Полочные и люлечные элеваторы

Одно- и двухцепные элеваторы. Для вертикального перемещения штучных и тарных грузов применяют люлечные (рис. 2.86, а) и полочные (рис. 2.86, б) элеваторы. Люлечные элеваторы транспортируют грузы в качающихся люльках (рис. 2.87, а) и могут разгружаться в любом месте на нисходящей ветви конвейера, а полочные—на полках (рис. 2.87, б)или других грузонесущих устройствах, неподвижно прикрепленных к цепи. Люльки не опрокидываются, а полки опрокидываются, это приводит к различию в способах разгрузки. Люлечные элеваторы (см. рис. 2.86, а) состоят из цепей 2, к которым прикреплены люльки 3, свободно качающиеся относительно пальца узла крепления цепи. Цепи огибают вверху приводные консольные звездочки 1, а внизу — натяжные звездочки 4,Приводной механизм обеспечивает синхронное движение обеих цепей. Люльки загружаются (вручную или автоматически) на восходящей ветви, а разгружаются — на нисходящей.

По числу тяговых цепей люлечные элеваторы разделяют на двух - и одноцепные. У последних люльки расположены консольно. Для устранения раскачивания люлек в поперечном направлении (в плоскости цепи) цепи снабжены ходовыми роликами и направляющими шинами.

Люльки бывают двух - и однопальцевые. Первые применяют в двухцепных конвейерах, а вторые — в одноцепных.

Ручная загрузка люлечных элеваторов производится непосредственно установкой грузов на медленно движущиеся люльки элеваторов. Устройства ручной разгрузки снабжены направляющими, стабилизирующими положение люльки в зоне загрузки, и предохранительными устройствами.

Устройство для автоматической загрузки люлек состоит из выдвижного колосникового стола, на который грузы подаются конвейерами или вилочными погрузчиками. Колосниковый стол с грузом движется в шахту конвейера, и идущая снизу люлька снимает груз клыками вилочного захвата, входящими между колосниками загрузочного стола. После съема груза стол автоматически выдвигается в приемное положение.

Устройство для автоматической разгрузки элеватора состоит из поворотного колосника, связанного через наклонную площадку с роликовым столом. Поворотный колосник при получении сигнала автоматической разгрузки поворачивается внутрь шахты и снимает груз с вилочного захвата очередной спускающейся люльки. Затем груз проходит через наклонную площадку на роликовый стол.

В верхней части люлечного элеватора (см. рис. 2.86, б) расположена приводная станция, а в нижней части имеется натяжное устройство. Штучные или тарные грузы подаются на полки восходящей ветви элеватора и разгружаются в верхней его части.

По виду трассы полочные элеваторы разделяют на вертикальные и наклонные (см. рис. 2.86, б, в). Полки могут быть плоскими или вогнутыми в зависимости от вида транспортируемого груза. Полки состоят из захватов 5(см. рис. 2.86, в) и подкосов 6, шарнирно прикрепленных к цепям. Такое крепление позволяет цепям беспрепятственно огибать звездочки.

Полки загружаются вручную или автоматически. При автоматической загрузке элеватора бочками последние по скатам 1 (см. рис. 2.87, в) поступают к пункту загрузки, причем одна бочка 2 находится в зоне действия захвата 3 (полки), а остальные 4 удерживаются на требуемом расстоянии автоматическим упором. После того как захват с бочкой переместится вверх, автоматическое устройство опустит в зону загрузки следующую бочку.

По способу разгрузки различают элеваторы, выдающие груз при обходе головных звездочек 5 (см. рис. 2.87, в) и на восходящей ветви при помощи отклоняющих звездочек 6 (см. рис. 2.87, г). В последнем случае полка 7 должна быть размещена между звездочками, а отклоняющие звездочки смонтированы на консольных осях, как в люлечных элеваторах. Существуют также элеваторы, разгружающиеся на восходящей ветви при помощи шарнирных наклоняющихся полок, автоматически управляемых упорами или шинами.

