Материал: Транспортные машины и комплексы

ванию.

В этой формуле первым слагаемым учитывается расход энер­ гии на подъем груза с учетом коэффициента запаса 1,15; вто­ рым — вредные сопротивления движению тягового органа (сопро­ тивление зачерпыванию и сопротивления на концевых барабанах пли звездочках).

Значения коэффициентов ки к2 и к3 приведены в табл. 20.

*Дли глубоких и мелких ковшей.

**Для ковшей с бортовыми направляющими.

Глава VIII

ВИБРАЦИОННЫЕ ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ

§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Вибрационная транспортирующая машина (ВТМ) состоит из колебательной системы, включающей в себя некоторое число масс, упругих связей и привода.

Общим признаком ВТМ, позволяющим отнести их к одному разряду машин, является колебательный характер движения

Величина /?, входящая в уравнение (153), представляет собой собственную частоту колебаний динамической системы и является своего рода характеристикой ее индивидуальных свойств. Если колебательную систему вывести из состояния равновесия, то она начнет совершать колебательные движения, и частота этих коле­ баний будет равна/?. Величина собственной частоты колебательной системы определяется ее массой и жесткостью упругих связей р =

= j / i . При этом, чем больше жесткость упругих связей и чем мень­

ше колеблющаяся масса, тем выше частота собственных колебаний. Привод может сообщать динамической системе колебательное движение с частотой, отличающейся от ее собственной частоты. При этом, если вынужденная частота (т. е. частота, создаваемая приводом) ниже собственной частоты системы (такой режим ра­ боты машины называется дорезонансным), приводу помимо сил сопротивления приходится преодолевать восстанавливающие силы упругих связей. В том случае, когда вынужденная частота выше собственной (этот режим называется зарезонансным), привод прео­ долевает силы сопротивления и силы инерции колеблющихся масс. Только при равенстве частот вынужденных и собственных колеба­ ний в резонансном режиме восстанавливающие силы и силы инер­ ции уравновешиваются и привод преодолевает лишь действующие

сопротивления.

Перемещение груза по грузонесущему органу осуществляется за счет использования сил инерции и сил трения о транспортиру­ ющую поверхность. Направленное перемещение грузов при воз­ вратно-поступательных колебательных движениях грузонесущего органа обеспечивается асимметрией сил инерции или сил трения. Асимметрия сил сухого трения достигается изменением нормаль­ ной реакции груза на грузонесущий орган при движении его в пря­ мом и обратном направлениях, асимметрия же инерционных воз­ действий — сообщением грузонесущему органу движения в проти­ воположные стороны с различными ускорениями.

Вибрационные конвейеры работают в режиме с подбрасыванием перемещаемого груза. При принятых на практике амплитудах ко­ лебаний такой режим работы достигается при большом числе коле­ баний, поэтому для вибрационных конвейеров типична быстро­ ходность.

Кроме большой частоты и малой амплитуды колебаний, для ВТМ характерной чертой являются динамические системы с непол­ ными кинематическими связями. Вследствие этого характер дви­ жения рабочего органа (амплитуда и форма траектории) опреде­ ляется величиной возмущающей силы, характеристиками упругих элементов, а также массами и скоростями движущихся частей.

Основными узлами виброконвейера являются грузонесущий орган, упругая система, рама, вибраторы и привод.

В вибрационных конвейерах имеется принципиальная возмож­ ность полностью или в значительной степени уравновесить воз-

пикающие в движущихся частях силы инерции и работать на боль­ ших скоростях.

Достоинством вибрационных конвейеров является малый рас­ ход энергии.

При движении насыпного груза на грузонесущий орган вибра­ ционного конвейера, помимо веса, силы трения о желоб и силы инерции, действуют силы взаимного трения частиц, переменное давление воздуха, силы соударения частиц и др. Так, например, при подбрасывании слоя сыпучего материала между ним и дни­ щем желоба образуется разрежение, в связи с чем появляется избыточное давление на поверхности слоя материала. Периодиче­ ское возникновение разности давления с частотой, пропорциональ­ ной частоте колебаний желоба, обусловливает проникновение воз­ духа в материал. В результате на частицы груза действует пульси­ рующий аэродинамический напор, который частично взвешивает их и частицы движутся по более сложному закону, чем тело, бро­ шенное в безвоздушном пространстве. Это придает материалу текучесть, ослабляет контакт трения материала с желобом и спо­ собствует уменьшению его износа.

