Типы и область применения. По виду грузонёсущего элемента элеваторы подразделяют на ковшовые

По виду грузонёсущего элемента элеваторы подразделяют на ковшовые, люлечные и полочные, по виду тягового элемента - на ленточные и цепные. Ковшовые элеваторы (нории) предназначены для перемещения сыпучих и кусковых грузов; люлечные и полочные -для штучных грузов.

Ковшовые элеваторы для вертикального перемещения зерна и продуктов его переработки, комбикормов имеют некоторые отличия от элеваторов общего назначения (по скорости ленты, диапазону производительности и др.) и получили название норий; их параметры обусловлены ГОСТ 10190.

В соответствии с ГОСТом ленточные ковшовые нории изготавли­вают двух типов - I и II (табл. 5.42...5.44). Нории типа I изготавливают в одинарном и сдвоенном исполнении, типа II - в одинарном исполне­нии. По требованию потребителя допускается выпускать нории типа II производительностью 100 т/ч в сдвоенном исполнении. Сдвоенные нории имеют два тяговых элемента с ковшами, по два приводных и натяжных барабана и один общий привод; они могут транспортировать одновременно два разных продукта.

Производительность нории указана по пшенице с р = 0,75 т/м³ и влажностью до 17 %. Для определения производительности нории при транспортировании продуктов переработки зерна значения производи­тельности должны быть умножены на коэффициент: для муки - 0,7; для комбикормов - 0,5.

Примеры условных обозначений: нория 1-10/30 (ГОСТ 10190), где I - нория одинарная типа I; 10 - производительность, т/ч; 30 - высота, м; нория 11-2 x 100/60 (ГОСТ 10190), где II - нория типа II; 2 - сдвоенная; 100 - производительность, т/ч; 60 - высота, м.

Нория 1-10. Имеет винтовое натяжное устройство с ходом 100 мм. Подача продукта осуществляется против движения ленты. Возможна загрузка и по ходу ленты. Привод нории высотой до 30 м состоит из электродвигателя и червячного редуктора. При высоте свыше 30 м норию комплектуют мотор-редуктором. Нории поставляют высотой, кратной 5 м.

Нория 1-2 х 10. По конструкции основных сборочных единиц ана­логична нории МО. Привод осуществляется от мотор-редуктора. Нории поставляют высотой, кратной 5 м.

Нория 1-20. Приводится в движение от электродвигателя 9 через клиноременную передачу 10 и цилиндрический редуктор 11 (рис. 5.29). Приемный носок 6 расположен со стороны грузовой ветви ленты; возможно и противоположное его расположение. Башмак 5 имеет винтовое натяжное устройство (ход 140 мм) и две заслонки 7, пред­назначенные для удаления остатков продукта. В головке 1 со стороны загрузочного патрубка смонтирован носок для присоединения аспира-ционного воздухопровода; башмак аспирируют через секцию трубы 8. Башмак и головка имеют смотровые люки.

Нория 1-2 x 20. Имеет грузовые натяжные устройства (ход 220 мм). Расположение приемного носка, аспирационных отверстий, как в нории 1-20. Привод нории высотой 20 м комплектуют электродвигате­лем, клиноременной передачей и цилиндрическим редуктором. Ком­поновка привода, как в нории 1-20. При высоте свыше 20 м привод состоит из мотор-редуктора и цеп­ной передачи с натяжным роликом.

Нория 11-50.Приводится в движение от электродвигателя через редуктор (рис. 5.30). Башмак имеет два приемных носка, винтовое натяжное устройство (ход 200 мм) и заслонки для удаления остатков продукта. Носки снабжены шиберными задвижками для регулирова­ния поступления в норию продукта. Разгрузочный патрубок , головки наклонен под углом 45°. Башмак и головка снабжены смотровыми люками. Нория оборудована тормозом - шариковым остановом, смонтированным на конце быстроходного вала редуктора, мембран­ным сигнализатором уровня, предотвращающим завал, и реле скорос­ти, контролирующим пробуксовку и обрыв ленты. Нории поставляют высотой, кратной 5 м.

Нория 11-2 x 100.Представляет собой сдвоенную норию 11-100 с внут­ренней перегородкой по всей высоте, которая снабжена двойным комплектом сигнализаторов, предназначенных для контроля скорости ленты и предохранения от завала.

Нория 11-175.Имеет редукторный привод. Диаметр барабана голов­ки больше диаметра барабана башмака, а оси барабанов смещены относительно друг друга (рис. 5.31). Поэтому нисходящая ветвь нории в нижней части имеет наклонную секцию трубы. В месте перегиба ленты установлен отводной ролик.