В СССР выпускаются вертикальные люлечные элеваторы грузоподъемностью люльки от 10 (модель ВЛК-1) до 100 кг (ВЛК-5). Размеры поднимаемых грузов в плане достигают 300 X 500 и 500 X 700 мм при скорости подъема соответственно 0,25 и 0,16 м/с. Средний по мощности элеватор модели ВЛК-4 имеет грузоподъемность люльки 50 кг и мощность электродвигателя 1 кВт при скорости движения 0,5 м/с. Люлечные элеваторы используются как накопители.

Четырехцепные полочные элеваторы. Для вертикального транспортирования крупногабаритных штучных грузов применяют четырехцепные полочные элеваторы; порожние полки в них после освобождения от груза спускаются вниз в вертикальном положении, что позволяет значительно уменьшить поперечное сечение шахты, в которой устанавливается элеватор. Четырехцепной элеватор состоит из двух наружных пластинчатых бесконечно замкнутых цепей 8 (рис. 2.88) и двух внутренних цепей 10. Наружные цепи огибают звездочки 6,а внутренние — звездочки 9. Цепи приводятся в синхронное движение электродвигателем 4 через редуктор 3, который передает крутящий момент на вал головных звездочек 1. Полки 7 элеватора имеют вид четырехугольных платформ, которые двумя передними углами прикреплены к внутренним цепям 10,а задними углами— к наружным цепям 8. Полки 7 обладают односторонней гибкостью, позволяющей им огибать головные звездочки 1 и затем опускаться вниз в вертикальном положении (полка 12). Штучные грузы подаются на полки с помощью роликового стола 11, а для приема поднятых вверх грузов используется роликовый стол 5. Чтобы устранить опасность самопроизвольного опускания грузов вниз при выключении тока, привод элеватора снабжают автоматическим стопорным устройством 2.

П олки элеватора состоят из шарнирно сочлененных балок1(рис. 2.89) корытного сечения и крепятся к цепям 2 с помощьюпальцев, входящих в отверстия втулок пластинчатых цепей.

Грузоподъемность одной полки четырехцепного полочного элеватора составляет 75 ... 1500 кг, высота подъема 5 ... 30 м, скорость подъема 10 ... 40 м/мин, шаг цепи 25 ... 100 мм, размеры полок 600 * 800 ... 1100 * 1200 мм, мощность привода до 15 кВт.

Расчет конвейеров. Производительность полочных элеваторов определяют по формуле (1.37), причем скорость движения цепей принимают равной 0,2 ... 0,3 м/с.

Мощность привода находят предварительно по формулам (1.57) и (1.61) при значении k₄ = k₅ = 1,05, тяговое усилие по формуле (1.107), а максимальное натяжение цепи по формуле (2.155). Необходимый в расчетах диаметр приводных звездочек выбирают из условий конструкции по размерам груза и полок. По максимальному натяжению выбирают цепь, причем разрывное усилие вычисляют по формуле

где S_paсч — усилие, определяемое по формулам (3.104), (3.105); п_к = 7 ... 10 — запас прочности цепи; с_н = 1,1 ... 1,25 — коэффициент неравномерности распределения нагрузки между параллельными ветвями цепи; z_к — число параллельных ветвей цепи.

Затем уточняют диаметр звездочки, определяют передаточное число редуктора и выбирают последний. Тормозной момент обратного хода вычисляют по формуле (2.158) и выбирают тормоз. На этом предварительное определение параметров элеватора заканчивается и проводится его проверочный расчет, причем сначала определяют вес 1 м длины движущихся частей.

Натяжение цепи в точке набегания на натяжную звездочку принимают S_min ^ 500 Н. Приращение натяжения цепи на натяжных звездочках

(2.166)

где ω_п.з ⁼ 0,05.

Приращение тягового усилия, расходуемое на сообщение перемещаемым грузам в точке погрузки кинетической энергии,

(2.167)

где у₀ — скорость груза при поступлении на несущий орган конвейера. Силы сопротивления на прямолинейных участках

(2.168)

где W — сила сопротивления, определяемая по формуле (1.79) (знак, «плюс» ставят при подъеме груза, а знак «минус» — при спуске); W_доп— сила дополнительного сопротивления движению катков по направляющим и контршинам, обусловленная консольным расположением полок и груза.

