywania określonej pracy mechanicznej, przetwarzania informacji,
Maszyny są to urządzenia do przetwarzania jednej postaci energii w inną w celu ułatwienia człowiekowi pracy fizycznej i umysłowej oraz w celu zwiększenia jej wydajności. Zawiera w swojej budowie mechanizmy, czyli ruchomy element wykonawczy.
Podział maszyn:
•maszyny energetyczne: służą do przetwarzania jednego rodzaju energii w inny np. energii wodnej czy energii chemicznej paliw na mecha.)
*silniki (są to maszyny służące do zamiany różnych rodzajów energii na energię mechaniczną; silniki: elektryczne, spalinowe, parowe, wodne,
*przetworniki energii mechanicznej lub innej. (M. energetyczne , które przetwarzają ener. czynnika w celu jej zwiększeni(sprężarki i pompy.)
•maszyny robocze (to maszyny wykorzystujące ener. mech. silników dla osiągnięcia określonego efektu czyli do wykonania pracy użytecznej)
*maszyny transportowe (służą do zmiany położenia ciał stałych, cieczy gazów np. dźwignice, przenośniki, samochody, samoloty, pociągi, statki,)
*maszyny technologiczne (służą do wykonywania operacji związanych ze zmianą kształtu i wymiarów wykonywanych przedmiotów oraz ze zmianą własności fizycznych i stanów obrabianych materiałów i przedmiotów np. obrabiarki do metali, walcarki, młoty, maszyny rolnicze, maszyny budowlane, maszyny górnicze)
2. Układ napędowy ma na celu dystrybucję energii ze źródła energii – poprzez odpowiednie mechanizmy i urządzenia – do elementów roboczych maszyny tech. wyk. ruchy o odpowiedniej charakterystyce, niezbędnych do wypełnienia funkcji kształtowania bryły przedmiotu i jej wnętrza. W budowie obrabiarek występują dwa podstawowe rodzaje napędów: elektryczny i hydrauliczny. Spotyka się również napędy pneumatyczne i pneumatyczno-hydrauliczne. W przypadku napędu elektrycznego, energia elektryczna zamieniana jest w silniku elektrycznym „E” (stanowiący główny element układu elektrycznego obrabiarki) – na energię mechaniczną, która poprzez odpowiednią przekładnię mechaniczną (PM), przekazywana jest na elementy wykonujące ruchy robocze (PO lub N)
W przypadku zastosowania w napędzie obrabiarki układu hydraulicznego, silnik elektryczny jest źródłem energii służącej do napędu pompy (PH) o stałej lub regulowanej wydajności i określonym ciśnieniu, która napędza silnik hydrauliczny (SH) o ruchu prostoliniowym lub obrotowym, związany z elementem lub zespołem roboczym obrabiarki. Pompa z silnikiem połączona jest układem sterowania US. Ze względu na zalety, układy hydrauliczne stosowane są zarówno do realizacji ruchów kształtowania i skrawania, jak również ruchów pomocniczych i sterowania w zautomatyzowanych systemach obróbkowych
Podstawowe wymagania stawiane układom napędowym.: prostota budowy, mały koszt, duża sprawność, niezawodność i trwałość, możliwość zdalnego sterowania, łatwość obsługi i konserwacji, możliwie małe wymiary gabarytowe, „sztywność” charakterystyki mechanicznej, moment rozruchowy, przeciążalność, możność hamowania i zmiany kierunku ruchu oraz właściwości dynamiczne
3. Scalanie(zbrylanie)- to procesy fizykomechaniczne i fizykochemiczne zapewniające formowanie cząstek o określonych rozmiarach, kształcie, strukturze oraz właściwościach fizycznych.
