оборудование для производства асбестовых изделий. 1 Литературный обзор

Название	1 Литературный обзор
Анкор	оборудование для производства асбестовых изделий
Дата	05.05.2022
Размер	0.52 Mb.
Формат файла
Имя файла	vvedenie_-_oborudovanie.docx
Тип	Документы #513412

Введение

Тормозная колодка— часть тормозной системы и её основной рабочий компонент. Именно тормозная колодка создаёт тормозное ускорение, за счёт взаимодействия с поверхностью катания колеса или тормозного диска и преобразования силы нажатия в тормозной момент. Активно применяются на всех видах колесного транспорта.

Тормозная колодка представляет из себя металлическую пластинку, являющуюся основой, на которой закреплена фрикционная накладка. Колодка с накладкой повторяют форму поверхности, к которой они прижимаются — диска (плоскость трения прямая) или барабана (плоскость трения дугообразная). Закреплена накладка на основе заклепками или специальным клеем. Кроме того, на некоторых автомобилях предусмотрена установка в колодке датчика её износа.

Тормозные колодки применяются для обеспечения необходимой эффективности торможения в тормозных узлах буровых установок, удержания максимального веса бурильной колонны в статическом положении, плавной подачи бурильной колонны путем регулирования тормозного момента.

Целью данного курсового проектирования является отработка технологии для производства тормозной колодки для лебедок буровых установок.

1 Литературный обзор
В самом общем виде формование металлического порошка представляет собой технологическую операцию, в результате которой образуется порошковая формовка т.е. тело с заданными формой, размерами и плотностью. Уплотнение порошка обеспечивают прессованием в металлических пресс-формах или в эластичных оболочках, шликерным формованием, прокаткой и другими методами. Формование более чем любая другая операция лимитирует технологические возможности порошковой металлургии. Сложность происходящих при этом явлений делает необходимым проведение специальных мероприятий по подготовке порошка к последующему уплотнению[1]. Термическая обработка, позволяющая получить конечные свойства материала и изделия, называется спеканием. Оно заключается в нагреве и выдержке сформованного изделия (заготовки) при температуре ниже точки плавления основного компонента. Для многокомпонентных систем различают твёрдофазное и жидкофазное спекание.
      Твёрдофазное спекание сопровождается возникновением и развитием связей между частицами, образованием и ростом контактов (шеек), закрытием сквозной пористости, укрупнением и сфероидизацией пор, уплотнением заготовки за счёт усадки. В процессе спекания происходит массоперенос вещества через газовую фазу за счёт поверхностной и объёмной диффузии, вязкого течения, течения, вызванного внешними нагрузками (спекание под давлением). При спекании наблюдается также рекристаллизация (рост одних зёрен за счёт других той же фазы). Уплотнение при нагреве в основном происходит за счёт объёмной деформации частиц, осуществляемой путём объёмной самодиффузии атомов [2].
      Жидкофазное спекание протекает в присутствии жидкой фазы легкоплавкого компонента, которая хорошо смачивает твёрдую фазу, улучшает сцепление между частицами, увеличивает скорость диффузии компонентов, облегчает перемещение частиц друг относительно друга. Плохая смачиваемость препятствует уплотнению. Твёрдая фаза в зоне контакта может растворяться в жидкой, интенсифицируя процессы массопереноса. Различают системы с нерастворимыми компонентами, с ограниченной растворимостью и со значительной взаимной растворимостью компонентов.
      Совмещение процесса прессования и спекания наблюдается при горячем прессовании, которое производится при температуре (0,5…0,9) Тпл основного компонента. Это позволяет использовать увеличение текучести шихты при повышенных температурах с целью получения малопористых изделий. В этом случае силы давления формования суммируются с внутренними физическими силами приводящими к уплотнению [3].
      Стадийность процессов, происходящих при горячем прессовании, во времени можно проиллюстрировать рисунком 3, где имеется три основных стадии:
       1. До 90 % от максимально достижимой плотности реализуется сдвиг и скольжение частиц относительно друг друга;

2. Граничное скольжение частиц и объёмная деформация;
3. Объёмная деформация.

