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

66

Желоба инерционных конвейеров выполняются из листовой стали. При транспортировании абразивных материалов используют износостойкую сталь толщиной не менее 3 мм. Поперечное сечение желобов может быть прямоугольным или круглым, открытым или полностью закрытым (трубчатым). В практике находят применение как однотрубные, так и двухтрубные желоба

(рис. 2.35).

Рис. 2.35. Схема двухтрубного виброконвейера: а) общий вид; б) схема привода

Упругие опоры или подвески конвейеров могут быть выполнены на ци-

линдрических или плоских пружинах из стали 60С2. Опоры на плоских пружинах часто выполняются как пакеты из листовой стали толщиной 2…6 мм.

Вибрационные конвейеры отличаются обязательным наличием упругой подвески транспортирующего желоба, обеспечивающей собственную частоту колебаний желоба в расчетных пределах (9…50 Гц). Вибрационный конвейер опорного типа (рис. 2.36) состоит из транспортирующего желоба 1 с загрузочной 2 и разгрузочной 3 воронками, упругих опор 5, вибрационного привода 6.

Рис. 2.36. Схемы вибрационных конвейеров подвесного и опорного типа

Приводы вибрационных конвейеров могут быть механическими, электрическими, пневмопоршневыми и гидропоршневыми. На рис. 2.37. а. показан механический дебалансный привод, создающий возмущающую силу, направление которой зависит в текущий момент от положения дебаланса относительно желоба. Величина этой силы (центробежной силы) может быть вычислена по формуле

где m – масса дебаланса; ω – угловая скорость вращения; r – радиус инерции дебаланса.

Рис. 2.37. Схемы механических приводов: а) механический дебалансный; б) двухбалансный; в) кривошипно-шатунный

Недостаток такого привода заключается в том, что возмущающая сила только уменьшает силу внешнего и внутреннего трения транспортируемого материала, который начинает перемещаться (течь) по уклону желоба только под действием составляющей силы тяжести частиц материала.

Различные конструктивные решения позволяют возмущающую силу привода ориентировать относительно желоба определенным образом для активного воздействия на транспортируемый материал и тем самым повысить скорость его перемещения. На рис. 2.37,б показан двухбалансный привод, у которого дебалансы кинематически связаны так, чтобы центробежные силы дебалансов были противоположны по направлению. В этом случае проекции составляющих центробежных сил инерции на линию, соединяющую оси вращения дебалансов, взаимно уравновешены, а составляющие, перпендикулярные этой линии, суммируются, создавая направленную возмущающую силу. Максимальная величина возмущающей силы такого привода будет равна

Общий недостаток механического привода заключается в активном воздействии возмущающей силы на подшипниковые узлы, что ведет к их интенсивному износу и повышенному шуму. Электромагнитные приводы вибрационных конвейеров (рис. 2.38) имеют ряд существенных достоинств: малые размеры и массу, простую конструкцию, определенное направление возмущающей силы и возможность регулировать автоматически ее частоту и амплитуду, отсутствие изнашивающихся частей. Недостатком электромагнитного привода является значительное уменьшение амплитуды колебаний и возмущающей силы при падении напряжения питающей сети.

68

Рис. 2.38. Схема электромагнитного привода вибрационного конвейера

Параметры работы и закон движения желоба в вибрационном конвейере (рис. 2.39) должны быть такими, чтобы груз перемещался вперед не только при прямом, но и обратном ходе желоба. Идеальным является такой режим колебаний, при котором частицы груза совершают микроперелеты. При этом время от начала движения частицы груза вместе с желобом до ее посадки на желоб после микрополета должно равняться периоду колебаний желоба. Такой режим колебаний характеризуется безразмерным коэффициентом режима работы конвейера Г.

Рис. 2.39. Схема перемещения груза в виброконвейере (а)

и графики скорости перемещения желоба Ж и груза Г (б)

Коэффициент режима работы вибрационного конвейера определяется

69

где А – амплитуда колебаний желоба, м; ω – угловая частота колебаний, с-1; β – угол между вектором скорости в начальный момент движения частицы груза и транспортирующей поверхностью конвейера, ° ; α - угол наклона транспортирующей поверхности к горизонту, °.

Для конвейеров легкого типа с направленным действием возмущающей силы и производительностью не более 50 т/ч коэффициент режима работы составляет:

Г= 3,0…3,3 – при транспортировании пылевидных материалов;

Г= 2,8…3,0 – при транспортировании кусковых грузов.

Скорость перемещения груза в желобе можно рассчитать по формуле В.А. Баумана:

знак минус – на подъем. Для кусковых грузов k1 ≈ 1,0; k2 ≈ 1,8. Для зернистых грузов k1 ≈ 0,85; k2 ≈ 2,1. Для пылевидных грузов k1 ≈ 0,3; k2 ≈ 3,8.

Производительность вибрационного конвейера определяют по формуле

где S – площадь поперечного сечения транспортирующего желоба; Ψ – коэффициент заполнения желоба; γ – насыпная плотность груза. Для открытого желоба Ψ ≈ 0,8; для труб – Ψ ≈ 0,6.

Мощность привода вибрационного конвейера длиной транспортирования L не более 10 м определяют по эмпирической формуле

где c – коэффициент транспортабельности груза; для зернистых и кусковых грузов c = 1; для порошкообразных и пылевидных грузов с = 1,5 … 2 соответственно; k3 – коэффициент удельных затрат мощности, Вт/т·м; g – ускорение свободного падения, м/с²; η – коэффициент полезного действия механизмов привода, η =0,95…0,97; H – высота подъема груза, м.

Приводной двигатель инерционного конвейера должен иметь повышенный пусковой момент для того, чтобы можно было осуществлять пуск загруженного конвейера. Двигатель должен отдавать номинальную мощность при продолжительности включения ПВ = 100%.

Более полно теоретический материал по инерционным конвейерам из-

ложен в [3, с. 473…475; 4, с. 231…249].

70

2.10. ПНЕВМОТРАНСПОРТНЫЕ УСТАНОВКИ

Пневмотранспортной установкой называют устройство, в котором

также широко используется в пищевой, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности благодаря таким достоинствам, как высокая производительность; герметичность трассы, исключающей потери материала и загрязнение окружающей среды; возможность организовать трассу любой сложности с обходом наземных коммуникаций; механизация загрузки и разгрузки транспортируемого материала с возможностью забора его из труднодоступных мест; возможность доставки груза одновременно в несколько мест. К недостаткам пневмотранспорта относят: высокий удельный расход энергии; интенсивный износ трубопроводов при транспортировании абразивных материалов; необходимость тщательной очистки воздуха от пыли; невозможность перемещать влажные и липкие грузы.

Классификация пневмотранспортных устройств представлена в табл. 2.12.

Конструкция пневмотранспортной установки для перемещения сыпу-

чих грузов во взвешенном состоянии предопределена способом транспортирования. Установка для всасывающего способа транспортирования показана на рис. 2.40.