Введение к работе
Актуальность тени определена на основе программы документов Советского правительства,поставившего перед промышленноетью строительных материалов задачи повышения производительности труда, снижения себестоимости, улучшения качества а увеличения количества выпускаемой продукции, а также создания механизация ремонтных работ.
Отремитольный рост промышленности и гражданского строительства возможен только при увеличении выпуска строительных материалов. Одним из основных строительных материалов, определяющим как объемы строительных работ, ток и объемы выпуска строительных изделий, является цемент. Производство его к концу ХП пятилетка достигло T40-I42 млн.тонн в год и будет возрастать и в дальнейшем. Но если на многих предприятиях цементной промышленноотв карьерное, дробильное, обжиговое оборудование имеет значительные резервы мощности, то помольное оборудование таких резервов не имеет. Поэтому' оно является сдерживающим фактором увеличения выпуска цемента.
На данном этапе, наиболее целесообразной является интенсификация работы трубных мельниц за счет сокращения времени ремонтных простоев пви восстановлении или замене вышедших из строя деталей. Так, например, сокращение времени ремонтных простоев мельницы при восстановлении работоспособности деталей опорных узлов посредством их механической обработки без демонтажа с трубной мельницы позволяет увеличить производительность мельничного агрегата на 5 процентов.
В цементной промышленности в эксплуатации находятся около 1700 цапфовых узлов, которые требуют переодического восстановления поверхности катания.
Техническое состояние цапф трубных мельниц оказывает большое
влияние на работоспособность помольного агрегата, а оледователь-
но, и на производительность.
Осуществление обработки цапф опорных узлов мельницы без их демонтажа возможно при использовании специальных станков, в нестоящее время восстановление работоспособности цапф без их демонтажа на производится, ввиду отсутствия ремонтного оборудования, что влечет значительные простои мельницы и потери выпуска цемента.
Попытки восстановления искаженной формы цапф жаровых трубных мельниц в условиях их эксплуатации предпринимались неоднократно. Одвако, положительные результаты достигнуты не были. Это объясняется тем, что'теоретического обоснования способа обработки подобных деталей нет. Следовательно, отсутствует база для разработки специальных станков для обработки цапф с обеспечением требуемо! точности.
Исходя из' выпеизложенного и особенностей конструкции цапф трубных мельниц возникает актуальная задаче теоретического обоснования возможности обработки таких узлов в эксплуатации и создания специального станка, обоспечиващего обработку поверхности катания, в следовательно, увеличения производительности мельницы.
Настоящая работа выполнена в соответствии с тематикой ОНИ! "Совериенствованне и повыоенне надежности оборудования цементного производства и хоздоговорными темами * 27/86, 12/68, 13/89 по отраслевой программе MIEM СССР "Труд".
Рель и задачи работы. Теоретическое исследование, экспериментальное обоснование и разрабоїка способа, обеспечивавшего восстановление с заданной точностью формы в соответствии о требованиями эксплуатации крупногабаритных валов, имепдих рабочую поверхность, расположенную между двумя эллиптическими буртами, которыми они базируются при обработке на четыре ролики и 2
внедрение его на цементных заводах СССР.
В соответствии с поставленной целью в работе рэвалиоь слэ-дущае задачи:
теоретически обосновать возможность обработки о необходимой точностью крупногабаритных валов, имеющих рабочую поверхность, расположенную между двумя эллиптическими буртами, которыми они базируются на четыре ролика при обработке;
разработать- методику, обеспечиващую требуемую точность восстановления формы при обработке крупногабаритных вращающихся валов, иыещих рабочую поверхность, расположенную цежду двумя эллиптическими буртами, которыми они базируются на четыре ролика при обработке;
разработать станок для реализации предполагаемого способа обработки крупногабаритных валов;
экспериментально исследовать процесс формообразования крупногабаритных вращающихся деталей при их обработке согласно разработанной методике;
экспериментально исследовать влияние основных факторов на неличину площади срезаемого металла;
определить влияние геометрических параметров и углов установки резца, а также режимов резвния на пероховатость обрабатываемой поверхности;
- апробировать результаты исследований в проанялеппсста;
.- внедрить специальные станки на цементных предпрзятнях
СССР,
Методи исследовании. В работе проведены теоретические н экспериментальные исследования восстановления рабочей щшщдрз-ческой поверхности цапфы, расположенной между двумя элдшгмчео-кими буртами, базирующимися на четыре ролика. При проведения эксперимента использовались специальная экспериментальная устэ-
,новка, специальное устройство для закрепления чапечного резца, современные контрольно-измерительные приборы.
В исследованиях использовались научные основы, теории ре-8ания, математической статистики, планирования эксперимента.
Экспериментальные исследования проводилиоь в лабораторных и производственных условиях.