Powody stosowania procesów scalania:
-zmniejszenie objętości materiału**
-ułatwienie transportu i składowania
-poprawa efektywności ekonomicznej procesów technologicznych
-poprawienie walorów użytkowych (przemysł farmaceutyczny)
-nadanie odpowiedniego kształtu materiałom sypkim
-umożliwienie transportu materiałów pylistych
-poprawa własności mechanicznych materiału
-umożliwienie magazynowania na mniejszej przestrzeni (odpady)
Typowe zastosowania procesów scalania to :
-przemysł farmaceutyczny np. wytwarzanie leków
-przemysł spożywczy np. produkcja cukru w kostkach
-przemysł wydobywczy np. otrzymywanie koncentratów miedzi
-przemysł energetyczny np. otrzymywanie brykietów węgla brunatnego, brykietów węgla drzewnego
-w gospodarce odpadami np. scalanie wiórów powstałych po obróbce
Metody scalania: spiekanie, brykietowanie, grudkowanie, granulacja
Prasa walcowa LPW450.
Opis działania:
Silnik wraz z motoreduktorem (1) napędza poprzez sprzęgło podatne (2) klatkę walców zębatych (3). Zadaniem klatki walców zębatych jest zrealizowanie przełożenia oraz synchronizacja prędkości walców roboczych. Dwa wały wyjściowe klatki walców zębatych są połączone z użyciem sprzęgła Oldhama z klatką walców roboczych. Wał przesuwny ma dodatkowo sprzęgło cierne pozwalające na odsunięcie walca. Sprzęgło Oldhama kompensuje niewspółosiowość wałów klatki walców zębatych i roboczych. Podajnik grawitacyjny zapewnia podawanie materiału sypkiego. Istnieje również możliwość zainstalowania podajnika śrubowego. Podajnik taki spełnia dwie role: wstępnego zagęszczenia materiału oraz równomiernego dozowania materiału.
Prasa walcowa LPW1100.
Opis działania.
Moc podawana jest z silnika (1) poprzez przekładnie pasową (2), na reduktor (3). Moment z reduktor przez sprzęgło (4) jest transmitowany na walec roboczy i dalej do przekładni synchronizującej. To główna różnica w rozwiązaniu konstrukcyjnym w porównaniu z prasą LPW450. Rozwiązanie takie powoduje, że na sprzęgle (4) występuje cały moment napędowy walców roboczych. Zasobnik: grawitacyjny. Odbiornik: ręczny (kosz).
Granulator talerzowy LGT750
W procesie grudkowania wszystkie mechanizmy wiążące występujące w czasie tworzenia się „surowych” grudek wymagają zbliżenia sąsiadujących ze sobą ziarn. Osiąga się to drogą intensywnego mieszania oraz obtaczania. W większości obecnie stosowanych urządzeń (talerze do grudkowania i bębny) realizowane są równocześnie dwie operacje - mieszania i obtaczania. Znana jest również grupa urządzeń, w których pozytywne efekty uzyskuje się wyłącznie przez zastosowanie operacji mieszania.
Rozdrabnianie proces pomniejszania ziarn lub brył nadawy przez dzielenie ich na części.
Cele rozdrabniania:
Zmniejszenia wymiarów ziarna, Zwiększenie powierzchni swobodnych
Oddzielenie minerałów od siebie (rozdrabnianie selektywne)
Procesy rozdrabniania dzielimy na:
Kruszenie – produkt większy od 1 mm
Mielenie- rozdrobnione ziarna mniejsze niż 1 mm
Maszyny do rozdrabniania działają przez: zgniatanie, ścieranie, ścinanie, rozbijanie, łamanie i rozłupywanie.
Mielenie-rozdrabnianie:
Młyny grawitacyjne stosowane są w przemyśle górniczym, chemicznym, spoiw mineralnych, ceramicznym oraz w energetyce.
Mielenie to proces tech. rozdrabniania metodą miażdżenia prowadzony młynach i młynkach. Produkt otrzymany w wyniku tego procesu charakteryzuje się drobnym ziarnem
Młyny: uderzeniowe, grawitacyjne, pierścieniowe, wibracyjne, strumieniowe
Kruszarka – maszyna rozdrabniająca wykorzystująca proces kruszenia do wytwarzania kruszywa.
