РАЗРАБОТКА СУШИЛЬНОГО БАРАБАНА С ОПОРНЫМ РОЛИКОВЫМ ПРИВОДНЫМ МЕХАНИЗМОМ

АННОТАЦИЯ

В этой статье приведены результаты технического решения роликового привода для сушилного барабана хлопка-сырца, в котором использована в качестве прототипа Российский патент «Приводной механизм сушильного барабана». Для сушки хлопка-сырца в настоящее время в основном применяется конвективный способ, при котором хлопок-сырец обдувается так называемым сушильным агентом, представляющим из себя нагретый атмосферный воздух или смесь с продуктами сгорания в теплогенераторе природного газа или другого топлива. Конвективный способ применяется, как и в отечественных, так и в зарубежных установках для сушки хлопка-сырца.

Известно, что основным недостатком сушильного барабана типа 2СБ-10 применение в его конструкции необоснованного привода для вращения сушильной камеры-барабана. Привод сушильного барабана типа 2СБ-10 состоит из массивного редуктора и электропривода мощностью 13 кВт. В настоящее время такая система привода сталь экономически не приемлемым. Тем более на других сферах, в том числе в сфере асфальтобетонных смесителей, для рудных концентратов и д. применяется более совершенные, современные, экономически выгодные с точки зрения энергопотребления приводи для вращения подобных барабанов. Поэтому перед нами стал вопрос разработки схемы и обоснования основных параметров современного привода вращения барабанной сушилки.

АBSTRACT

This article presents the results of a technical solution for a roller drive for a raw cotton drying drum, in which a Russian patent for a utility model is used as a prototype. For drying raw cotton, a convective method is currently mainly used, in which raw cotton is blown by a so-called drying agent, which is heated atmospheric air or a mixture with combustion products in a natural gas or other fuel heat generator. The convective method is used both in domestic and foreign installations for drying raw cotton.

It is known that the main disadvantage of the 2SB-10 type drying drum is the use of an unreasonable drive in its design to rotate the drying chamber-drum. The drive of the 2SB-10 type drying drum consists of a massive gearbox and an electric drive with a power of 13 kW. Currently, such a drive system has become economically unacceptable. Moreover, in other areas, including in the field of asphalt concrete mixers, ore concentrates, etc., more advanced, modern, economically profitable drives for rotating such drums are used in terms of energy consumption. Therefore, we were faced with the issue of developing a scheme and substantiating the basic parameters of a modern drum dryer rotation drive.

Ключевые слова: сушка, хлопок-сырец, сушильный барабан, привод, роликовый, вращение, смещение, бандаж.

Keywords: drying, raw cotton, drying drum, drive, roller, rotation, displacement, bandage.

Для сушки хлопка-сырца в настоящее время в основном применяется конвективный способ, при котором хлопок-сырец обдувается так называемым сушильным агентом, представляющим из себя нагретый атмосферный воздух или смесь с продуктами сгорания в теплогенераторе природного газа или другого топлива. Конвективный способ применяется, как и в отечественных, так и в зарубежных установках для сушки хлопка-сырца [1].

Таким образом в сушильно-очистительных цехах осуществляют сушку и очистку хлопка-сырца, имеющего повышенную влажность и засоренность. В сушильном цехе имеется система пневмотранспорта влажного хлопка-сырца, состоящая из вентилятора ВЦ-12М, камнеуловителя, сепаратора СС-15А и трубопровода, а также барабанные сушилки марок 2СБ-10, СБО, СБТ и с поточно-противоточным движением теплоносителя-сушилки марок МС и др. [1, 2, 3].

В настоящее время на хлопковых заводах для сушки хлопка-сырца в основном применяются барабанные сушилки марки 2СБ-10, устанавливаемые горизонтально [4, 5, 6]. Сушилка типа 2СБ-10 состоит из следующих основных узлов: сушильной камеры-барабана, питателя, передней опоры с роликами и задней опоры, вытяжной трубы, редуктора и электропривода [7].