Наиболее существенными результатами горячего прессования являются максимально быстрое уплотнение и получение изделия с минимальной пористостью при сравнительно малых давлениях. Механизм уплотнения идентичен наблюдаемому при обычном спекании: образование межчастичного контакта, рост плотности с одновременным увеличением размеров частиц и дальнейший рост частиц при незначительном дополнительном уплотнении. Изделия после горячего прессования обладают более высоким пределом текучести, большим удлинением, повышенной твердостью, лучшей электропроводностью и более точными размерами, чем изделия полученные путем последовательного прессования порядка и спекания. Указанные свойства тем выше, чем больше давление прессования. Горячепрессованные изделия имеют мелкозернистую структуру [4].
Процессы спекания при обычном методе раздельного прессования и спекания длятся 1 – 2ч, в то время как при горячем прессовании длятся всего 3 – 15 мин. Материалом для изготовления пресс-форм служат жаропрочные стали (при температурах до 1000оC) графит, силицированный графит, имеющий повышенную механическую прочность. В настоящее время расширяется применение пресс-форм из тугоплавких окислов, силикатов и других химических соединений. С целью предотвращения прилипания спекаемых изделий к рабочим частям графитовой пресс-формы, что влечет за собой необходимость разрушения пресс-формы после каждого спекания, внутренние стенки матрицы и поверхность пуансонов, прилегающих к прессуемому материалу, перед горячим прессованием покрывают специальными смазками, например суспензией жирного чешуйчатого графита в глицерине, инертным составом (жидкое стекло, эмаль, нитрид бора др.) или металлической фольгой. Кроме того, для предупреждения окисления прессуемого изделия применяют защитные среды (восстановительные или инертные) или вакуумирование. Метод горячего формования позволяет получать изделия из порошков, не поддающихся формованию или спеканию обычными способами. При горячем формовании увеличение контакта между частицами достигается: 1) за счет их деформации внешними силами, 2) собственной температурной подвижностью атомов. При горячем формовании можно получить материал плотностью, приближающейся к теоретической, и со свойствами компактных металлов.
2 Описание ассортимента изделий

Рисунок 1 – Тормозная колодка 4020.81.100-1СБ

Тормозная колодка из ретинакса , обладает максимальной фрикционной теплостойкостью и особой прочностью материала, благодаря чему данная колодка активно используется в сложных условиях при поверхностной температуре до 700° С.

3 Сырье и материалы

Асбест – минерал, имеющий волокнистое строение, обладающий высокой адсорбционной способностью, термостойкостью и способен распадаться на тонкие и эластичные волокна. Массовая доля влаги в хризотиле не должна превышать 3%. В хризотиле не должно быть частиц сопутствующих пород размером более 4,8 мм. Разрушается при 600 ^ОС. Используемый асбест имеет длину в 3,0-1,0 мм[5].

Баритовый концентрат – природный минерал в виде тонкого белого порошка. Плотность – 4450-4530 кг/м³ Не растворим в воде, состоит из сернокислого бария на 90%.

Смола – продукт поликонденсации фенола с формальдегидом в присутствии катализатора. Слеживающаяся смесь порошка, крошки и кусков неопределенной формы массой не более 1 кг от светло-желтого до темно-коричневого цвета без посторонних включений. Точечные включения заполимеризовавшейся смолы не являются посторонними. Время желатенизации 75-125 с, массовая доля воды не более 2,0 %, массовая доля свободного фенола не более 6,0 %.

Бутадиен-нитрильный каучук (СКН) – синтетический полимер, продукт радикальной сополимеризации бутадиена с акрилонитрилом (НАК) в водной эмульсии. Используется каучук марки «М» - мягкий, имеющий жесткость в пределах 7,5-11,5 Н.

Технический углерод – продукт термоокислительного или термического разложения углеводородов в газовой фазе. Представляет собой тонкодисперсный порошок черного цвета с плотностью 1800-1900 кг/м³.

Металлический наполнитель – порошки разных металлов (Cu, Pb, Fe), латунная проволока диаметром 0,15-0,2 мм, стружка бронзовая (до 5% на смесь), цинковая (2,0%), латунная (10 %)[6].

4 Выбор и обоснование состава композиций

Развеска всех ингредиентов для производства тормозной колодки производится согласно рецептурам, указанным в таблице 1.

