1. 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. Podział maszyn: MASZYNY: -maszyny energetyczne: (są to maszyny służące do przetwarzania jednego rodzaju energii w inny np. energii wodnej czy energii chemicznej paliw na mechaniczną) *silniki (są to maszyny służące do zamiany różnych rodzajów energii na energię mechaniczną. Silniki mogą przetwarzać różne rodzaje energii stąd mamy silniki: elektryczne, spalinowe, parowe, wodne, hydrauliczne, pneumatyczne, wiatrowe) *przetworniki energii mechanicznej lub innej. (Maszyny energetyczne , które przetwarzają energię czynnika w celu jej powiększenia to np. sprężarki i pompy.) -maszyny robocze (to maszyny wykorzystujące energię mechaniczną 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, wentylatory, pompy) *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 technologicznej wykonujących 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) E→PM→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 ,trocin
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. W warunkach laboratoryjnych odbiór odbywa się koszem, a w zastosowaniach przemysłowych pod przenośnikiem.
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. W przypadku urządzeń z talerzami pochylonymi zmiana kształtu ściany bocznej powoduje zwiększenie drogi obtaczania grudki, której długość ma zasadniczy wpływ na jakość otrzymywanego produktu Procesy rozdrabniania dzielimy na: Kruszenie – produkt większy od 1 mm; Mielenie Mielenie-rozdrabnianie: Młyny grawitacyjne stosowane są w przemyśle górniczym, chemicznym, spoiw mineralnych, ceramicznym oraz w energetyce. Mielenie to proces technologiczny rozdrabniania metodą miażdżenia prowadzony młynach i młynkach. Produkt otrzymany w wyniku tego procesu charakteryzuje się drobnym ziarnem
Cele rozdrabniania: Zmniejszenia wymiarów ziarna Zwiększenie powierzchni swobodnych Oddzielenie minerałów od siebie (rozdrabnianie selektywne)
Kruszarka – maszyna rozdrabniająca wykorzystująca proces kruszenia do wytwarzania kruszywa.
W literaturze umownie przyjmuje się, że z kruszeniem mamy do czynienia wtedy, gdy produkt rozdrabniania ma średnicę większą od 1 mm, a z mieleniem, gdy średnicę poniżej 1 mm.
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.
4. Pod pojęciem aglomeracji rozumie się łączenie drobnych cząstek substancji stałej w większe skupiska zwane aglomeratami
Granulacja ciśnieniowa polega na zagęszczaniu poprzez ściśnięcie określonej porcji materiału ziarnistego w wyniku czego następuje wyparcie powietrza z przestrzeni międzyziarnowej, 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, ale wpływ na nią posiada ponadto ciśnienie prasowania (deformacje ziaren) oraz zawartość i rodzaj cieczy wiążącej. Ogólnie przy stosowaniu większych ciśnień otrzymujemy wypraski bardziej wytrzymałe, chociaż trzeba podkreślić, że w zakresie niższych ciśnień jego wzrost powoduje większe przyrosty wytrzymałości niż przy ciśnieniu wyższym. Jedną z częściej stosowanych maszyn do brykietowania jest prasa walcowa, której schemat działania pokazano na rysunku 10. Powierzchnie walców posiadają odpowiedniego kształtu wgłębienia, w których materiał ziarnisty jest prasowany w czasie obrotów walców (rysunek 10b). W pierwszym momencie po zakończeniu ściskania, gdy objętość przestrzeni utworzonej przez wgłębienia w powierzchniach walców zaczyna rosnąć, następuje częściowe rozprężenie się wytworzonej wypraski (brykietu), co wynika z jej sprężystości. Zostało to zaznaczone na rysunku 10b.
5. podstawy aglomeracji – typy wiązań międzycząsteczkowych występujące podczas tworzenia granul: - tworzenie stałych mostków miedzy cząsteczkami - wiązania kapilarne - siły wywołane rodkiem 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
Aglomeracja bębnowa może być z powodzeniem stosowana do aglomeracji różnego rodzaju odpadów przemysłu wydobywczego, metalurgicznego i maszynowego (pyl powstałe w zakładach odlewniczych, szlam szlifierski, opiłki stalowe)
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)
6. kruszenie jest to ze wielkosc ziaren jest powyżej 1 mm. Kruszarki: - szczekowe (ruch prosty, ruch zlozony) - stozkowe (z walem wspartym, z walem podwieszonym) - walcowe (z walcami gładkimi, uzębionymi) - udarowe (inaczej wirnikowe) (młotkowe, udarowe) - kołognioty Kruszenie może być Stopien rozdrobnienia jest to stosunek wielkości średnicy nadawu do średnicy produktu (oznaczenie i=Dmaxdmax=Dśrdśr). Stopien rozdrobnienia jest ograniczony konstrukcja maszyn np. szczekowe i=3-6, stozkowe i=5-8, walcowe i=3-5, wirnikowe z jednym wirnikiem i=8-16, dwu wirnikowe i=16-32
Do twardości materialu dobieramy kruszarke (bardzo twarde: szczekowe i stozkowe, srednio twarde: wirnikowe i walcowe, miękkie: kruszarki walcowe uzębione)
Maksymalnie są 3 stopnie kruszenia (np. kruszarka szczekowa i=5 -> kruszarka stozkowa i=6 -> walcowa i=3 (i to stopien rozdrobnienia)
7. klasyfikacja ziarnowa: - na sitach (przesiewanie) - w strumieniu (klasyfikacja hydrauliczna, separacja powietrzna;) Inna klasyfikacja - ruszty (nieruchome, ruchome -> wahadłowe i obrotowe) - przesiewacze
Podział przesiewaczy PRZESIEWACZA 1.Sitowe: *bębnowe(obrotowe grawitacyjne, odśrodkowe) *płaskie : -wahadłowe -z bezpośrednim wzbudzaniem sit -wibracyjne:Rezonansowe (jednomasowe, dwumasowe, wielorasowe) Nadrezonansowe (z jednomasowym wibratorem bezwładnościowym, z wibratorem mimośrodowym, z dwumasowym wibratorem bezwładnościowym) 2.Rusztowe: *stałe *ruchome: -z rusztowaniami wahadłowymi -z rusztami obrotowymi –wibracyjne.