Сила дополнительного сопротивления может быть как на рабочей, так и на холостой ветви полочного элеватора. На рабочей ветви (см. рис. 2.86, в) она возникает при

(2.169)

где N_H — реакции нижних катков; т — масса перемещаемого груза; q_o — распределенная масса рабочего органа (цепи с полками); а_П— шаг полок; β— угол наклона элеватора к горизонтали.

Реакция нижних катков

(2.170)

где т^” — масса порожней полки; l — плечо силы тяжести груза; l^’ — плечо силы тяжести полки; а_н— расстояние между катками.

Дополнительная сила сопротивления рабочей ветви

(2.171)

где ω — коэффициент сопротивления; L — длина конвейера.

На холостой ветви дополнительное сопротивление возникает при

(2.172)

где N'_B— реакция верхних катков;

(2.173)

Дополнительная сила сопротивления холостой ветви

(2.174)

Усилие натяжного устройства вычисляют по формуле (1.155). Мощность выбранного двигателя проверяют по выражению (1.57).

12. Ковшовые элеваторы (нории). Типы ковшей.

Нория (рис.7)состоит и собирается из нескольких частей. Нижняя часть (где загружается сырьё) называют башмаком 1, верхняя часть (где происходит разгрузка) называют головкой нории 2. Башмак и головка нории соединены между собой средней частью 3 – норийными трубами.

Башмак состоит из сварного кожуха, в котором расположении натяжной барабан, вал которого может перемещаться в вертикальном направлении, и натяжного устройства. Для натяжения используют винтовые и грузовые механизмы.

Подача груза осуществляется через приёмные носки 4. Приёмные носки бывают низкими с углом наклона дна 45⁰ и высокие – 60⁰. Низкие носки используют при транспортировании хорошо сыпучих грузов и могут быть установлены походу вращения барабана или против хода. Высокие носки устанавливают при транспортировке плохосыпучих грузов против вращения барабана.

Рисунок 7 – Ковшовый элеватор (нория)

Головка нории служит для установки приводного барабана, механической передачи (как правило, в виде редуктора) и электродвигателя. На валу приводного барабана устанавливают останов – тормозное устройство, предотвращающее движение ленты в обратном направлении под действием силы тяжести заполненных грузом ковшей при отключении электродвигателя. В качестве остановов используют храповые, роликовые остановы или электромагнитные тормоза.

В головке нории имеется разгрузочный патрубок 5, в который поступает груз из ковшей. Разгрузка ковшей может осуществляться тремя способами в зависимости от диаметра барабана и скорости ленты:

1. Центробежная разгрузка - груз высыпается под действием центробежной силы, вдоль наружной кромки ковша (в быстроходных нориях).

2. Самотёчная разгрузка - груз высыпается под действием силы тяжести, вдоль внутренней кромки ковша (в тихоходных нориях).

3. Смешанная разгрузка – под действием центробежной силы и силы тяжести.

На частицу находящуюся в ковше (рис. 8) действует центробежная сила и сила тяжести G=mg. В результате на частицу действует равнодействующая сила F которая изменяется по величине и направлению в зависимости от положения ковша. Однако если продлять вектор силы, в любом положении ковша, до пересечения с вертикалью проходящей через центр барабана, то получим одну и туже точку А – называемую полюсом, а расстояние от цента барабана до полюса называют полюсным расстоянием h.

Рисунок 8 – Схема к определению полюсного расстояния

При h>R – гравитационная разгрузка (P_ц<G), при линейной скорости 0,4…1м/сек.

При h=R – смешанная разгрузка (P_ц=G), при линейной скорости 1…2м/сек.

При h<R – центробежная разгрузка (P_ц>G), при линейной скорости 2…4м/сек.

Величина полюсного расстояния определяется следующим образом. Из подобия заштрихованных треугольников можно записать следующее выражение:

Тогда:

Линейная скорость частицы при движении по окружности равна:

где, n – частота вращения барабана, об/мин.

Подставив выражение скорости, получим значение полюсного расстояния:

Зная частоту вращения барабана можно определить полюсное расстояние и определить способ разгрузки.