Таблица 1 – Рецептура асбестовой композиции с наполнителем металлическим [7]

Наименование ингредиентов	Массовая доля, %	Рабочая навеска на РС-90, кг	Отклонение, кг
Асбест-хризотил 5, 6 сорт	38,04	35,00	1,00
Смола СФ 342А	20,65	19,00	0,50
Концентрат баритовый КБ-3	32,62	30,00	1,00
Углерод технический	5,43	5,00	0,10
Каучук СКН	1,09	1,00	0,10
Наполнитель металлический	2,17	2,00	0,10
Итого:	100,00	92,00	2,80

При приготовлении композиции используют Асбест-хризотил 5, 6 сорт ввиду его термостойкости, взрывобезопасности и отсутствия веществ, вредных для живых организмов при нагревании. Также асбест обладает эластичностью, высокой прочностью, низкой электропроводностью, адсорбционными армирующими и прядильными свойствами.

Наполнителями при изготовлении асбестовой композиции являются концентрат баритовый и технический углерод.

Концентрат баритовый используем его из-за его дешевизны и обеспечения высоких значений сопротивлений раздиру, стабилизации коэффициента трения и повышения износостойкости. Он относится к классу инертных природных ископаемых, не представляет собой угрозу человеку и не наносит урон окружающей среде, так как содержит 90% сернокислого бария в виде минерала барита и до 1,0% кристаллической двуокиси кремния относящихся к 4-му классу опасности[8].

Для обеспечения улучшения физических свойств и снижению себестоимости используют технический углерод. При введении его в смесь уменьшается эластическое восстановление и связанная с ним усадка заготовок за счет образования цепочной структуры. Он равномерно распределяется в полимерной среде. При увеличении дисперсности технического углерода увеличивается прочность, статические и динамические модули, износостойкость, твёрдость, сопротивление раздиру, многократным деформациям, росту трещин.

Металлические наполнители применяют в виде порошка, проволоки или стружки. При введении меди, латуни, бронзы, цинка, алюминия, железа и других металлов улучшаются теплопроводность и теплостойкость фрикционных материалов, стабилизируется коэффициент трения и повышается износостойкость. Металлические наполнители способствуют снижению температуры на поверхности трения за счет повышения теплопроводности[7].

СКН придает высокое сопротивление истиранию и стойкость к тепловому старению.

Смола СФ 342А используется для придания химической стойкости, механической стойкости, а так же в качестве связующего элемента. Предусмотрена замена СФ 342А на аналогичные смолы : СТ-1138, СФП-011Л.

5 Описание технологического процесса и схемы

1. Краткая характеристика технологического процесса

Технологический процесс изготовления тормозных накладок, колодок и вкладышей из асбестовой композиции состоит из следующих основных операций:

- подготовка сырья;

- изготовление формовочной композиции;

- измельчение формовочной композиции;

- изготовление брикетов методом «холодного» формования;

- вулканизация брикетов методом «горячего» формования;

- контроль качества, маркировка, упаковка, комплектация партии и сдача

готовой продукции на склад.

Технологическая схема производства представлена в приложении Б.

5.2 Подготовка сырья

Каучук, смола и сыпучие ингредиенты (асбест-хризотил, концентрат баритовый, углерод технический, связующее СФП-011Л, наполнитель металлический) со склада сырья и комплектации транспортируются автотранспортом в цех АФД на участок развески ингредиентов, где происходит их разгрузка и складирование в удобные для развески места.

Каучук освобождается от тары и разрезается на куски произвольной формы, удобной для взвешивания и загрузки в резиносмеситель. Взвешивание каучука производится вручную на весах РП 150Ц13Т. В зимнее время каучук перед пуском в производство (для повышения пластичности каучука) выдерживается в помещении цеха не менее 24 часов при температуре не менее плюс 5 ºС.

Сыпучие ингредиенты (концентрат баритовый, асбест-хризотил, технический углерод, связующее СФП-011Л, наполнитель металлический) поступают в производство без предварительной подготовки. Концентрат баритовый, асбест-хризотил, технический углерод, связующее СФП-011Л загружаются в расходные бункера. Наполнитель металлический хранится в удобном для развески месте.

