Введение

На смену преклонению перед природно-преобразовательной деятельностью человека приходит более осторожный подход к пер¬спективам преобразования окружающего мира на основе раз¬вития науки и техники. Технологический уклад, связанный с без¬удержным расходом сырьевых и экологических ресурсов планеты, обнаружил свою несостоятельность. Время дешевизны и доступ¬ности естественных ресурсов уходит в прошлое. Создание новых конструктивных решений на базе достижений науки и техники должно быть тесно связано с более строгой оценкой ожидаемого эффекта и экологического прогноза реализации.

В современных условиях рыночных отношений разработка строительных горных пород должна базироваться на передовых достижениях науки  и производства, внедрении ресурсосберегающих малоотходных природных технологий при комплексном использовании минерального сырья.

О том, что в стране   уже несколько лет подряд остро  встает проблема строительного мусора, объемы которого растут. Примерно количество отходов образуется и в столице и в других крупных городах страны, причем тенденция их роста наблюдается с геометрической прогрессией  в стране немало жилых и производственных зданий, подлежащих сносу.

Производство и модернизация  комплексов по переработке строительных отходов позволяет не только практически полностью решить проблемы утилизации строительного мусора образующегося при:

реконструкции железнодорожных путей, платформ,  станций и вокзалов; 

сносе ветхих или находящихся в аварийном состоянии строений,  а также сносе зданий при комплексной реконструкции отдельных кварталов; 

реконструкции аэропортов; 

ремонте и реконструкции автомобильных дорог и пр.,

но и наряду с экономией средств затрачиваемых на «сваливание» строительных отходов, принести дополнительную прибыль предприятию при реализации продуктов переработки бетона (вторичного щебня и металлолома).

В области развития строительного и до¬рожного машиностроения предусматри¬ваются создание и выпуск систем машин для обеспечения комплексной механиза¬ции и автоматизации работ в промышлен¬ном, жилищном, сельскохозяйственном, гидротехническом и дорожном строитель-стве. Комплексной механизацией назы¬вают такую форму организации работ, при которой все основные и вспомогатель¬ные тяжелые и трудоемкие операции и процессы выполняются с помощью меха¬низмов, машин и оборудования, отвечаю¬щих передовому уровню развития тех¬ники.

Структуры комплексной механизации строительства могут быть простые, после¬довательные  и комбиниро¬ванные. Характерным для последовательной структуры является ог¬раничение производительности комплекта машин производительностью низшего зве¬на, т. е. элемента с минимальной произ¬водительностью. При комбинированной структуре изменение производительности одного из параллельно соединенных звеньев не влияет на производительность другого.

В составе комплектов различают веду¬щие, вспомогательные и резервные маши¬ны. Ведущие машины выполняют техноло¬гически взаимосвязанные операции строи¬тельного процесса, вспомогательные спо¬собствуют выполнению ведущими маши¬нами основных функций и повышению их производительности, резервные предназ¬начены для обеспечения надежности функционирования строительных процес¬сов. 

Для повышения эффективности приме¬нения комплексной механизации работ в строительстве необходимо постоянно совершенствовать машины и оборудование. Одним из важных направлений повыше¬ния качества строительных машин явля¬ется широкое использование в их конст¬рукциях индивидуального гидро- и элект¬ропривода для исполнительных рабочих механизмов, что обеспечивает возмож¬ность перехода на частичную и комплекс¬ную автоматизацию строительных про¬цессии.

Несмотря на высокий уровень комп¬лексной механизации отдельных видов ра¬бот, достигнутая эффективность строи¬тельства в целом отстает еще от запланированных уровней.

Научно-технический прогресс в строительном, дорожном и коммунальном машиностроении предусматривает внедрение в производство но¬вых технологических процессов и гибких переналаживаемых систем, механизация и автоматизация, обеспечивающие повышение производительности труда, увеличение объемов производства, улучшение качества продукции, экономию материальных и топ¬ливно-энергетических ресурсов. Выполнение отраслью сложных технических и экономических задач невозможно без надлежащего решения социальных вопросов, связанных с подготовкой кадров, повышением их технического уровня; внедрением прогрессивных форм труда и всемерным улучшением его условий.

