Материал: Машины непрерывного транспорта. лабораторный практикум. Калинин Ю.И., Волков Н.М

56

Ковши характеризуются следующими параметрами: шириной b, высотой h, вылетом l, углом черпания θ, углом верхней кромки δ, емкостью Q. Ряды емкостей ковшей элеваторов охватывают диапазоны:

от 0,2 л до 16,8 л - для глубоких ковшей;

от 0,1 л до 11,5 л - для мелких ковшей;

от 0,65 л до 7,8 л - для остроугольных ковшей;

от 6,4 л до 148 л - для специальных ковшей.

Ковши могут крепиться к тяговому органу на некотором расстоянии друг от друга – расставленные ковши. Остроугольные ковши в тихоходных элеваторах крепят без промежутков друг за другом – сомкнутые ковши.

Параметры ковшового элеватора назначают, рассчитывают в зависимости от проектного задания, в котором необходимо указать производительность элеватора П, высоту транспортирования Н, вид перемещаемого груза (насыпную плотность γ , влажность, крупность кусков и т.д.).

Производительность ковшового элеватора и его основные параметры взаимосвязаны выражением

где V – скорость движения ковшей, м/с; Qк – емкость ковшей, л; Ψ – коэффициент заполнения ковшей; γ – насыпная плотность материала, т/м³; т – шаг расстановки ковшей, м.

Скорость движения ковшей V назначается в зависимости от вида транспортируемого материала: для зернистых легкосыпучих материалов V принимают 3…4 м/с; для средне- и крупнокусковых грузов - 0,4…1,0 м/с.

Необходимо учитывать также и характер технологического процесса, в котором участвует элеватор. В зависимости от вида и состояния транспортируемого материала выбирают тип ковшей по ГОСТ - 2036 [4] и определяют погонную вместимость ковшей:

соблюдая при этом следующие рекомендации: т ≈ (2,5…3)h; l ≥ k а, где k = 2…2,5 для рядовых и k = 4…5 для сортированных грузов; а – наибольший размер куска. Коэффициент наполнения ковшей Ψ принимают в зависимости от транспортируемого груза 0,4 … 0,85.

Тяговый орган ковшового элеватора должен отвечать условию

где Fразр – разрывное усилие ленты или цепи по соответствующему сер-

тификату; Кзап – коэффициент запаса (11…12 для лент, 8…10 для цепей); Fрасч, - максимальное расчетное рабочее усилие натяжения тягового органа, которое

определяют методом обхода по контуру.

57

Эпюра натяжений тягового органа вертикального ковшового элеватора имеет вид, показанный на рис. 2.27.

Рис. 2.27. Эпюра натяжения тягового органа ковшового элеватора

Минимальное натяжение тягового органа будет в точке 1. Его задают не менее 1000 Н. Усилие в любой другой точке тягового органа можно определить методом его обхода по контуру. Этот метод определяет усилие натяжения тягового органа в каждой его последующей точке как сумму усилия натяжения в предыдущей точке и усилия для преодоления сопротивления тяговому органу на рассматриваемом участке. Усилие для преодоления сопротивлений на участке 1-2 должно быть эквивалентно сумме сопротивлений на зачерпывание транспортируемого груза ковшами, на трение в подшипниках натяжного барабана и на изгиб ленты на нем. Сопротивление на участке 2 – 3 вызвано суммарной силой тяжести груза в ковшах. При цепном тяговом органе должна также учитываться и динамическая составляющая при взаимодействии цепи с ведущей звездочкой:

где Fц – сила тяжести цепного тягового органа с ковшами и грузом; z – число зубьев звездочки; s – шаг цепи.

Максимальное усилие натяжения тягового органа Fмах будет в точке 3. Усилие в точке 4 можно определить как F4 = F1 + Fхв, где Fхв – сила тяжести холостой ветви тягового органа с ковшами.