Analiza sitowa wykorzystuje się m. In. W geologii inżynierskiej i geotechnice do określenia składu granulometrycznego (dokładnej nazwy, właściwości i możliwości wykorzystania)
8. Młyny do bardzo drobnego i koloidalnego mielenia materiałów twardych – wibracyjne, obrotowo-wibracyjne, mieszadłowe Uziarnienie nadawy uzależnione jest rodzaju procesu mielenia: - mielenie drobne – 40 mm; - mielenie bardzo drobne – 0,5-3 mm - mielenie koloidalne – 0,1-0,5 mm - mielenie subkoloidalne – 0,05-0,2 mm
Sposób działania młyna wibracyjnego schemat: 1-komora; A-amplituda drgań f-częstotliwość drgań
Drgania zespolu roboczego mlyna wymuszone sa przez sile Fw wytworzoną przez wibrator wprawiane w ruch obrotowy momentem bezpośrednio z silnika. Fw=ω2m0e m0 – masa zespołu obciążników na jednym wale ω - prędkość Katowa walu e – odległość środka ciężkości obciążników od osi wału
Sposób działania młyna obrotowego schemat: Młyn obrotowo-wibracyjny to młyn którego komory oprócz ruchu drgającego wykonują dodatkowo ruch obrotowy względem osi komór
Zalety młynów wibracyjnych: - nizszy nawet o 90% pobor mocy przez mlyn - masa mlyna wibracyjnego wynosi ok. 20% masy mlyna grawitacyjnego - koszty mielników wynoszą 14% kosztów mielnika grawitacyjnego - powierzchnia pod zabudowe mlyna wynosi ok. 30% pow. Mlyna grawitacyjnego - gabaryty mlyna wynosi 5-30 % mlyna grawitacyjnego - produkt mielenia z mlyna wibracyjnego jest bardziej jedno rodny i miesci się w węższym przedziale - można w nich rozdrabniać materiały o ziarnach w kształcie płytek co nie jest możliwe w młynach grawitacyjnych - ziarna rozdrobnionego w mlynie wibracyjnym materiału mają ostre krawędzie a w mlynie grawitacyjnym zaokrąglone - większa intesywnośc mieszania materiału zwłaszcza przy mielenie kilku rodzajow materiałow nawiesza w młynach obrotowo-wibracyjnych
WADY - wysoka szkodliowośc oddziaływania na otoczenie (hałas 120-90 dB) - duże obciązenie dynamiczne elementów konstrukcyjnych mlyna zmiennymi wahadłowo obciążeniami o częstotliwości 17-25 Hz przyspieszeniu od 100-320 m/s2 - duze straty energii w łożyskach wibratorów (wymagane ciagłe chlodzenie i monitorowanie łożysk) - wysoki koszt fundamentu i specjalnych obudów dźwięko chłonno-izolacyjnych
Podział młynów wibracyjnych: - ze względu na kształt komory (rurowe(jedno lub wielo), korytowe, toroidalne) - ze względu na rodzaj wymuszenie ruchu drgającego (z wymuszeniem dynamicznym (wibrator jedno lub dwu masowy), z wymuszeniem kinematycznym) - ze względu na trajektorie ruchu komory (o trajektori kolowej, o trajektori eliptycznej, o trajektori przestrzennej, o ruchu złożonym (obrotowo-wibracyjne)) - ze względu na rodzaj maszyny wibracyjnej (narezonansowe, podrezonansowe)
Mlyny mieszadlowe Nadawa do mielenia ma uziarnienie poniżej 0,1-0,3 mm. Proces mielenia w większości młynów zachodzi na mokro. Schemat:
Klasyfikacja młynów jest ze względu na polozenie osi wirnika (wirnik pionowy albo poziomy), ze względu na prędkość obwodowa wirnika (wielobieżne 0,5-3 m/s, szybko bieżne 8-12 m/s)
9. Piec szybowy to rodzaj pieca przemysłowego z wysoką komorą (stąd nazwa) używanego do przetapiania materiałów. Obecnie używany do wytopu metali, wypalania wapna lub przetwarzania minerałów w wysokich temperaturach. Dzieli się na:
- Wielki piec: piec szybowy ...
agh_mibm