Грузонесущими элементами норий являются ковши. Они предназначены для захвата, подъёма и выгрузки продукта. Ковши бывают стальными, литыми из чугуна, пластиковыми и резиновыми.

В зависимости от расположения ковшей на тяговом органе нории бывают (рис.11):

1. С расставленными ковшами, года h<t, где t – шаг ковшей.

Используют в быстроходных нориях с глубокими и мелкими

ковшами.

2. С сомкнутыми ковшами, при h=t. Применяют в тихоходных

нориях с сомкнутыми ковшами.

Рисунок 11 – Схема расположения ковшей

13. Винтовые (шнековые) конвейеры.

Винтовой конвейер стационарный общего назначения предназначается для транспортирования сыпучих, мелкокусковых, вязких и тестообразных материалов на расстояние до 30...40 м. Он включает (рис. 13.1) винт (в качестве рабочего органа), неподвижный желоб, загрузочное и/разгрузочное устройства и привод. Вал винта имеет концевые и промежуточные (подвесные) опоры. Одна концевая опора должна иметь упорный подшипник и располагаться так, чтобы от действующей на винт осевой силы вал винта работал на растяжение.

Согласно ГОСТ 2037—82, винтовые конвейеры бывают: с горизонтальным (Г) или наклонным (Н) желобом, с постоянным (ПО или переменным (П2) диаметром винта, с постоянным (П3) или переменным (ПО шагом винта, с однозаходным (1) или двухзаходным (2) винтом, с правым (П), левым (Л) или комбинированным, (К) направлением спирали винта.

Винты конвейера бывают (рис. 13.2, а —г): сплошные — для транспортирования неслеживающихся насыпных мелкозернистых и порошковых грузов (цемента, мела, гипса, золы, сухого песка и др.); ленточные — для транспортирования насыпных мелкокусковых грузов (гравия, песчаника, известняка и пр.); фасонные—для транспортирования тестообразных грузов (глины, бетона, цементного раствора и пр.); лопастные —для транспортирования тестообразных грузов с одновременным интенсивным их перемешиванием.

14. Транспортирующие трубы.

Транспортирующие трубы являются разновидностью винтовых конвейеров. Транспортирующие трубы используют для перемещения насыпных материалов, которые не подвержены измельчению, они особенно целеобразны для перемещения груза с одновременным выполнением какой - либо технологической операции (сушка, обжиг, охлаждение, промывание, смешивание и т.п.).

В кожевенной отрасли для жидкостной обработки кож применяют различные транспортирующие трубы.

Транспортирующие трубы отличаются сравнительно простой и надежной конструкцией, обеспечивают герметичность процесса транспортирования. Однако они имеют большие массу и габарит, а также высокий расход энергии. Трубы представляют собой горизонтальные или наклонные цилиндры 1 (рис.7.4), опирающиеся на два или несколько пар роликов 6. Труба приводится во вращение открытой зубчатой передачей 3 и 5, соединенной с приводом установки.

Внутри трубы может находится одно -, двух или трехзаходная винтовая поверхность (спираль) 2,приваренная к цилиндрической части трубы. Высота гребня спирали в транспортирующей трубе = (0,2...0,3).

Имеются также конструкции труб, у которых внутренняя винтовая поверхность отсутствует.

При вращении трубы груз 4 несколько отклоняется от центрального положения в направлении ее вращения и по образовавщейся наклонной плоскости ссыпается вниз и вперед. В транспортирующих трубах с внутренней винтовой поверхностью груз перемещается за каждый оборот на расстояние, равное шагу спирали. Шаг винтовой спирали обычно принимают равным 1/2 , а коэффициент заполнения сечения трубы с учетом снижения приизводительности при расположении трубы с уклоном вверх выбирают по таб.7.5.

Коэффициент заполнения трубы

Уклон трубы , град 0 5 10 20

Коэффициент 0,22...0,33 0,19 0,13 0,08

Частота вращения трубы ограничена условием, чтобы материал не начал вращаться вместе с трубой, т.е. центробежная сила должна быть меньше силы тяжести:

Критическая частота вращения трубы, при которой груз центробежной силой прижимается к стенкам трубы и начинает вращаться вместе с трубой, не получая поступательного движения

Рабочая частота вращения трубы

Потребную мощность Р, кВт, определяют по формуле

но обобщенный коэффициент сопротивления принимают на 15...20% больше, что объясняется большей массой вращающихся частей, чем в обычных винтовых конвейерах.