Wyróżniamy kruszarki: szczękowe( o ruchu prostym, złożonym), stożkowe, walcowo-szczękowe, walcowe, uderzeniowe (młotkowe,
Bez względu na rodzaj kruszarek można w nich wyróżnić zespoły:
-korpus
-zespół elementów kruszących (roboczych)
-zespół napędowo-transmisyjny
-elementy zabezpieczające przed przeciążeniem
Ze względu na mobilność całej maszyny można wyróżnić kruszarki stacjonarne, semistacjonarne, semimobilne na podwoziu kołowym i mobilne na gąsienicowym.
Cechą kruszarek jest: stopień rozdrobnienia, zapotrzebowanie energii, wielkość nadawy.
4. Aglomeracji ciśnieniowej -łączenie drobnych cząstek substancji stałej w większe skupiska zwane aglomeratami. Inaczej brykietowanie.
Granulacja ciśnieniowa polega na zagęszczaniu poprzez ściśnięcie określonej porcji materiału ziarnistego w wyniku czego następuje wyparcie powietrza z przestrzeni między-ziarnowej, zbliżenie do siebie poszczególnych ziaren i wytworzenie w rezultacie sił łączących te ziarna. W celu zwiększenia sił spójności między ziarnami i w konsekwencji wytrzymałości aglomeratu,
często dodaje się płynnego środka wiążącego.
Otrzymany w wyniku granulacji ciśnieniowej produkt charakteryzuje się ściśle określonym kształtem i wymiarami wynikającymi z geometrii komory roboczej urządzenia
Wytrzymałość brykietów jest w pierwszym rzędzie zależna od właściwości surowca, w tym również kształtu ziaren i składu granulometrycznego, ciśnienie prasowania (deformacje ziaren) oraz zawartość i rodzaj cieczy wiążącej. Przy stosowaniu większych ciśnień otrzymujemy wypraski bardziej wytrzymałe, chociaż w zakresie niższych ciśnień jego wzrost powoduje większe przyrosty wytrzymałości niż przy ciśnieniu wyższym.
Prasa walcowa Jedną z częściej stosowanych maszyn do brykietowania jest prasa walcowa. Powierzchnie walców posiadają odpowiedniego kształtu wgłębienia, w których materiał ziarnisty jest prasowany w czasie obrotów walców. W pierwszym momencie po zakończeniu ściskania, gdy objętość przestrzeni utworzonej przez wgłębienia w pow. walców zaczyna rosnąć, następuje częściowe rozprężenie się wytworzonej wypraski (brykietu), co wynika z jej sprężystości.
Prasa stemplowa wytwarzają brykiet cylindryczny o ciągłej strukturze. Długość może być regulowana dodatkowymi elementami tnącymi. Prasy te działają w wyniku pulsacyjnego oddziaływania tłoczyska na surowiec. Maszynami tego typu wytwarza się brykiety cylindryczne, najczęściej o średnicy od 40 do 120 mm i długości do 300 mm. Charakteryzują się dużą rozpiętością wydajności (od 150 do 2500 kg/h) i dużym ciśnieniem prasowania (do 200 MPa). Brykiet, ze względu na impulsową pracę stempla, posiada warstwową strukturę (warstwy o grubości od kilku do kilkunastu mm). Struktura ta powoduje, że brykiety dość łatwo ulegają rozwarstwianiu i kruszeniu w różnego rodzaju procesach manipulacji nim. Stosowana do brykietowania paliwa do przemysłowego wykorzystania w kotłowniach o średniej i dużej mocy.
1 mech korbowy 2-prowadnica 3-stempel 4-mechanizm podający 5-komora wstępnego zagęszczania, 6-komora prasująca
Prasa ślimakowa prasują rozdrobniony materiał w sposób ciągły, pod ciśnieniem przekraczającym 100 MPa i w temperaturach nierzadko przekraczających 2000C. Duże siły tarcia i temperatury pracy wymuszają zastosowanie na narzędzia bardzo wytrzymałych i odpornych na ścieranie i temperaturę materiałów. W prasach tych powstają brykiety o najróżniejszych przekrojach, najczęściej okrągłych, ale i sześcio i ośmiokątnych, z otworem w środku. Ich średnica oscyluje wokół 60 mm, a długość jest regulowana przez cięcie bądź łamanie. Są one spalane najchętniej w tradycyjnych piecach i kominkach z ręcznym załadunkiem.
