111
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8 ВИБРАЦИОННЫЙ КОНВЕЙЕР
Приборы и инструменты
Лабораторная установка "Вибрационный конвейер" (см. рис. 1.10); образцы транспортируемых материалов; лабораторные грузы известной массы; штангенциркуль (см. рис. 1.11); линейка инструментальная; угломерный уровень; стробоскоп (см. рис. 1.16); секундомер (см. рис. 1.13); весы лабораторные (см. рис. 1.15); комплект осциллограф РС 100А с компьютером (см. рис. 1.20), виброметр Октава 101 В (см. рис. 1.18), планшет с миллиметровой бумагой.
Порядок выполнения лабораторной работы
1.Познакомиться с устройством лабораторной установки по описанию в разделе 2.9 настоящего практикума и на реальном объекте. Начертить в журнале лабораторных работ схему установки.
2.Получить у преподавателя необходимые приборы, инструменты, транспортируемый материал согласно варианту задания (табл. 3.11).
Таблица 3.11
Варианты заданий к лабораторной работе № 8
Вариант задания |
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
5 |
|
6 |
7 |
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Транспортируемый |
Сталь |
Дерево |
Резина |
Керамика |
|||||||||
материал |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Масса куска, кг |
0,01 |
|
0,02 |
0,005 |
|
0,01 |
0,015 |
|
0,025 |
0,01 |
|
0,02 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Угол наклона жело- |
+ 5 |
|
- 5 |
|
- 10 |
+ 10 |
|||||||
ба к горизонту, град |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Частота вибрации |
50 |
|
50 |
|
|
50 |
|
50 |
|||||
желоба, Гц |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.Установить угол наклона желоба конвейера по заданному варианту путем освобождения гайки 6 (см. рис. 1.10) и тщательной затяжки ее при заданном угле наклона желоба. Угол наклона желоба контролировать угломерным уровнем. Проверить затяжку гайки 6 путем размещения груза массой 3 кг на удаленном от гайки конце желоба. Желоб не должен изменять заданного угла наклона.
4.Провести все инструментальные замеры на установке в нерабочем состоянии и занести полученные параметры в табл. 3.12.
Для определения жесткости пружины Со эталонный груз G = 50 Н помещают в желоб на линии его крепления к пружине и замеряют статическую деформацию пружины ε под грузом штангенциркулем.
5.Измерение амплитуды колебаний желоба производят в двух точках: в точке крепления его к пружине и в наиболее удаленном конце. Для этого необ-
112
ходимо установить карандаши с остро заточенным грифелем в специальные гнезда на желобе. Включить конвейер в сеть через полупериодный выпрямитель, опереть торцом планшет с миллиметровой бумагой на основание конвейера и легко прижать его к колеблющемуся грифелю. На бумаге пропишется линия. Выполнить эту операцию для указанных точек, замерить длины линий, вычислить среднеарифметическую величину, полученное значение занести в рабочую табл. 3.12.
Таблица 3.12
Рабочие параметры лабораторной установки
|
|
Наименование параметра |
Обозначение и рас- |
Вели- |
|||||||||||||
|
|
четная формула |
чина |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Зев пружины, м |
|
|
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2. |
Ширина пружины, м |
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3. |
Толщина листа пружины, м |
|
|
|
|
δ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4. |
Модуль упругости стали, Н/м² |
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
5. |
Расчетная жесткость пружин, Н/м |
Ср =b δ³ E / 6 π r |
|
||||||||||||||
6. |
Эталонный груз, Н |
|
|
|
|
G |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
7. |
Деформация пружины, м |
|
|
|
|
ε |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
8. |
Жесткость пружины в опыте, Н/м |
Cо = G / ε |
|
||||||||||||||
9. |
Стационарная колеблющаяся масса, кг |
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10. |
Круговая частота, с-1 |
|
|
|
p |
|
|
c |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
m |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
11. |
Собственная частота колебаний желоба, |
|
ν = p / 2π |
|
|||||||||||||
|
|
Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12. |
Амплитуда колебаний желоба, м |
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
13. |
Угол наклона желоба, град |
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
14. |
Вид и масса перемещаемого груза, кг |
|
|
mгр |
|
|
|
|
|||||||||
15. |
Длина перемещения груза, м |
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
16. |
Время движения груза в опыте, с |
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
17. |
Скорость груза в опыте, м/с |
|
|
V=l/t |
|
|
|
|
|||||||||
18. Задаваемая частота колебаний, Гц |
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
19. |
Число колебаний груза в опыте, шт |
|
|
z=ν t |
|
|
|
|
|||||||||
20. |
Единичное перемещение груза, мм |
|
|
= l / z |
|
|
|
|
|||||||||
21. |
Угол направления колебаний, град |
|
|
|
β |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
22. |
Коэффициент режима работы |
Г= А р² sinβ /(g cos α) |
|
||||||||||||||
23. |
Теоретическая скорость движения груза |
Vр=(k1 ±k2)A p cosβ |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
по желобу, м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
Г 2 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
скорости, % |
V |
|
100 |
Vр |
100 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
24. |
Сходимость расчетных |
|
|
|
|
|
|
|
|
Vо |
|
|
|
|
|||
|
|
и опытных результатов |
жесткости |
С |
|
100 |
|
Ср |
100 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
пружины, % |
|
|
|
Со |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
113
6.Для определения скорости движения материала на желобе отмечается мерный участок. Материал, согласно варианту здания, опускается на желоб работающего конвейера за пределами мерного участка. При достижении материала начала мерного участка включается секундомер и выключается при достижении конца мерного участка. Полученное время заносится в табл. 3.12 и вычисляется средняя скорость.