Тяговая способность барабана элеватора с ленточным тяговым органом должна обеспечивать движение ленты без проскальзывания на барабане. Это требование обеспечивается при выполнении условия

где μ – коэффициент трения ленты по барабану; – угол охвата лентой тягового барабана. Для элеваторов обычно = π. Если это условие не выполняется, необходимо увеличить минимальное натяжение тягового органа в точке 1. При невозможности это сделать следует увеличить сцепление ленты с барабаном путем футеровки барабана материалом с большим коэффициентом трения по ленте.

Мощность двигателя для элеватора может быть подсчитана по формуле

где η – КПД привода.

Вид разгрузки ковшового элеватора зависит от соотношения полюсного расстояния hп и радиуса ведущего барабана r (звездочки), (рис. 2.28).

Рис. 2.28. Схемы сил, действующих на транспортируемый материал при центробежной (а), самотечной (в) и смешанной (с) разгрузке

в [3, с. 448…456; 4, с. 129…137].

59 2.8. РОЛИКОВЫЙ КОНВЕЙЕР

Роликовыми конвейерами называют машины непрерывного транспорта, предназначенные для перемещения штучных грузов: ящиков, пакетов, листов, труб – и других длинномерных материалов.

Необходимым требованием к материалам, транспортируемым роликовым конвейером, является наличие у них плоской опорной поверхности или одинаковой образующей по всей длине, например такой, как у трубы. Эти конвейеры перемещают грузы по прямолинейным, криволинейным, наклонным трассам, могут образовывать сложные пространственные трассы. Роликовые конвейеры достаточно просто агрегатируются с различным технологическим и грузоподъемным оборудованием, допускают оперативно изменять конфигурацию трассы, имеют незначительные удельные затраты мощности на транспортирование грузов, что позволяет их эффективно применять в гибких автоматизированных системах. В сталепрокатном производстве роликовые конвейеры являются единственно возможным транспортным средством. Недостатком роликовых конвейеров является высокая стоимость, значительная металлоемкость, высокая точность монтажа роликов, возможность образования заторов грузов.

Классификация роликовых конвейеров представлена в табл. 2.10.

Конструкция гравитационных конвейеров

В гравитационных конвейерах перемещение груза осуществляется за счет составляющей силы тяжести транспортируемого груза, находящегося на наклонной поверхности. Гравитационный конвейер (рис. 2.29) состоит из плоской рамы, установленной с некоторым наклоном на опорах. На раме установлены параллельно друг другу ролики.

60

Рис. 2.29. Схемы неприводных роликовых конвейеров: а) с криволинейными секциями; б) стрелка;

в) узел пересечения на поворотном круге и шарах

Роликовые конвейеры могут иметь узлы пересечения и разветвления, в которых устанавливаются переходные секции. Эти секции имеют дисковые ролики на поворотных головках или шаровые опоры для движения грузов в любую сторону. Для прохода людей и транспорта конвейеры снабжают откидными или подъемными секциями. Особое внимание в роликовых конвейерах уделяется криволинейным секциям, так как при движении груза по таким участкам скорости точек груза будут различны, что приводит к разворачиванию, потери ориентации груза и образованию заторов.

Рама роликового конвейера выполняется из прямоугольных прокатных профилей – угловых или швеллеров. Ширина рамы должна соответствовать ширине транспортируемого груза, а длина определяется модульным принципом, так чтобы из этих модулей можно было организовать необходимую конвейерную трассу в условиях быстро переналаживаемого производства. Рамы модулей могут быть прямолинейными и криволинейными. Они должны иметь унифицированные устройства для стыковки с другими конвейерными модулями. Рама также должна иметь устройства для установки и быстрой замены роликов и регулировки их высоты на раме (рис. 2.30).

Опоры рамы выполняются телескопическими из прокатных профилей так, чтобы можно было регулировать высоту рамы и ее наклон. Обычно высота установки рамы от пола составляет от 300 мм до 2000 мм. Углы наклона рамы устанавливаются в зависимости от вида и массы транспортируемого груза и со-