Ссыпание сыпучих ингредиентов из расходных бункеров происходит в полипропиленовые мешки, мешки взвешиваются на электронных весах ВТ-60, которые располагаются под разгрузочной воронкой каждого бункера. Пуск и останов шнека расходного бункера производится путем нажатия кнопок пуска и останова шнека, которые располагаются возле бункера. Перед нажатием кнопки пуска необходимо открыть шибер. В случае превышения массы необходимой навески ингредиента, он извлекается металлическим совком до нужной массы навески.

Наполнитель металлический засыпается вручную металлическим совком в полипропиленовые мешки, взвешиваются на электронных весах ВТ-60.

Смола освобождается от тары, взвешивается на электронных весах ВТ-60.

Масса навесок ингредиентов в мешках не должна превышать массы, указанной в рецептуре

Развеска всех ингредиентов производится согласно рецептурам, указанным в таблице 2.

Таблица 2 – Рецептура асбестовой композиции с наполнителем металлическим [5]

Наименование ингредиентов	Массовая доля, %	Рабочая навеска на РС-90, кг	Отклонение, кг
Асбест-хризотил 5, 6 сорт	38,04	35,00	1,00
Смола СТ-1138, СФ 342А, СФП-011Л	20,65	19,00	0,50
Концентрат баритовый КБ-3, КБ-4, КБ-5, КБ-6	32,62	30,00	1,00
Углерод технический	5,43	5,00	0,10
Каучук СКН	1,09	1,00	0,10
Наполнитель металлический	2,17	2,00	0,10
Итого:	100,00	92,00	2,80

Допускается корректировка загружаемого сырья в зависимости от степени износа рабочей камеры резиносмесителя и марки резиносмесителя, оформляется рецептурной картой и утверждается техническим директором.

Отвешенные навески ингредиентов в мешках загружаются в напольные тележки и транспортируются на участок изготовления композиционных материалов, тележки шахтными подъемниками поднимаются к загрузочной камере резиносмесителя и ингредиенты в определенной последовательности (согласно режимам смешения) высыпаются в загрузочную камеру резиносмесителя.

Осуществляется уборка производственных помещений с целью исключения попадания посторонних включений в сырье.

1. Изготовление формовочной композиции

Процесс изготовления формовочной композиции заключается в равномерном распределении ингредиентов в объеме смеси. Необходимо добиться, чтобы в процессе смешения каждая частица наполнителя была равномерно покрыта слоем связующего.

Для изготовления формовочных композиций используются резиносмесители РС-90 и РСВД 140/20. В обозначении резиносмесителя числа 90 и 140 показывают свободный объем смесительной камеры.

В течение всего процесса смешения роторы и стенки резиносмесителя охлаждаются водой. Давление охлаждающей воды 2,0±0,5 кгс/см².

Продолжительность смешения и температура при выгрузке композиции согласно режиму смешения указанному в таблице 3.

Таблица 3 – Режим смешения асбестовой композиции с наполнителем металлическим

Наименование операции	Начало, мин.	Продолжительность, мин.
1	2	3
Загрузка смолы, асбеста-хризотила, концентрата баритового, каучука, углерода технического, наполнителя металлического.	0	2
Перемешивание ингредиентов под давлением	2	7±2
Измельчение композиции без давления	9±1	2

Продолжение таблицы 3

1	2	3
Выгрузка композиции	11±1	1
ИТОГО		12±1
Температура композиции при выгрузке из резиносмесителя (85±10) ºС

Режим смешения отрабатывается центральной заводской лабораторией в зависимости от загрузки резиносмесителя, качества поступающего сырья, начальной температуры смешения, температуры охлаждающей воды и давления в линии сжатого воздуха, утверждается техническим директором

5.4 Измельчение формовочной композиции

По окончании изготовления формовочной композиции открывается нижний затвор резиносмесителя, и композиция выгружается на ленточный транспортер и подается в загрузочную воронку дробилки-ворошилки Пр-041.00.0000 (для предварительного измельчения). После этого композиция ленточным транспортером подается в дробилку ДР-242-2, где происходит её окончательное измельчение до состояния крошки, либо сразу поступает в загрузочную воронку дробилки ДР-242-2 без предварительного измельчения. Затем измельченная композиция просыпается через колосниковую решетку с размером отверстий не более 16 мм в напольную тележку и транспортируется погрузчиком на участок изготовления брикетов методом ”холодного” формования.