Производительность транспортирующей трубы со спиралью определяют так же, как и производительность винтового конвейерв.

Скорость перемещения материала

Техническая характеристика транспортирующей трубы

Длина ,мм...................................................10...100

Диаметр , мм.............................................200...1200

Частота вращения , мин ................................10...50

15. Гравитационные устройства.

В бункерных и транспортных установках широко применяют средства гравитационного (самотечного) транспорта, к которым относятся спускные желоба, лотки и трубы, каскадные и винтовые спуски. Гравитационные устройства предназначены для подачи насыпных грузов из бункеров и штучных грузов на погрузочных установках.

Распространенные на практике сечения лотков и желобов показаны на рис. 29.1, а-г. Рис. 29.1. Схемы спусковых устройств: а и б – стальные открытые полукруглый и прямоугольный желоба; в и г – деревянные открытые желоба; д и е – круглая и квадратная стальные трубы; ж – деревянная квадратная труба; з – стальной закрытый прямоугольный желоб; и – поворотный спуск

Рис.29.2. Схемы к расчету спускных устройств: а – винтовая поверхность с вертикальным бортом; б – то же с наклонной образующей; в – схема спускного устройства; г – схема определения угла поворота струи груза; д – схема определения высоты свободного падения частицы груза; е – схема определения скорости истечения наклонной струи; ж – составной желоб

РРо

Рис. 29.3. Неприводные роликовые конвейеры: а - стационарный однорядный; б - стационарный раздельный сдвоенный; в - сдвоенный с наклонными роликами для цилиндрических грузов; г - с наклонными роликами (дисками) для труб; д - передвижной; е - передвижной раздвигающийся

Рис. 29.4. Опорные элементы: а - цилиндрический ролик; б - желобчатый ролик; в - дисковые ролики; г - шаровая опора; д - дисковые ролики с ребордами на сквозных осях; е - дисковый ролик с ребордами на полуоси; ж - ролик с эксцентриковым выравнивателем уровня установки; з - ролик с винтовым выравнивателем уровня

Рис. 29.5. Приводы роликов конвейеров: а - от вала с коническими зубчатыми колесами; б - от канатной тяги; в - от одной общей приводной цепи; г - от цепной передачи от ролика к ролику; д - от индивидуального двигателя

Рис. 30.1. Пневмотранспортные установки: а – всасывающая; б – нагнетательная; в – смешанная; г – схема цементовоза и приемного бункера

Рис. 30.2. Винтовой питатель

Рис. 30.3. Фильтры: а – сухой; б – мокрый

Рис. 30.4. Схемы гидротранспртных установок с подачей груза: а – пульпонасосом; б – из бункера; в – самотеком

Рис. 31.1. Классификация бункеров

16. Роликовые конвейеры.

Особенности конструкции

Популярность, которой пользуется рольганги, прежде всего, связана с особенностью конструкции. К ним можно отнести:

1. Для выполнения основной задачи используется группа роликов, которые имеют ось.
2. Все вращающиеся элементы закреплены на раме.
3. Все ос неподвижные. Они служат основанием для подшипников, при помощи которых и осуществляется вращательное движение роликов.
4. Часто можно встретить, когда рольганг имеет сварной тип устройства, который состоит из ролика, вращающегося в специальном подшипниковом узле.
5. Для того чтобы рассматриваемое устройство стабильно работало, длина поверхности соприкосновения выбирается с учетом ширины или диаметра заготовок: рольганг должен иметь ролики больше.
6. Расстояние между роликами должно быть несколько меньше показателя половины длины транспортируемого груза.
7. В некоторых случаях рольганг используется для транспортировки ящиков, а не деталей.
8. Рама создается с учетом веса перемещаемого груза.

Простота конструкции и ее относительно небольшая стоимость определяет популярность рассматриваемого устройства.