7.Вычислить остальные параметры, указанные в табл. 3.12, проанализировать полученные результаты.
8.Построить графически экспериментальную зависимость средней скорости движения заданного груза по желобу от его угла наклона к горизонту. Для этого устанавливают первоначальный угол наклона желоба -15°. Замеряют время движения груза по желобу, как указано в п. 6. Полученные данные заносят в табл. 3.13. Далее устанавливают следующий угол наклона желоба и проводят следующее измерение. Проделав необходимое количество опытов, строят график зависимости V от α на миллиметровой бумаге.
Таблица 3.13
Зависимость скорости груза от угла наклона желоба
Параметры |
|
|
Номер |
серии опытов |
|
|
||
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
|
|||||||
Угол наклона жело- |
-15 |
-10 |
-5 |
|
0 |
+5 |
+10 |
+15 |
ба, град |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время движения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
груза в опыте, с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средне время дви- |
|
|
|
|
|
|
|
|
жения груза в серии |
|
|
|
|
|
|
|
|
опытов, с |
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость движения, |
|
|
|
|
|
|
|
|
м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9. Построить график зависимости скорости транспортирования от частоты колебаний желоба. Для этого устанавливают угол наклона желоба согласно варианту задания. Закрепить датчик на желобе конвейера и подключить к осциллографу в комплекте с компьютером. Под наблюдением преподавателя включить конвейер и установить регулятором частоты минимальную частоту колебаний желоба, при которой наблюдается движение материала. Определить с помощью стробоскопа фактическую частоту колебаний желоба. Визуально наблюдать на мониторе компьютера колебания желоба.
Результаты опыта распечатать на бумажный носитель и сравнить данные, полученные прямым измерением и с помощью осциллографа. Скорость движения материала определять, как изложено в п. 6. Повторить опыт не менее 3-х раз для каждой установленной частоты колебаний желоба. Для каждой се-
114
рии измерений увеличивать частоту вибраций на 5…7 Гц. Полученные данные заносят в табл. 3.14.
Таблица 3.14
Зависимость скорости от частоты колебаний желоба
Параметры |
|
|
Номер серии опытов |
|
|
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
||
|
||||||||
Частота вибраций |
|
|
|
|
|
|
|
|
желоба, Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
Время движения гру- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
за в опыте, с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднее время дви- |
|
|
|
|
|
|
|
|
жения груза в серии |
|
|
|
|
|
|
|
|
опытов, с |
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость груза в се- |
|
|
|
|
|
|
|
|
рии опытов, м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Построить график зависимости скорости движения материала от частоты колебаний желоба на миллиметровой бумаге.
10. Проанализировать данные, полученные при выполнении лабораторной работы, сделать выводы, оформить отчет.
Контрольные вопросы
1.Назовите рациональные области применения вибрационных конвейеров.
2.Объясните принцип работы вибрационного конвейера.
3.Назовите достоинства вибрационных конвейеров.
4.Назовите недостатки вибрационных конвейеров.
5.Как рассчитать производительность вибрационного конвейера?
6.Как рассчитать скорость перемещения груза вибрационным конвейером?
7.Как рассчитать мощность привода вибрационного конвейера?
8.По каким признакам классифицируются инерционные конвейеры?
115
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9 ПНЕВМОТРАНСПОРТНАЯ УСТАНОВКА
Приборы и инструменты
Устройство пневмотранспортное в составе лабораторного конвейерного комплекса (см. рис. 1.6), вакуумметры, измеритель скорости потока воздуха – анемометр цифровой типа АСЦ-Р (см. рис.1.16), ваттметр (см. рис. 1.14); штангенциркуль (см. рис. 1.11), линейка инструментальная, мерная емкость, материал для транспортирования (гранулированный полиэтилен).
Порядок выполнения работы
1.Изучить теорию пневмотранспортных установок и ответить на контрольные вопросы.
2.Познакомиться с конструкцией лабораторной пневмотранспортной установки (см. рис. 1.6), начертить ее схему и определить путем инструментальных замеров конструктивные параметры, согласно, табл. 3.15 и данные занести в нее.
3.Включить пневмотранспортную установку и замерить с помощью манометров 46 давление воздуха в транспортирующем трубопроводе 45 и разгрузочном бункере 41. Расходомером 49 замерить расход воздуха.
4.Включить все остальные конвейеры. Шлюзовым затвором 42 установить режим, при котором транспортируемый материал не накапливается в бункере 42. Затем, как указано в лабораторной работе № 2 ( см. п. 4) замерить производительность конвейерного комплекса.
5.Полученные данные занести в табл. 3.15, произвести все подсчеты, проанализировать полученные данные.
Таблица 3.15
Рабочая таблица к лабораторной работе "Пневмотранспортная установка"
|
Наименование параметра |
Обозначение и расчет- |
Вели- |
|
|
ная формула |
чина |
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1. |
Плотность воздуха, кг/м3 |
в |
1,2 |
|
2. |
Диаметр трубопровода (внутренний), м |
dвн |
|
|
3. |
Площадь сечения трубопровода, м2 |
Sвн = dвн2 /4 |
|
|
4. |
Плотность транспортируемого материа- |
м |
950 |
|
|
ла, кг/м |
3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
Длина горизонтального трубопровода, м |
lг |
|
|
6. |
Длина вертикального трубопровода, м |
h |
|
|
|
|
|
|
|