Формовочная композиция должна удовлетворять следующим требованиям:

– быть однородной и не содержать неразработанных комочков ингредиентов;

– не содержать включений других композиций;

– должна иметь текучесть композиции по Рашигу, при температуре (185±5) ⁰С, давлении (452,5) МПа ((45025) кгс/см²), времени выдержки (2,00,5) мин, навеска (10,00,1) г, мм, не менее 20[9].

Осуществляется уборка производственных помещений с целью исключения попадания посторонних включений в композицию.

5.5 Изготовление каркасов

Каркасы изготавливаются из стали тонколистовой и проволоки стальной низкоуглеродистой, которые свариваются на машине точечной сварки.

Размеры каркасов должны соответствовать чертежам в приложении Б.

5.6 Изготовление брикетов методом "холодного" формования

Изготовление брикетов методом «холодного» формования композиции производится на гидравлических прессах СВИ-250 и СВИ-500.

Изготовление брикетов на прессах СВИ-250 и СВИ-500:

- берется навеска композиции 215050 г;

- композиция засыпается в пресс-форму и равномерно распределяется по всей поверхности матрицы;

- опускается пуансон, создаётся давление гидравлики 15(150) МПа, (кгс/см²) , обеспечивающее уплотнение композиции в брикет;

- давление снимается, пресс-форма раскрывается, изделие извлекается;

- спрессованные брикеты снимаются с пресс-формы, укладываются на поддоны и электропогрузчиком подаются на участок вулканизации методом «горячего» формования.

Брикеты изготавливаются на гидравлических прессах в одноэтажных двух гнездных прессформах. Армирующие каркасы закладываются в гнезда прессформ перед засыпкой композиции.

5.7 Вулканизация брикетов методом «горячего» формования

Вулканизация изделий из ретинакса методом «горячего» формования происходит в многоэтажных прессформах с электрообогревом, установленных на гидравлических прессах СВИ-500, обеспечивающих необходимое давление.

Порядок вулканизации брикетов методом «горячего» формования:

- пресс-форма нагревается до температуры 15510⁰С ;

- брикеты опудриваются стеаратом кальция, закладываются в пресс-форму;

- пресс-форма закрывается и создаётся давление 25(250)-10(100) МПа (кгс/см²);

- под давлением при соответствующей температуре формуемое изделие выдерживается 241 мин. В этом случае возрастают требования к исходному сырью по содержанию летучих веществ и влаги. Своевременный выход газов из пресс-формы обеспечивается при правильном применении подпрессовок. Подпрессовка – это прием, обеспечивающий удаление газов, выделяющихся в процессе формования под действием температуры и давления

- по окончании цикла вулканизации давление снимается, пресс-форма раскрывается, изделия вынимаются, снимается облой.

- детали укладываются в стопку на стол под зонт вытяжной вентиляции для охлаждения.

После охлаждения изделия укладываются в банки и погрузчиком транспортируются на участок механической обработки (если требуется), а затем на участок комплектации и контроля продукции.

5.8 Предполагаемый химизм процесса отверждения смолы [10]

где R =

5.9 Механическая обработка изделий

Механическая обработка заключается в шлифовке рабочей поверхности изделий в случае не соответствия толщины изделия требованиям чертежа. Шлифовку фрикционной части изделия производится на станке 3Е756Л-1. Изделия подаются к станку, укладываются на стол фрикционной частью вверх и шлифуются шлифовальным кругом до толщины готового изделия.

Осуществляется уборка производственных помещений для обеспечения необходимых условий ведения технологического процесса.

5.10 Комплектация партий и сдача готовой продукции на склад

Поступившие на участок комплектации изделия из ретинакса комплектуются комплектовщиками цеха в партии. Партией считают изделия одной марки, наименования и номера детали в количестве не более 5000 штук, сопровождаемые одним документом о качестве.

Партии изделий из ретинакса должны быть приняты отделом технического контроля.

Контролёр производит:

а) наружный осмотр в объеме 100%;

б) проверку геометрических размеров – 5% изделий от партии, но не менее 5 штук;

в) выборочный отбор изделий в размере 0,1% от партии, но не менее 3 штук для передачи в ЦЗЛ и проведения физико-механических испытаний.