1 – układ łożyskowania 2 – komora podająca 3- ślimak podający 4 – komora zagęszczająca5 – ślimak prasujący 6 – grzałka
Prasy pierścieniowe, z uwagi na duże wydajności i wysokie ciśnienia prasowania oraz małe zużycie energii elektrycznej i narzędzi, stosuje się głównie do brykietowania w skali masowej różnych materiałów drobnoziarnistych (rudy i koncentraty metali, szlamy żelaziste, węgiel itp.) Jednak często nie wytrzymują konkurencji z walcowymi ze względu na ich wydajność i jakość brykietów.
1 - pierścień prasujący 2 – walec prasujący 3 – mechanizm odbioru brykietów
Granulator z matrycą płaską zbudowany jest z płaskiej matrycy w której wykonane są otwory oraz rolek , które wciskają materiał w otwory matrycy. Paliwo w postaci peletów jest poszukiwanym surowcem energetycznym dla małych i średnich kotłowni, ponieważ jego jakość jest zazwyczaj dobra i można je spalać w istniejących piecach miałowych
5. podstawy aglomeracji nawarstwającej
Aglomeracja nawarstwiająca-polega na utworzeniu aglomeratów z równomiernie zwilżonych cząstek lub na nanoszeniu warstw suchych cząstek na wilgotne zarodki - centra granulek. Proces ten zachodzi w wyniku działania kapilarno-adsorbcyjnych sił pomiędzy cząstkami i przez następne zagęszczenie struktury wywołane siłami międzycząsteczkowymi w gęstej warstwie dynamicznej, np granulatorze bębnowym, talerzowym i innych. Produkt po metodzie otaczania ma określony kształt, właściwości i strukturę.
Przykłady materiałów scalanych: odpadowy gips, szlamy konwertorowe, szlamy poszlifierskie, surowy tlenek cynku.
Zagęszczanie struktury granulki zachodzi pod wpływem sił wzajemnego oddziaływania między cząstkami podczas ich ruchu w stałej obracającej się warstwie.
Typy wiązań międzycząsteczkowych występujące podczas tworzenia granul:
- tworzenie stałych mostków miedzy cząsteczkami
- wiązania kapilarne
- siły wywołane środkiem wiążącym (środki mostka wiążącego)
- siły przyciągania miedzy cząsteczkami ciał stałych
- polaczenie wynikające z kształtu cząstek
Naprężenia w granulce są wywołane przede wszystkim w skutek działania sil kapilarno absorpcyjnych oraz naprężeń w kontaktach warstwowych, a zagęszczenie struktury granulki zachodzi pod wpływem sil wzajemnego oddziaływania miedzy cząsteczkami podczas ich ruchu w stałej obracającej się warstwie. Siły kapilarno-adsorbcyjne tworzą najbardziej efektywne wiązania między cząstkami. Wynika to z obecności ciekłych środków wiążących oraz utworzonych mostków krystalicznych.
Etapy tworzenia granulek
1. Zmieszanie surowego materiału z zawrotami i środkiem wiążącym
2. Tworzenie granulek z drobnych cząstek i rozdrabnianie większych baryłek
3. otaczanie i zagęszczanie granulek w wyniku ich przemieszczania na powierzchni urządzenia
4. Utrwalenie wiązań w wyniku przejścia fazy ciekłej w stałą (stabilizacja struktury granulki)
Rodzaje granulatorów: taśmowe, wibracyjne, rotacyjne (talerzowe, bębnowe, odśrodkowe, łopatkowe)
Granulatory talerzowe z powody ich naturalnego przystosowania ich do pracy ciągłej są chętniej stosowane w praktyce przemysłowej (różnego rodzaju odpady które potem można wykorzystać jako surowce wtórne lub nawozy, odpady paleniskowe i popioły).