Применение конвейера

Рольганги используется во многих отраслях промышленности. Подобное устройство применяется в нижеприведенных случаях:

1. Для транспортировки несыпучих грузов, к примеру, контейнеры, ящики, поддоны, листовой материал, длинномерные заготовки.
2. В металлообрабатывающей промышленности для транспортировки проката от одной точки обработки к другой. Рольганги создают с расчетом на определенный вес и габариты заготовок. При этом многие проводят модификацию устройства для того, чтобы оно идеально подходило к станку.

Подобное устройство можно часто встретить на пилорамах, на машиностроительных заводах, там, где конвейер ленточного типа не может быть применен.

Особенности изготовления

От надежности работы конвейера зависит многое, в том числе надежность станка. Рольганг работает, как правило, при сложных условиях: на конструкцию постоянно воздействует ударно-динамическая нагрузка, пыль, высокая температура и другие внешние воздействия.

Учитывая подобные особенности, при производстве стали использовать следующие материалы:

1. Рольганг имеет раму, как правило, из конструкционной стали, поверхность которой защищают порошковым покрытием. Нержавеющая сталь, алюминиевый анодированный профиль также могут стать материалами, которые используются при создании рамы.
2. Ролики холостые создают из подшипников качения или скольжения. Корпус изготавливают из металла.

Приводной поворотный рольганг

При использовании в определенных условиях рольганг может быть усовершенствован.

Классификация рольгангов

В зависимости от особенностей конструкции, ее предназначения, рольганг классифицируется следующим образом:

1. Приводные версии имеют общий привод, используются при необходимости обеспечения постоянной скорости передвижения, при транспортировке в горизонтальном положении без наклона.
2. Гравитационные и вращаются свободно, не имеют привода, транспортировка осуществляется за счет расположения конвейера под углом и тяжести деталей.
3. Наклонные рольганги используются для транспортировки объекта в плоскости, расположенной под наклоном.
4. Поворотный тип конструкции предусматривает наличие дополнительных секций, которые при необходимости могут перенаправлять движение.
5. Гибкие рольганги имеют раму, которая напоминает гармошку. При необходимости подобная рама может изменять свою длину, что позволяет поменять траекторию движения в вертикальной или горизонтальной плоскости.
6. Подающие и имеющие стопы с шариковыми опорами.

Раздвижной рольганг неприводной

Вышеприведенная классификация касается исключительно особенности рамы. Также можно отметить классификацию по типу установленных роликов:

1. Холостые представлены подшипниками качения или скольжения. Часто используются при подаче деталей за счет инерции.
2. Фрикционные применяются в условиях накопления груза и его остановки на конвейере. Остановка происходит за счет встроенной фрикционной муфты.
3. Приводные работают от мотора с редуктором (включение редуктора в систему необходимо для уменьшения количества оборотов мотора и увеличения его тяги), а также цепного привода и системы звездочек. В последнее время для транспортировки нетяжелых грузов стали использовать ремни.

17. Качающиеся конвейеры.

Качающимся называется конвейер, представляющий собой подвешенный или опирающийся на неподвижную раму желоб (трубу), который совершает колебательные движения для перемещения груза, находящегося в желобе (трубе).

Качающийся конвейер, в котором перемещение груза осуществляется силами инерции без отрыва его от желоба, называется инерционным. В этих конвейерах амплитуда колебаний желоба составляет 10...150 мм, а частота — 0,67...6,67 колебаний в секунду.

Рис. 15.1. Качающийся конвейер с постоянным давлением груза на дно желоба:

а — схема конвейера; б — схема двухкривошипного привода; в — диаграмма скоростей желоба (u_ж), груза (u_г) и ускорения желоба (а_ж)

Качающийся конвейер, в котором перемещение груза осуществляется микробросками с отрывом части груза от желоба, называется вибрационным. В этих конвейерах амплитуда колебаний не превышает 0,5...15 мм, а частота — более 7,5...50 колебаний в секунду.

Различают инерционные конвейеры с постоянным и переменным давлением груза па дно желоба.