5.45. Нории с ковшами без дна

Параметры	Тип и высота нории, м
	II-100	II-2 x 100	II - 175	А1-ДМК-50
Производительность, т/ч				2x160	2x160	2x160				50**
Ширина ленты, мм				2x300	2x300	2x300
Скорость ленты, м/с	2,4	2,4	2,4	2,4	2,4	2,4	2,5	2,5	2,5	2,4; 3,1
Число ковшей на 1 м ленты							13*	13*	13*	-
Максимальное натяжение ленты, кН	12,3	18,6	24,8	12,3	18,6	24,8	20,6	31,0	41,9	-
Мощность электродвигателя, кВт

· *Двухрядное расположение ковшей в шахматном порядке.

· **Производительность по комбикорму р = 0,45 т/м³.

Нория 11-350.Конструктивно не отличается от нории 11-175.

Для повышения производительности действующих стандартных норий их модернизируют, используя ковши без дна. Эффективность достигается в результате увеличения нагрузки на 1 м длины на ленту при сохранении ее скорости и ширины, а также основных габаритных размеров нории. Ковши устанавливают на ленте с зазором между ними по высоте 1...2 мм.

В настоящее время принята к внедрению нория с ковшами без дна марки А1-ДНК-50, разработанная НПО "Мир" и предназначенная для транспортирования мучнистых компонентов и рассыпных комбикор­мов (табл. 5.45).

Элементы норий

Грузонесущий элемент - ковши.В ленточных нориях, выпускае­мых по ГОСТ 10190,применяют ковши типов I, IIи III(табл. 5.46, рис. 5.32).

Для модернизации норий 11-100,11-2x100 и 11-175 на основе ковшей без дна использовали ковши, параметры которых приведены в табл. 5.47, а конструкция показана на рис. 5.33.

Ковши IV-lOOc-11б» и IV-175c-II6 имеют плоское дно, приваренное точечной сваркой к стенкам ковша.

Норийные ковши изготавливают из листовой стали толщиной 1,0...2,0 мм и прикрепляют к ленте норийными болтами.

Тяговый элемент.В качестве тягового элемента применяют плос­кие резинотканевые ремни (ГОСТ 23831) с прокладками из комбини­рованных и синтетических тканей и резиновыми обкладками или без них. Допускается использование соответствующих резинотканевых лент по ГОСТ 20. Параметры тягового элемента подбирают, исходя из условий работы нории и тягового расчета.

Норийные трубы.Имеют прямоугольное сечение. Согласно ГОСТ 10190 их изготавливают из листовой стали толщиной 1,2...2,0 мм в виде секций следующих типов: I - гладкая; II — натяжная; III - смотровая; IV - наклонная (роликовая).

Головка нории.Кожух сварной конструкции изготовлен из лис­товой стали и имеет горизонтальный и вертикальный разъемы (рис. 5.34, о). В нижней части кожуха приварены фланцы для присоединения норийных труб, в верхней части сделан разгрузочный патрубок. Для устранения обратной сыпи в патрубке установлен регулируемый козырек. ±3 боковой стенке кожуха предусмотрен смотровой люк.

Ведущий вал с насаженным на него литым чугунным барабаном установлен на подшипниках качения.

Башмак нории.Кожух сварной конструкции из листовой стали (рис. 5.34, б). В нижней части с обоих торцов предусмотрены выдвиж­ные заслонки для очистки башмака. Приемные носки присоединяют к

кожуху на фланцах и закрывают задвижками, которые приводятся в действие вручную реечными механизмами. Кронштейны задвижек крепят к норийным трубам сваркой. На боковой стенке каждого носка предусмотрено отверстие для установки сигнализатора уровня.

Натяжное устройство.Натяжение ленты в нориях достигается посредством грузового или винтового устройства. При грузовом натяжном устройстве ось барабана устанавливают на подшипниках качения, корпуса которых прикреплены к раме. Последняя сварной конструкции, с обеих сторон имеет полки для размещения грузов. Положение оси барабана регулируется болтами, фиксируемыми гайка­ми. Величину натяжного усилия варьируют числом грузов на раме. К ней прикреплен также сигнализатор контроля скорости вращения натяжного барабана. В некоторых конструкциях башмака натяжной барабан устанавливают на оси, неподвижно закрепленной в обойме, соединенной с вертикальным штоком, который может перемещаться в направляющем стакане. На шток надевают грузы, обеспечивающие предварительное натяжение ленты. Стакан прикреплен к верхней части башмака.

При винтовом натяжном устройстве барабан поднимают или опускают, перемещая винты, которые действуют на подвижные под­шипники оси барабана. Преимущество грузовых натяжных устройств состоит в том, что они автоматически поддерживают постоянное натяжение ленты.

Натяжная секция имеет монтажный люк с крышкой для натяже­ния ленты и установки ковшей. Ее обычно располагают на один этаж выше этажа расположения башмака. Смотровые секции с лючками и крышками устанавливают на этажах, где находится постоянный обслу­живающий персонал.