Полезная модель относится к конструкции сушильных барабанов, предназначенных для высушивания древесного опила или других продуктов, схожих по структуре. Технический результат предложенного устройства направлен на упрощение приводного механизма сушильного барабана. Приводной механизм сушильного барабана включает два опорных бандажа, закрепленных на корпусе сушильного барабана, и раму, на которой установлены четыре опорных ролика и привод, при этом вращение корпусу сушильного барабана передается через опорные бандажи от двух опорных роликов, расположенных по одну сторону от оси вращения корпуса сушильного барабана и соединенных через карданные валы с общим приводом

Основными элементами сушильного барабана являются: цилиндрический корпус, приводной механизм, загрузное устройство, выгрузочное устройство, теплогенератор. Приводной механизм удерживает корпус сушильного барабана в заданном положении и сообщает ему крутящий момент. Корпус вращается вокруг продольной своей оси, а материал, поступивший в него, постоянно перемещается вдоль оси корпуса, при этом перемешивается и постоянно находится в контакте с тепловым потоком воздуха. По мере продвижения материал высушивается.

Известна сушильная установка, патент RU 2459163, МПК F26B 11/04, F26B 7/00 [8]. Известная установка включает корпус, который установлен на двух роликовых опорах. Вращение корпусу сообщает вращающееся зубчатое кольцо, на который воздействует привод. Недостатком известного устройства является сложность при изготовлении и производстве ремонтных работ, связанные с высокими требованиями, предъявляемыми к изготовлению и стыковке элементов вращающегося зубчатого кольца.

Известен сушильный барабан марки СБ 1.6.10 и СБ 1.6.16 производства завода «Строммаш», г. Самара (см. информацию на сайте: http://www.strommash.ru/catalog/baraban-sushilnyi-bs-1610-i-bs-1616), выбранный в качестве ближайшего аналога. Приводной механизм сушильного барабана включает два бандажа, которые опираются на опорно-упорную и опорную станцию, и зубчатый венец, расположенный в средней части барабана, который входит в зацепление с ведущей шестерней. Опорно-упорная станция содержит: опорные ролики, которые служат опорой для корпуса сушильного барабана и на которых барабан вращается, и упорные ролики, которые служат для предотвращения осевого смещения сушильного барабана. Опорная станция, выполняющая роль второй опоры барабана, имеет такую же конструкцию, что и опорно-упорная станция, за исключением того, что в опорной станции отсутствуют упорные ролики. Ведущая шестерня получает вращение от электропривода через редуктор и передает это вращение ведомой шестерне, вызывая вращение барабана. Недостатками известного устройства является высокая стоимость зубчатого венца, особенно для барабанов больших диаметров, сложность регулирования зацепления при монтаже зубчатого венца, сложность при изготовлении и производстве ремонтных работ, связанные с высокими требованиями, предъявляемыми к изготовлению элементов зубчатой передачи.

Известен приводной механизм сушильного барабана [9], включающий два опорных бандажа, закрепленных на корпусе сушильного барабана, и раму, на которой установлены четыре опорных ролика и привод, в котором, вращение корпусу сушильного барабана передается через опорные бандажи от двух опорных роликов, расположенных по одну сторону от оси вращения корпуса сушильного барабана и соединенных через карданные валы с общим приводом (рис. 1).

Недостатками известного устройства является сложность конструкции привода, высокие требование к распределению высушиваемому материалу внутри барабана.

Технический результат предложенного устройства направлен на упрощение приводного механизма сушильного барабана.

Недостатками известного устройства является сложность конструкции привода, высокие требование к распределению высушиваемому материалу внутри барабана.

Цель полезной модели – упрощение конструкции привода, повышение жесткости и снижение колебаний барабана от неравномерности высушиваемого материала внутри корпуса барабана и предотвращение его осевого смещения.

Рисунок 1. Схема сушильного барабана с роликовым приводом по патенту России

Поставленная задача решается тем, что на приводном механизме сушильного барабана включающий два опорных бандажа, закрепленных на корпусе сушильного барабана, и раму, на которой установлены четыре опорных ролика и привод, при этом вращение корпусу сушильного барабана передается через опорные бандажи от двух опорных роликов, расположенных по одну сторону от оси вращения корпуса сушильного барабана и соединенных через карданные валы с общим приводом с целью упрощения конструкции привода, повышение жесткости и снижение колебаний барабана от неравномерности высушиваемого материала внутри барабана и предотвращения осевого смещения корпуса барабана опорные бандажи выполнены в виде  швеллера с высотой и шириной соответствующего размера опорных роликов.

