Специальные виды промышленного транспорта (стр. 17 )

Винт конвейера выполняют с правым или левым направлением спи­рали, одно-, двух - или трехзаходным. Поверхность винта может быть сплошной, ленточной или прерывистой в виде отдельных лопастей фа­сонной формы.

Винты со сплошной поверхностью применяют в основном для перемещения сухого мелкозернистого и порошкообразного насыпного гру­за, не склонного к слеживанию; с ленточной, лопастной и фасонной – при перемещении слеживающихся грузов, а также для выполнения не­которых технологических операций, например перемешивание различ­ных грузов.

Вертикальные конвейеры (рисунок 9.1, б) относятся к конвейерам специального типа. Они состоят из подшипника со сплошными винтами, вращающимися в цилиндрическом кожухе (трубе); короткого горизон­тального винта-питателя, тоже вращающегося в трубе, и одного или двух раздельных приводов для особых винтов. Разгрузка конвейера произво­дится через патрубок вверху кожуха. Нижний участок вертикального винта, в который подается груз, делают либо переменного, уменьшающе­гося кверху диаметра, либо с уменьшенным шагом. Движение груза вверх происходит за счет увлечения его вертикальным винтом. При этом груз под действием центробежной силы прижимается к поверхно­сти цилиндрического кожуха и под действием силы трения о нее и силы тяжести несколько отстает в движении от винтовой поверхности, т. е. вращается с меньшей угловой скоростью, чем угловая скорость винта. Поэтому подобно гайке, которая притормаживается на вращающемся винте, груз получает относительное движение вдоль оси винта, совершая абсолютное движение по винтовой траектории, но с меньшей осевой ско­ростью, чем скорость перемещаемой по этому винту невращающейся гайки.

Рисунок 9.1. Схемы винтовых конвейеров

Для создания необходимой центробежной силы винт должен иметь достаточно большую частоту вращения, т. е. в противоположность горизонтальным винтам, для которых ограничивается максимальная частота вращения, на вертикальных винтах ограничивается ее минимально до­пустимое (критическое) значение, необходимое для перемещения груза вверх по винту.

К основным элементам винтовых конвейеров относятся винт и его опоры, желоба, привод, загрузочное и разгрузочное устройства. Винт конвейера изготовляется из труб, к которым привариваются лопасти. В качестве опор винтов применяют подшипники скольжения и качения. Длина секции винта 2-4 м. Каждые две секции трубчатых винтов соеди­няются коротким валом.

Желоб винтового конвейера изготовляют из листовой стали толщи­ной 3-6 мм. Для транспортирования абразивных и горячих (до 200 °С) грузов применяют желоба из чугуна, а для легких неабразивных гру­зов – из дерева с внутренней обшивкой листовой сталью.

Привод винтовых конвейеров редукторный, состоящий из электродвигателя, редуктора и муфт. В загрузочное устройство входит люк в крышке желоба конвейера и гибкий впускной патрубок, обеспечиваю­щий герметичность при переходе сыпучего грунта в желоб конвейера из бункеров, других конвейеров или технологических машин (мельниц и др.). Разгрузочные устройства выполняют в виде отверстий в днище желоба, перекрываемых шиберными затворами.

9.2. Расчет основных параметров

Производительность винтового конвейера Q или V зависит от диаметр D, шага t, частоты вращения винта n и коэффициента заполнения поперечного сечения винта , т/ч,

,

где – плотность груза, т/м3; с – поправочный коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера .

Скорость транспортирования, м/с,

Коэффициент заполнения во избежание скольжения груза промежуточных подшипников принимают относительно небольшим, и он зависит от свойств насыпных грузов. На наклонных винтовых конвейерах с движением груза вверх производительность уменьшается с возрастанием угла наклона, что должен учитывать коэффициент с.

Шаг винта для сравнительно легкоперемещаемых грузов принимают равным , для трудно перемещаемых грузов его уменьшают до или принимают двух-, трехзаходные винты.

Частоту вращение винта выбирают в зависимости от рода перемещаемого груза и диаметра винта, которая должна обеспечивать спокойное, без пересыпания через вал, продвижение груза. Частота вращения уменьшается с увеличением диаметра винта, плотности и абразивности груза. Наибольшая допускаемая частота вращения (об/мин) винта (где – коэффициент, зависящий от свойств груза).

Диаметр винта выбирают по государственному стандарту из ряда 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630 и 800 мм. При расчете диаметра винта, особенно при перемещении кусковых грузов, необходимо учитывать прочность кусков:

; ,

где , – соответственно средние и максимальные линейные размеры сортированных и рядовых грузов.

Общее сопротивление движению груза на винтовом конвейере складывается из сил трения груза о желоб и о поверхность винта, сопротивления в промежуточных и концевых подшипниках, а также сопротивления подъему при перемещении вверх по наклону.

Мощность двигателя определяется исходя из перечисленных сопротивлений, кВт,

,

где – скорость транспортирования, м/с; – поправочный коэффициент запаса; – сумма всех сопротивлений перемещенного груза, Н.

Потребная мощность вертикальных конвейеров складывается из мощности, затрачиваемой на подъем груза , потерь на трение груза о стенки желоба , потерь на трение груза о винт , внутренних потерь в грузе (перемещение, крошение и т. п.), т. е.

,

где – КПД привода.

Глава 10. Вибрационные конвейеры

10.1. Устройство и область применения

Вибрационная транспортирующая машина (ВТМ) состоит из колебательной системы. Общим признаком ВТМ, позволяющим отнести их к одному разряду машин, является колебательный характер движения грузонесущего органа, параметры которого определяются динамическими свойствами системы. К числу факторов, обусловливающих параметры движения машины, относятся внешние нагрузки, устройство колебатель­ной системы, внутренние сопротивления, а также пневматические и дина­мические характеристики привода.

Простейшая ВТМ (рисунок 10.1) состоит из колебательной системы, включающей в себя массу и упругие связи (с жесткостью к и вязко­стью с), а также из эксцентрикового привода (с упругой связью к0 и вязкостью с0). На колеблющуюся массу, являющуюся в данном случае грузонесущим органом машины, действуют нагрузки от транспортируе­мого груза – нормальная и тангенциальная. Кроме того, перемещению грузонесущего органа препятствуют внутренние сопротивления в упру­гих связях и элементах конструкции, принимаемые в первом приближе­нии пропорциональными скорости его движения.

Рисунок 10.1. Расчетная схема одномассовой вибрационной транспортирующей машины

Уравнение движения грузонесущего органа машины под действием возмущающей силы привода

или после преобразования

В уравнении первый член левой части характеризует собой силы инерции колеблющейся массы, второй – силы внутренних вязких сопротивлений и третий – силы упругих связей. В правой части вто­рой и третий члены представляют собой нагрузки от перемещаемого гру­за, а первый член – возмущающую силу привода.

Привод машины в установившемся режиме сообщает колебательное движение ее грузонесущему органу, создавая возмущающую силу, которая преодолевает нагрузки перемещаемого груза и внутренние сопротив­ления, а также силы инерции колеблющихся масс или восстанавливаю­щие силы упругих связей. Привод обеспечивает также предварительный разгон колеблющихся масс, машины, сообщая им начальный запас кине­тической энергии.