Влияние давления воздуха зависит от газопроницаемости слоя и тем существенней, чем мельче материал. Однако ослабление кон­ такта трения материала и желоба целесообразно лишь в некото­ рых пределах, пока оно не сказывается на ускорении материала, необходимом для интенсивного перемещения по желобу.

§ 2. КЛАССИФИКАЦИЯ И ПАРАМЕТРЫ ВИБРАЦИОННЫХ КОНВЕЙЕРОВ

Вибрационные конвейеры разделяют:

по типу привода — инерционные, эксцентриковые, электро­ магнитные, гидравлические и пневматические;

по режиму работы — резонансные и зарезонансные; по устройству динамической системы — неуравновешенные,

уравновешенные и виброизолированные; по числу колеблющихся масс — одномассовые и многомас­

совые; по углу наклона — горизонтальные (наклонные) и вертикаль­

ные; по числу приводов — одпоприводные и многоприводные;

по устройству грузонесущего органа — с открытыми желобами, с закрытыми желобами или трубами.

Вибрационные конвейеры одновременно с транспортированием груза часто используют для выполнения технологических опера­ ций, таких, как разделение по крупности, обеспыливание, обез­ воживание, сушка.

Производительность вибрационных конвейеров составляет 50— 100 м3/ч, в наиболее мощных моделях достигает 300 м?/ч.

Вибрационные конвейеры с гидравлическим приводом выпол­ няются на производительность от 30 до 200 м3/ч при длине 30—

50м.

Внекоторых виброконвейерах производительность достигает

Углы подъема вибрационных конвейеров не должны превы­ шать 10°, так как с увеличением угла подъема снижается произво­ дительность. Наклон виброконвейера в пределах 5—15° способ­ ствует увеличению производительности установки.

Виброконвейеры должны устанавливаться строго прямоли­ нейно. При криволинейной трассе в плане устанавливают не­ сколько впброконвейеров под углом один к другому.

Достоинствами виброконвейеров являются: незначительное измельчение перемещаемого груза в процессе транспортирования, малый износ грузонесущего органа, простота конструкции транс­ портных установок, почти полное отсутствие трущихся и быстроизнапшвающихся деталей, легкость обслуживания и ухода, не­ высокая энергоемкость, безопасность эксплуатации.

К недостаткам вибрационных конвейеров следует отнести за­ труднения при транспортировании липких материалов.

Областью целесообразного применения вибрационных конвейе­ ров является транспорт на обогатительных фабриках и в поверх­ ностных комплексах, в подземных условиях — вибровыпуск руды. Ведутся работы по созданию вибрационных конвейеров для до­

§ 3. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ВИБРАЦИОННЫХ КОНВЕЙЕРОВ

Протяженные виброконвейеры выполняются обычно с эксцен­ триковым, инерционным и гидравлическим приводами; электро­ магнитные вибраторы используются преимущественно в вибропи­ тателях.

Наибольшее распространение получили эксцентриковые и гид­ равлические виброконвейеры уравновешенного типа, так как они не требуют специальных фундаментов для установки.

Вибрационный конвейер в наиболее простом исполнении (рис. 64, а) состоит из грузонесущего органа 2, который опирается на рессоры 2 и получает колебания от инерционного вибратора]#. По характеру динамической уравновешенности конвейеры этого типа относятся к одномассовым динамически неуравновешенным. Более совершенным в отношении уравновешивания являются двух­ массовые конвейеры (рис. 64, б). Центр инерции системы, на обе массы которой передаются равные по величине, по противополож­ ные по направлению возмущающие силы, остается в покое. По­ этому, если система имеет опоры на стойки в центре инерции, то устраняется передача динамических нагрузок на опоры. В ка­