Предлагаемый привод поясняется следующими чертежами, где на рис. 2 изображен сушильный барабан, на рис. 3 вид по I разрез бандажа и на рис. 4 изображена рама барабана.

Рисунок 2. Схема сушильного барабана с роликовым приводом

Рисунок 3. Вид I на разрез бандажа роликового привода

Рисунок 4. Схема рами сушильного барабана с элементами роликового привода

В состав сушильного барабана входит металлический цилиндрический корпус 1 и приводной механизм. Приводной механизм включает два опорных бандажа 2, закрепленных на корпусе 1, и раму 3, на которой установлены четыре опорных ролика 4, 5, 6, 7 и привод 8. Два опорных ролика 4, 5, расположенные по одну сторону от оси вращения корпуса 1, соединены через карданные валы 9 с общим приводом 8. Другие два ролика 6,7, расположенные по другую сторону от оси вращения корпуса 1, являются пассивными и вращаются за счет сил трения между ними и бандажами 2. Бандаж 2 включает кольцевую рабочую дорожку выполненные в виде  швеллера 10, контактирующую с опорным роликом.

Приводной механизм сушильного барабана работает следующим образом. Вращение от привода 8 через карданные валы 11 передается к двум опорным роликам 4, 5, расположенным по одну сторону от оси вращения корпуса 1. Карданные муфты валов 11 позволяют компенсировать несоосность между валами роликов 4, 5 и валом привода 8. Вращение корпусу 1 передается через опорные бандажи 2 от двух опорных роликов 4, 5, корпус 1 начинает вращаться за счет возникающей силы трения между бандажами 2 и опорными роликами 4, 5, 6, 7. Одновременно начинают загружать в корпус материал. Корпус 1 вращается, а материал, поступивший в него, постоянно перемешивается, перемещается вдоль его оси и находится в контакте с тепловым потоком воздуха. Так как бандажи 2 выполнены в виде швеллера и закреплены на корпусе барабана, а  четыре опорные ролики 4, 5, 6, 7 находятся в них, поэтому предотвращается осевое смещение корпуса 1.

В настоящее время разрабатывается рабочие чертежи разработанного сушильного барабана с роликовым приводом для его изготовления экспериментального образца с которым проводятся экспериментальные исследования с целью обоснования его основных параметров.

Список литературы:

1. В.Н. Тепляшин, Л.И. Ченцова, В.Н. Невзоров. Технологии и оборудование для сушки растительного сырья. Учебное пособие.  Красноярск-2019. -173 с.
2. Э.З. Зикриёев. Пахтани дастлабки қайта ишлаш. //Тошкент, “Мехнат”, 2002 й. -407 б.
3. Справочник по первичной обработке хлопка. 1-том. «Мехнат», Ташкент, 1994. -574 с.
4. Пахтани дастлабки ишлаш бўйича қўлланма. // Тошкент, “Нодирабегим нашриёти” 2019. - 471 б.
5. A. B. Алтухов, О.С. Балабеков. Барабанный сушильный агрегат. Основы теории и расчета. Алматы: Гылым. 1998.- 208 с.
6. Х. И. Иброгимов. Совершенствование теории и технологии подготовки хлопка к процессу джинированию для повышения качества волокна и семян. //дис. на соискание ученой степени докт. тех. наук. – Кострома. 2009. – 376 с.
7. И А. Исматов. Совершенствование конструкции подъёмно-лопастных систем барабанной хлопкосушилки для повышения влагоотбора, качества волокна и семян. //дис. На соиск. ученой степени канд. тех. наук.-Душанбе. 2019. -157 с.
8. Патент RU 2459163, МПК F26B 11/04, F26B 7/00 Сушильная установка.
9. Патент RU176123U1: Приводной механизм сушильного барабана.