На нерабочую поверхность каждого изделия контролёр ОТК наносит несмываемой краской следующие обозначения:

наименование предприятия изготовителя и(или) его товарный знак;
марку изделия;
номер партии;
штамп технического контроля.

Упаковка, транспортировка, хранение изделий, маркировка партий и транспортировка тары производится согласно ГОСТ 10851.

Гарантийный срок хранения изделий – 10 лет со дня изготовления.

В процессе производства изделий из ретинакса вторичные энергоресурсы не используются.

6 Описание технологического оборудования

6.1 Основное оборудование

Вулканизация изделий из ретинакса методом «горячего» формования происходит в многоэтажных прессформах с электрообогревом, установленных на гидравлическом прессе СВИ-500 представленном на рисунке 2, обеспечивающих необходимое давление.

Рисунок 2 – Схема гидравлического пресса СВИ-500

Принцип работы гидравлических прессов предусматривает непосредственное соприкосновение нагретых плит пресса с прессуемыми стружечными пакетами. В качестве агента нагрева применяется пар, нагретая вода, органический теплоноситель. При использовании насыщенного пара необходимо определение сконденсированного пара во избежание заполнения плит водой и неравномерность их обогрева. На большинстве предприятий котельные не позволяют обеспечить t более 150-160°𝙲. При использовании перегретой воды требуется применение специальных котлов высокого давления (3-4 МПа), система подачи и удаления воды при таком давлении. Поэтому более рациональным является использование для нагрева плит пресса высокотемпературных органических теплоносителей. Прессование плит ведут при высоких температурах.

6.2 Вспомогательное оборудование

6.2.1 СВИ 250

Изготовление брикетов методом «холодного» формования композиции производится на гидравлическом прессе СВИ-250.

Рисунок 3 – Принципиальная схема гидравлического пресса

Принцип работы гидравлического пресса состоит в поступлении жидкости от насоса через фильтр на вход трехпозиционного распределителя. В нейтральном положении золотник жидкость через распределитель отправляется на слив. При переключении распределителя жидкость направляется в поршневую или штоковую полость гидроцилиндра установленного на гидравлическом прессе.

Во время подачи жидкости в поршневую полость осуществляется рабочий ход - прессование. Во время подачи жидкости в штоковую полость - обратный ход.

Основное движение, за счет которого и выполняется обработка заготовки на штамповочном прессе, совершает ползун, нижняя часть которого соединена с подвижной частью штампа. Для сообщения такого движения ползуну пресса приводной электродвигатель связывается с ним посредством таких элементов кинематической цепи, как:

клиноременная передача;
пусковая муфта;
кривошипный вал;
шатун, при помощи которого можно регулировать величину рабочего хода ползуна.

Для запуска ползуна, который совершает возвратно-поступательное движение по направлению к рабочему столу пресса, используется ножная пресс-педаль, напрямую связанная с пусковой муфтой.

6.2.2 Резиносмеситель

Рисунок 4 – Схема резиносмесителя

Принцип работы резиносмесителя заключается в следующем. Исходные компоненты загружаются в смесительную камеру: жидкие компоненты — через патрубок в горловине 5, технический углерод — через другой патрубок в этой же горловине, все остальные компоненты (каучук в виде кусков или гранул и сыпучие) — через загрузочную воронку 11. В загрузочной воронке на горизонтальной оси установлена дверца 9 с пневматическим приводом 10. После загрузки компонентов дверца занимает вертикальное положение и предотвращает вынос пылящихся веществ наружу. Вращающимися навстречу друг другу роторами 2 компоненты смеси вовлекаются в сложное движение и подвергаются деформациям сжатия, растяжения и сдвига. Доминирующими являются деформации сдвига и сжатия. Этому способствует сама конструкция роторов, представляющих полые валы с фигурными гребнями. Гребни расположены под углом к образующей цилиндра. Угол закручивания гребней одинаков и равен 90°, а углы подъема разные. Один из гребней расположен под углом примерно 30° к образующей цилиндра, а другой — под углом 45°. Благодаря этому один из гребней простирается вдоль рабочей части ротора на длину, большую половины всей длины ротора, а другой — на длину, меньшую половины длины рабочей части ротора. Таким образом, гребень, расположенный под меньшим углом к образующей, является более длинным, а другой гребень с большим углом по отношению к образующей — менее длинным, или коротким.