Экспериментальные исследования осуществлялись путем реализации разработанных общее и частных методик проведения теоретических и экспериментальных исследовании.
В лабораторных и производственных условиях проведены эксперименты по исследованию точности обработки крупногабаритных вращающихся поверхностей, расположенных между двумя эллиптическими буртами, базирущимися на четыре опорных ролика при восстановлении.
В лабораторных условиях проведены комплексные исследования основных параметров процесса обработки: влияния режимов резания, геометрии и углов установки резца на шероховатость поверхности при выбранном способе обработки, а также проведены исследования влияния геометрических параметров а углов установки резца но величину площади среза.
Полученные экспериментальные данные прошш обработку на ЭВМ. Результаты представлены в виде математических моделей. Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: большим объемом экспериментальных исследований в лабораторных и промышленных условиях; промышленной апробацией результатов исследований на Старооскольском, Разданском, Каспском цементных заводах.
Научная новизнаt В работе на основании анализа априорной информации и теоретических исследований установлено: цапфа шаровой трубной мельницы в процессе эксплуатации приобретает 4
форму катеноида; разработан способ восстановления цшшндрнч -ноотп ее повархноотя по пршщипу обработки крупногабаритного вола, заключенного макцу двумя эллиптическими буртеыи, базиру»-цсав'оя на четырех опорных роликах; разработана а теорзтдчэоки обоснована математическая модель процоооа фороообразованая повер-хаоота цапфы при таком способа восстановления; разработана математическая модель зависимости величины площади ореза от углоа установка, заточка а радиуоа ревущей чаши при обработке катеноида; установлена зависимость вэрохозатоота обработанной поверх-ио'отя от углов устиноика рекущзго инструмента и решакш раэания пра обработав цапфы. На новизну техначеокого ропешм получено иолокятельное решение.
практическая ценность Работу
разработана новая .конструкция специального станка для воостановления цапф трубных ыельниц предлагаема опоообоа, которая позволила восстанавливать их баз демонтааа, что значительно повывает производительность помола;
раэработишша математические модэлз процесса обработка позволяв обеспечить тробуоиув точнооть вооотановленся поверхности цапфы в вероховатость поверхности;
получено критериальное уравііенка, позволяете з зігбрзть оптзмальшіз диапазона составяяпцах элементов, оббопечяваяен. требуемую вероховатость повархноотя;
подучено уравнение аналитического расчета велзчшш плс— цада среза яря обрзботке кагекоодз чааечяш р-зцсм;
- преддояено уравнение дзипеыая резца, обеспечивощего
получение цилиндрической поверхности при обработка врзцаацэ-
гося катеноида, расаолоиенкого иекду даукя оллЕПтяческйй бур-теид, базирупцышся на четыре ролика;
- по результатам выполненнсЗ работа проведена обработка
цапф опорных узлов трубных мельниц без их демонтаїа. На зашит? выносятся;
результаты теоретических и экспериментальных исследований способа механической обработки вращающихся крупногабаритных поверхностей, расположенных между двумя эллиптическими буртами, базирующимися на четыре ролика;
новое конструктивное ранение специального станка для реализации разработанного способа обработки цапф трубных мельниц бее их демонтажа;
влияние основных технологических факторов на юероховэ-тость обработанной поверхности;
определение зависимости действительной площади среза от углов установки, заточки и геометрических параметров резца при обработке катеноида.
Реализаций в промыпяенности. По материалам исследований созданы специальные станки и внедрены на 3 цементных заводах.
Годовой экономический аффект от внедрения результатаов работы в производство составил в среднем 20 тыс.рублей на одну проточку.
Дптюбадия работы я публикации. По результатам исследований опубликовано 7 печатных работ, I сборник трудов, получено положительное решение на конструкцию станка, список которых приведен в конце автореферата.
Основные научные положения работы доложены на :
- всесоюзной конференции'Фундаментальные исследования и
новые технологии в строительном материаловедении", Белгород,
1989 г.;
совещании "Внедрение в производство и строительство прогрессивных строительных материалов", г.Киев, 1990 г.;
на заседаниях отраслевой научно-исследовательской лабо-6
ратории и кафедры " Технология ыашшостроения, металлоревущие отанки и инструменты" а Белгородском технологическом' институте отроителышх материалов;
- на совещаниях В.О. "Совзцемремонт", г.Шюнва, IS88 г.;
- на совещании в Главцементе МШМ СССР, г.Москва, 1988 г.;.
-на совещаниях цементных заводов гг. Раздан, Каспи, Ста
рый Осход, Белгород, 1987-1990 г.
Объем работы, Диссертация состоит аз введения, 5 глав и общих выводов по работе, содераание которых излоаено на ЮЗ страницах мавіинопасного текста, содериат 47 рисунков, 3 таблицы, список литературы из 107 названий а приложения на 39 страницах.