Конвейер с постоянным давлением груза (рис. 15.1) состоит из желоба 1, опорных катков 3 и двухкривошипного привода (рис. 15.1, б). Привод состоит из шатуна 2, коленчатого вала 8, соединительной планки 7, кривошипа 6, клиноременной передачи 5, электродвигателя 4 и маховика 9. При такой кинематической схеме обеспечивается прямолинейное переменно-возвратное движение желоба и перемещение вперед находящегося в нем груза.

Конвейер с переменным давлении груза (рис. 15.2) состоит из желоба 1, упругих стоек 4, жестко прикрепленных к желобу и опорной раме под углом b к вертикали, рамы 3 и кривошипного привода (рис. 15.2, б), включающего шатун 2, двигатель 5, клиноременную передачу 6, коленчатый вал 7, маховик 8. На рис. 15.2, в представлена диаграмма скоростей желоба u_ж, груза u_г и ускорения желоба а_ж. При такой схеме конвейера давление груза на желоб при прямом и обратном ходе различно.

Рис. 15.2. Качающийся конвейер с переменным давлением груза на дно желоба:

а — схема конвейера; б— привод; в — диаграмма скоростей желоба (u_ж), груза (u_г) и ускорения желоба (а_ж); Т — период колебаний

Вибрационные конвейеры различаются: по направлению перемещения груза — горизонтальные, пологонаклонные и вертикальные; по способу крепления грузонесущего элемента — на свободных упругих подвесках-амортизаторах и на наклонных направляющих стойках; по количеству одновременно колеблющихся масс — одномассные, двухмассные, многомассные; по динамической уравновешенности — неуравновешенные и уравновешенные; по количеству грузонесущих элементов (желобов или труб) — одноэлементные и двухэлементные; по характеристике и настройке упругой системы — с резонансной, дорезонансной или зарезонансной настройкой.

На рис. 15.3 приведены схемы основных типов вибрационных конвейеров.

Вибрационный конвейер подвесной конструкции со свободно колеблющейся одномассной системой (рис. 15.3, а) состоит из грузонесущего элемента 1 (труба или желоб), свободно подвешенного на амортизаторах 2 и получающего направленные колебания от электромеханического центробежного привода — вибратора 3, расположенного под углом b к направлению колебания (обычно b = 20...30°) ниже (сплошная линия) или выше (штриховая линия) грузонесущего элемента. В другом конструктивном варианте грузонесущий элемент может опираться на амортизаторы.

Широко применяются горизонтальные двухтрубчатые динамически уравновешенные виброконвейеры на упругих стойках (рис. 15.3, б). Когда одна труба движется вперед, другая — назад, но в обеих трубах груз всегда движется в одном (заданном) направлении. Кривошипно-шатунный механизм нагружен незначительно, так как колеблющаяся масса имеет резонансную настройку. Груз движется в сторону отклонения нижнего шарнира коромысла по отношению к вертикальной плоскости, проходящей через верхний шарнир. В конвейере на схеме рис. 15.3, в уравновешивающим элементом является специальная балка.

Рис. 15.3. Схемы вибрационных конвейеров:

а – однотрубный на пружинных подвесках с электровибратором, б— двухтрубный на упругих стойках с эксцентриковым вибратором; в — однотрубный на упругих стойках с эксцентриковым вибратором и уравновешивающей балкой

Наиболее перспективными являются вибрационные конвейеры, в которых груз не крошится, не пылит и почти не вызывает изнашивание желоба. Применение инерционных конвейеров ограничено из-за повышенного износа желоба, вызываемого постоянным трением груза о его стенки, высоких динамических нагрузок и неуравновешенности машины. Из инерционных чаще применяются конвейеры с переменным давлением груза на дно желоба.

Областью применения качающихся конвейеров является герметичное транспортирование пылящих, горячих, химически агрессивных насыпных грузов. Эти конвейеры не могут транспортировать липкие грузы и плохо транспортируют тонкодисперсные пылевидные грузы (например, цемент).

18. Вибрационные конвейеры.