По окончании загрузки компонентов в камеру резиносмесителя включается в работу пневматический привод 7, шток которого соединен с верхним затвором 6. Последний опускается и воздействует на компоненты смеси с определенным усилием. Благодаря этому достигается необходимое для процесса смешения сцепление перемешиваемого материала с поверхностью роторов и смесительной камеры.

В начальный период работы смесителя компоненты заполняют не только весь объем смесительной камеры, но и часть горловины. По мере распределения сыпучих и жидких компонентов в каучуке объем смеси уменьшается и на завершающей стадии процесса смесительная камера заполнена смесью частично. Отношение объема резиновой смеси к свободному объему смесительной камеры носит название коэффициента загрузки. Среднее значение коэффициента загрузки смесительной камеры выбирается опытным путем и лежит в пределах 0,6—0,7.

Перемешиваемый материал подвергается деформациям в серповидном зазоре между гребнями роторов и стенками смесительной камеры, в узком зазоре между вершинами гребней и стенкой камеры, в пространстве между роторами и затворами, верхним и нижним, в пространстве между цилиндрической поверхностью роторов и стенкой камеры. Вследствие того, что роторы вращаются с разной частотой, геометрическая форма рабочего пространства непрерывно изменяется, компоненты смеси и сама смесь совершают сложное движение, переходят из одной половины камеры в другую. Благодаря винтовому расположению гребней кроме поперечного перемещения смесь получает продольное движение, разворачивается у боковых стенок и движется по сложным траекториям по объему смесительной камеры.

6.2.3 Шлифовальный станок

Шлифовальный станок (рисунок 5) выпускается для обработки материалов различной твёрдости. Благодаря ему можно выполнить доводку до необходимого состояния какой-то детали, имеющую плоскую, цилиндрическую или конусную поверхность.

Обычно итогом шлифования является обработанная поверхность, которая имеет высокую степень чистоты и шероховатости. Финишная обработка материалов при помощи шлифовальных станков производится с применением специальных абразивных инструментов. К таким инструментам можно отнести войлочные или абразивные круги, наждачную ленту или абразивную пасту.

Рисунок 5 – Изображение плоскошлифовального станка 3Е756Л-1.

Принципом работы шлифовального агрегата является вращательное движение режущегоинструмента, а также возвратно-поступательный ход доски. Диск вращается на большой скорости и за один подход он может снять тонкий слой металла, а если постоянно и аккуратно двигаться вперёд и назад, то тогда будет обеспечиваться довольно медленная обработка всей поверхности детали.

Глубина шлифования, от которой зависит качество поверхности, будет обеспечиваться на различных станках по-разному. Обычно её можно регулировать с помощью автоматического перемещения рабочего стола вверх или вниз. На современных моделях местоположение по вертикальной оси изменяется при помощи специальной рабочей головки, которая имеет режущий инструмент.

7 Расчет расхода сырья для изготовления тормозной колодки для лебедок буровых установок

Назначение изделия : колодки тормозные применяются для обеспечения необходимой эффективности торможения в тормозных устройствах буровых установок. Для изготовления колодок используется асбестовая композиция.

Исходные данные к материальным расчетам представлены в таблице 4, 5, 6

Таблица 4 – Рецептура асбестовой композиции

№ п/п	Наименование ингредиентов		Количество ингредиентов, масс.%
1	Асбест-хризотил 5, 6 сорт		38,04
2	Смола СФ 342А		20,65
3	Концентрат баритовый КБ-3		32,62
4	Углерод технический		5,43
5	Каучук СКН		1,09
6	Наполнитель металлический		2,17
Итого		100

Таблица 5 - Коэффициент использования сырья

№	Наименование сырья	К_{ис, %}
1	Асбест-хризотил 5, 6 сорт	99,00
2	Смола СФ 342А	99,50
3	Концентрат баритовый КБ-3	98,50
4	Углерод технический	99,10
5	Каучук СКН	99,00
6	Наполнитель металлический	99,00

Таблица 6 – Коэффициент расхода композиции (с учетом потерь)

Шифр композиции	Смешение компонентов, К_п
ФК-24А	97,50

7.1 Расчет нормы расхода сырья для изготовления композиции

,

где а – проценты по рецептуре, приведены в таблице 4;

Кис – коэффициент использования ингредиента, таблица 5;

Кп – коэффициент расходования композиции при операциях приготовления, таблица 6;

i – номер, согласно таблицам 4,5.