Технология цивильного, дорожного и аэродромного строительства, рекон¬струкции и эксплуатации дорог и аэродромов предусматривает использование систем машин различного назначения.

Проектирование машин развивается на основе широкого использования методов математического, физического и комбинированного моделирования, оптимизации на базе ЭВМ, персональных ЭВМ, систем автоматизированного проектирования (САПР) и научных исследований (АСНИ), обеспечения надежности.

1.1. Состояние вопроса и задачи проектирования

1.1.1. Обзор существующих механических способов грохочения 

каменных материалов.

Грохочение — процесс разделения сыпучих материалов на классы крупности путем просеивания через одно или несколько сит или классификация материала на просеивающих поверхно¬стях.

Зерна (куски) материала, размер которых больше размера отверстий сита, остаются при просеивании на сите, а зерна мень¬ших размеров проваливаются через отверстия.

Материал, поступающий на грохочение, называется исходным, остающийся на сите — надрешетным (верхним) продуктом, проваливающийся через отверстия сита — подрешетным (нижним) продуктом.

При последовательном просеивании материала на n ситах получают n + 1 продуктов. В этом случае один из продуктов пре¬дыдущего просеивания служит исходным материалом для после¬дующего просеивания.

Последовательный ряд абсолютных значений величин отвер¬стий сит (от больших к меньшим), применяемых при грохочении, называется шкалой грохочения или класси¬фикации.

Модуль шкалы  классификации—постоянное от¬ношение размера отверстий предыдущих сит к размеру отверстий последующих. Например, для шкалы классификации 100; 50; 25; 12,5; 6,25 мм модуль равен 2.

Размер d наибольших зерен (кусков) подрешетного продукта так же, как и размер наименьших кусков надрешетного продукта, условно принимают равным величине отверстий сита, через которое производится просеивание материала, т. е. d = l .

Машины и устройства для грохочения называются грохо¬тами. Всякий грохот имеет одну или несколько рабочих (про¬сеивающих) поверхностей — сит, установленных в одном или нескольких коробах, совершающих качательные или встряхи¬вающие движения. В некоторых конструкциях грохотов просеи¬вающую поверхность образуют вращающиеся диски (валки), располагаемые параллельно в несколько рядов. Для грохочения крупного материала иногда применяют решетки, собранные из колосников различной формы или стержней, которые устанавли¬вают неподвижно с наклоном, достаточным для свободного сколь¬жения по ним материала.

Операции грохочения широко применяются на обогатитель¬ных и брикетных фабриках и сортировках, в промышленности строительных материалов, химической, абразивной и многих других отраслях промышленности. В технологической схеме обо¬гащения или при подготовке полезных ископаемых к переработке выделяют следующие виды операций грохочения: самостоятельное, подготовительное и вспомогательное.

Самостоятельное грохочение применяется на сортировках для: выделения классов — готовых продуктов, направляемых непосредственно потребителям. Сортировке под¬вергаются угли, железные руды, каменные строительные и до¬рожные материалы, абразивы и т. д.

Подготовительное   грохочение применяется на обогатительных фабриках с целью разделения перерабатыва¬емого материала на классы, поступающие далее в операции обо¬гащения. Такое грохочение часто необходимо перед гравитацион¬ными процессами, электромагнитной сепарацией и др.

Вспомогательное грохочение применяется в связи с операциями дробления, для выделения готового по крупности продукта перед дробилками и для контроля круп¬ности дробленого продукта. Первый вид грохочения часто на¬зывают предварительным, а второй — контроль¬ным или поверочным.

Типичные схемы грохочения при дроблении изображены на рис. 1.1.

В некоторых случаях грохочение преследует цель обогащения полезного ископаемого и часто называется избирательным гро¬хочением. В результате такого грохочения получают продукты, отличающиеся не только по крупности, но и по содержанию в них ценного компонента. При избирательном грохочении использу¬ются различия в физических свойствах отдельных компонентов, входящих в состав ископаемого сырья, например, различие в твер¬дости и крепости или в форме кусков ценного компонента и