Привод.Состоит из электродвигателя, передаточного механизма и приводного барабана (или звездочки). Приводные барабаны ковшовых элеваторов расположены вверху (головке); в исключительных слу­чаях, когда привод элеватора невозможно разместить наверху, при­водной барабан располагают и в нижней части кожуха. Следует иметь в виду, что такое расположение ведет к увеличению натяжения ленты и потерям в подшипниках.

Диаметры приводных барабанов ковшовых элеваторов выбирают в пределах 250...1250 мм из следующих соображений.

Соотношение между полюсным расстоянием и радиусом барабана (звездочки), определяющее характер разгрузки ковшей:

В зависимости от значения Б диаметр барабана принимают: для быстроходных ковшовых элеваторов с центробежной разгруз­кой (Б < 1)

для тихоходных ковшовых элеваторов с гравитационной разгруз­кой (Б > 3)

D> 0,6 v².

Расчет элеваторов

Исходные данные.Для расчета ковшового элеватора задают про­изводительность, транспортируемый груз и высоту подъема.

В зависимости от характеристики транспортируемого груза и заданной производительности выбирают тип элеватора (табл. 5.48 и см. табл. 5.42).

Расчет элеваторов.По заданной производительности выбирают вместимость и шаг ковшей, рекомендуемых стандартом. Для этого определяют емкость ковша, приходящуюся на 1 м длины ленты, по формуле (5.16):

В зависимости от требуемого объема ковша на 1 м длины ленты i_K / а_к , где i_K - вместимость ковша, л; а_к - шаг ковшей, м, и типа ковша определяют геометрические размеры ковша и шаг ковшей, которые для элеваторов общего назначения выбираются по ГОСТ 2036 (табл. 5.49), а для норий - по табл. 5.43 и 5.44 или по каталогам заво­дов-изготовителей.

Шаг для глубоких и мелких ковшей, располагаемых с интервалом (расставленных), а_к = (2,5...3,0) h; для ковшей с бортовыми направляю­щими, располагаемых непрерывно, a_K=h (h- высота ковша, м).

Если вместимость выбранных по стандарту ковшей отличается от рассчитанной, необходимо по формуле (5.16) пересчитать скорость тягового элемента.

Предварительная мощность (кВт) на приводном валу элеватора

(5.80)

где q — линейная нагрузка ходовой части, Н/м; с — коэффициент, учитывающий расход энергии на преодоление сопротивлений от консольного расположения центра тяжести ковшей с грузом относительно тягового элемента, для ленточного элеватора с = 1,5, для цепного с =1,1; k_зач - удельная работа на зачерпывание груза; для порошкообразных и мелкокусковых грузов k_зач= 1,25...2,5 Н · м/Н.

(5.81)

где G_K — масса одного ковша, кг; к_к — коэффициент, учитывающий массу крепежных де­талей; k_K = 1,14.

Усилие (Н) для предварительного выбора ленты

(5.82)

По величине F_max определяют необходимое число прокладок ленты по формуле (5.4) и диаметр приводного барабана по формуле (5.11).

Предварительный выбор тяговой цепи производится по разрывно­му усилию [по формуле (5.8)].

Проверочный расчет.Уточненный тяговый расчет элеватора выпол­няется методом обхода по контуру (рис. 5.35, б)

Минимальное натяжение ленты (цепи) будет в точке 1 - в точке набегания тягового элемента на натяжной барабан (см. рис. 5.35, в). Величину этого натяжения принимают ( F_min = 1,0...2,0 кН) или опреде­ляют (для фрикционного привода) в конце расчета.

Натяжение в точке 2

где ξ - коэффициент сопротивления на поворотном пункте (формула 5.35); W_зач - сопр тивление зачерпыванию груза:

Натяжение в точках 3 и 4

(5.83) (5.84)

Во избежание скольжения ленты по барабану для ленточного элеватора из теории фрикционного привода необходимо, чтобы

(5.85)

Если натяжение в точке 1 не задавали, то из формул (5.83...5.85) определяем необходимое натяжное усилие F₁ и натяжения в осталь­ных точках трассы. Минимальная величина натяжения тягового элемента, полученная в результате расчета, должна быть проверена на отсутствие просыпи груза при движении ковшей на прямолинейном участке нории (рис. 5.35, а)

где т - масса груза в ковше, кг; l - расстояние от центра масс заполненного ковша до тягового элемента, м; (h — h₁ ) — плечо действия силы F_min.

Далее по наибольшему усилию в тяговом элементе F_max =F₃ делают уточненный расчет ленты на прочность по формуле (5.4) или тяговой цепи по формуле (5.9).

Усилие натяжного устройства рассчитывают в зависимости от F_min:

Определяют мощность двигателя для привода элеватора по фор­муле (5.23) и необходимое передаточное отношение между валом электродвигателя и приводным валом элеватора.

В конце расчета определяют полюсное расстояние и строят контур разгрузочной головки нории.

Блок-схема расчета ковшового элеватора приведена ниже.