Результаты расчетов сводим в таблицу 7.

Таблица 7 - Нормы расхода ингредиентов на изготовление асбестовых композиций (кг сырья на 1 тонну продукции).

Наименование сырья	Норма расхода ингредиентов, кг
Асбест-хризотил 5, 6 сорт	394,09
Смола СФ 342А	212,86
Концентрат баритовый КБ-3	339,66
Углерод технический	56,2
Каучук СКН	11,29
Наполнитель металлический	22,48
Итого	1 036,58

7.2 Расчет массы композиции для изготовления 1000 шт деталей

,

где m нб – масса навески брикета, кг;

Рмо – потери при механической обработке;

Рв – потери при вулканизации;

число деталей в брикете – для нашей детали составляет 4.

Данные необходимые для расчета в пункте 7.2 приведены в таблице 8.

Таблица 8 – Нормы расхода композиции на изготовление 1000 шт. деталей

Номер детали	Навеска, кг (1 брикет), m нб	Нормативы потерь
		Механическая обработка; кг/1000 шт, Pмо	Вулканизация брикетов методом «горячего» формования, кг/1000 шт, P в
4020.81.100-1СБ	8600	4,3	6,45

Например масса композиции, необходимая для изготовления 1000 шт деталей:

кг

Результаты расчетов сводим в таблицу 9.

Таблица 9 – Сводная таблица материальных расчетов

Наименование сырья или полуфабриката	Расход ингредиентов и полуфабрикатов, кг
Наименование сырья или полуфабриката	На 1т	В сутки	На годовой выпуск
Асбест-хризотил 5, 6 сорт	394,09	551,73	137 932,5
Смола СФ 342А	212,86	298,00	74 500
Концентрат баритовый КБ-3	339,66	475,52	118 880
Углерод технический	56,2	78,68	19 670
Каучук СКН	11,29	15,81	3 952,5
Наполнитель металлический	22,48	31,47	7 867,5
ФК-24А	1 036,58	1 451,21	362 802,5

Заключение

В результате моих исследований была подобрана база оборудования для производства тормозной колодки для лебедок буровых установок. Рассказана технология производства и тщательно разобраны составляющие рецептуры.

При расчетах был наглядно показан расход композиционного материала в год, а именно 362 802,5 кг.

Список используемой литературы

1 Бальшин М. Ю Основы порошковой металлургии / М. Ю. Бальшин, С. С. Кипарисов – Москва: Металлургия, 1978. – 184 с.

2 Генералов М. Б. Механика твердых дисперсионных сред в процессах химической технологии / М.Б. Генералов – Калуга: Изд Н.Бочкаревой, 2002. – 592 с.

3 Остапенко И. Т. Уплотнение порошка карбида бора при горячем прессовании / И.Т. Остапенко, В. В. Слезов, Р. В. Тарасов – Москва 1979. – 129 с.

4 Федорченко И. М. Основы порошковой металлургии / И. М. Федорченко, Р. А. Андреевский – Киев, 1963. - 420 с.

5 Фиделев А. С. Подъемно-транспортные машины / А.С. Фиделев - Киев: Вища школа, 1975. - 220 с.

6 Н. П. Журавлев Транспортно-грузовые системы: Учебник для студентов вузов железнодорожного транспорта по специальности 240100 «Организация перевозок и управление на транспорте» / Журавлев Н.П., Маликов О.Б. - Москва: УМНЦ, 2005 – 629с.

7 Гуревич П.В. «Тормозное управление автомобилем» / П.В. Гуревич Р.А. Меламуд. - Москва: Транспорт, 1978г.

8 Якубовский Ю. «Автомобильный транспорт и защита окружающей среды» / Ю. Якубовский – Москва.: Транспорт, 1979г. 198с.

9 Ананьин С.В. «Композиционные материалы» Учебное пособие Часть II. / С.В. Ананьин, В.Б. Маркин, Е.С. Ананьева.-Барнаул.:АлтГТУ, 2007г. 94с.

10 ГОСТ 10851-94. Изделия фрикционные из ретинакса. Технические условия.