Powody stosowania talerzy o różnych kształtach: wydłużenie czasu granulacji, wygładzania powierzchni granul, zagęszczenia powierzchni zewnętrznej granulek, poprawienie kształtu kulistego granulek, intensyfikacja segregacji granulek
Kształty talerzy: stożkowe, schodkowe dno, schodkowy, wieloschodkowy, kołnierzowy, koncentracyjny
Budowa: silnik reduktor przekładnia pasowa talerz, układ regulacji kąta pochylenia talerza, podstawa zasypu, zgarniaki, dysze zraszające, osłona przeciwpyłowa
Granulator bębnowy
Zalety: bardzo duża wydajność do 600 000 kg/h, scalanie różnych materiałów, segregacja gotowego produktu (dotyczy granulatorów typu Dela)
Wady: bardzo duża masa, wymagają mocnych fundamentów, zajmują dużą powierzchnie, potrzeba dużego silnika, produkt końcowy nie posiada jednolitego rozkładu ziaren.
Granulator -wydajności z granulatorem talerzowym.
Materiał porusza się wewnątrz granulatora w wyniku działania ruchu obrotowego od jednej powierzchni do drugiej. Ruch w osi prostopadłej jest ruchem przesypowym (podobnym do wodospadowego), a w kierunku wzdłuż osi jest ruch spiralny. Kat pochylenia (3-12 st) w kierunku przemieszczania się materiału. Aby uzyskać produkt finalny o odpowiedniej wielkości stosuje się przyrost wewnętrzny granulatora bębnowego.
7. Maszyny do wstępnego, średniego i drobnego kruszenia surowców skalnych, budowa oraz podstawy eksploatacji:
Kruszarki szczękowe (rozdrabnianie zgrubne i średnie)
Charakteryzują się dużą prostotą w budowie i niezawodnością działania. Zasadnicze części: korpus główny, wał mimośrodowy, szczęka ruchoma i nieruchoma, korbowód, płyty rozporowe, mechanizm regulacji wielkości szczeliny wylotowej i kół zamachowych
Ze względu na charakter ruchu szczęki roboczej kruszarki
- szczękowe o prostym ruchu szczęki z jedną lub dwoma płytami rozporowymi
- kruszarki i złożonym ruchu szczęki
W kruszarkach o prostym ruchu szczęka jest zawieszona na osi, natomiast dolny jej koniec wykonuje ruch wahadłowy, zbliżając się i odchylając od szczęki nieruchomej. Ruch szczęki realizowany jest od układu napędowego za pomocą wału mimośrodowego i płyty rozporowej. Stosuje się przede wszystkim do wstępnego rozdrabniania. Odznaczają się one dużymi siłami kruszenia i dlatego są stosowane do rozdrabniania materiałów twardych o dużej wytrzymałości na zgniatanie.
W kruszarkach o ruchu złożonym szczęka ruchoma jest zawieszona na wale mimośrodowym i podparta w dolnej części płytą rozporową. Szczęka w punkcie zawieszenia porusza się po kole o promieniu równym mimośrodowi, natomiast dolny punkt podparcia po łuku o promieniu o długości płyty rozporowej. Charakteryzują się mniejszą siłą kruszenia i są stosowane do wstępnego rozdrabniania materiałów oraz do rozdrabniania wtórnego i drobnego.
Kruszarki stożkowe (rozdrabnianie wstępne, średnie i drobne)
Rozdrabnianie materiału zachodzi między dwoma stożkami umiejscowionymi jeden wewnątrz, których pobocznice stanowią powierzchnie robocze. Stożek zewnętrzny jest nieruchomy, natomiast stożek wewnętrzny porusza się mimośrodowo, zbliżając się i oddalając się od stożka nieruchomego.
- kruszarki stożkowe z wałem podwieszonym: charakteryzują się sztywniejszą konstrukcją dzięki dwustronnemu łożyskowaniu wału głównego. Umożliwia to przenoszenie dużych obciążeń stożka wywołanych naciskiem kruszonego surowca.
- kruszarki stożko...
ciptok