Вибрацио́нный конве́йер — разновидность конвейера, принцип действия которого основан на колебательном движении рабочего грузонесущего органа. Вибрационные конвейеры предназначены для транспортировки тонкодисперсных (от десятков микрон), зернистых и кусковых материалов (до 1000 мм и более) с температурой транспортируемого груза до 1000—1200 ^оC в горизонтальном, наклонном или вертикальном направлениях. Вибрационные конвейеры широко используются в горной промышленности. Конструктивно вибрационный конвейер состоит из неподвижной рамы, привода, одного или нескольких рабочих органов и пружнных соединений. Рабочий орган бывает открытого лоткового или коробчато-трубчатого закрытого типа. Последний обеспечивает герметизацию транспортируемого материала. В зависимости от числа колебательных масс вибрационный конвейеры подразделяются на одномассные, двумассные и многомассные; по режиму колебательных движений рабочего органа — на послерезонансные, резонансные и дорезонансные. Последние наименее распространены. Различают вибрационные конвейеры с круговой, эллиптической, прямолинейной, горизонтальной и наклонной траекториями движения рабочего органа. Колебательные движения рабочего органа могут возбуждаться эксцентриковыми, инерционными, электромагнитными, пневматическими и гидравлическимиприводами. Вибрационный конвейер, как правило, имеют длину в горизонтальном или наклонном направлениях до 100 м, а у вертикальном — до 10 м. Производительность горизонтальных и наклонных вибрационных конвейеров составляет до 200 {\displaystyle {\text{м}}^{3}/{\text{час}}}, вертикальных — 50 {\displaystyle {\text{м}}^{3}/{\text{час}}}.

Вибрационные конвейеры часто используют для перемещения руды в горно-рудной промышленности. Они постоянно находятся и работают под слоем взорванной руды, поэтому их конструкция должна быть простой и надёжной. Производительность таких конвейеров составляет до 450 т/час, длина грузонесущего органа — порядка 9-10 м, а мощностьприводного двигателя — порядка 20 кВт.

19. Пневматические транспортирующие устройства.

Пневматическими установками перемещают сыпучие грузы по трубам с помощью сжатого или разреженного воздуха. Их применяют для погрузки, разгрузки и перемещения цемента, песка, извести, опилок и т.п. По принципу действия различают установки всасывающего и нагнетательного действия.

В установках всасывающего действия (рис.65,а) транспортируемый материал поступает во всасывающий трубопровод 2 вследствие разрежения в нем воздуха, создаваемого вакуум-насосом 8. С помощью сопел 1 возможен забор материала одновременно из нескольких мест.

Из всасывающего трубопровода смесь воздуха с транспортируемым материалом поступает в осадительную камеру 3, где, вследствие резкого снижения скорости потока из-за расширения выходного сечения, более тяжелые частицы материала оседают и через шлюзовой затвор 4 высыпаются в бункер 5, а частично очищенный воздух поступает в фильтр 6, работающий по тому же принципу осадительной камеры, где он очищается дополнительно и, пройдя через вакуум-насос 8, по трубопроводу 7 выбрасывается в атмосферу.

Вакуумный эффект в таких установках снижается по мере удаления от вакуум-насоса. Перепад давлений на участке сопло—насос составляет 40...80кПа,.в связи с чем установки всасывающего действия способны транспортировать материалы на небольшие расстояния при малом перепаде высоты. Существенным недостатком таких установок является небольшая долговечность вакуум-насоса, внутренние полости которого подвергаются абразивному изнашиванию при недостаточной очистке выбрасываемого в атмосферу воздуха.

В установках нагнетательного действия (рис.65,б) материал перемещается в потоке воздуха под действием избыточного давления, создаваемого компрессором 10, который засасывает воздух из атмосферы через воздухоприемник 9 и подает его в воздухосборник (ресивер) 17, откуда он поступает в транспортный трубопровод 14. Материал подается из загрузочного устройства 13 через затвор 12 Далее транспортная схема аналогична рассмотренной выше: в осадительной камере 15 происходит отделение материала от воздуха, который через затвор 16 выпадает в бункер 17, а воздух, очистившись от примесей фильтром 18, выбрасывается в атмосферу. Нагнетательные системы применяют для транспортирования материала по разветвленному трубопроводу из одного места в несколько мест на значительные расстояния при большом перепаде высот. Давление воздуха в них 0,2...0,8мПа<