Лекции

 

Главная

Раздел 30. Вспомогательные устройства

 

Содержание

1. Общее устройство, типы и классификация вспомогательных устройств

2. Гравитационные (самотечные) устройства. Желоба и трубы

3. Бункеры, бункерные затворы

3.1. Назначение и классификация бункеров

3.2. Процессы истечения и сводообразования в бункерах

3.3. Автоматизация обслуживания бункеров

3.4. Расчет пропускной способности бункеров

3.5. Бункерные затворы

4. Питатели и дозаторы

5. Метательные машины

6. Автоматические конвейерные весы

Вопросы для самопроверки

 

1. Общее устройство, типы и классификация вспомогательных устройств

Вспомогательные устройства необходимы для обеспечения работы транспортирующих машин. Они обеспечивают загрузку, разгрузку, дозирование, учет грузов, автоматизируют процесс перемещения груза и управления машинами.

К вспомогательным устройствам машин непрерывного транспорта относятся гравитационные устройства (желоба и трубы; ступенчатые и спиральные спуски); бункеры; бункерные затворы; питатели, дозаторы; метательные машины; конвейерные весы. Указанные устройства имеют свои конструктивные особенности и разновидности. Выбор вспомогательных устройств производится индивидуально для каждого типа транспортирующей установки и зависит от вида транспортируемого груза, условий и трассы перемещения, взаимосвязи транспортирующей машины с общим технологическим процессом.

 

2. Гравитационные (самотечные) устройства. Желоба и трубы

К гравитационным самотечным относятся устройства, в которых насыпные и штучные грузы перемещаются вниз по наклонной или вертикальной плоскости под действием собственной силы тяжести.

На конвейерных установках короткие желоба (лотки) служат в качестве вспо­могательных устройств для направле­ния груза на погрузочных, разгрузочных и перегрузочных пунктах. Иногда, на­пример при транспортировании горячих или пылящих грузов, их делают закры­тыми в виде трубы прямоугольного, круглого или фасонного сечения. При подаче в несколько точек желоба и трубы выполняют разветвленными или поворотными.

Для объединения или разделения грузопотока и направления его в заданном направлении используются желоба, собранные из нескольких фасонных элементов. Схемы двух пово­ротных труб – для подачи по окружно­сти и по кольцевой площадке показаны на рис. 1.

198

а                                                                                      б

Рис. 1. Поворотные спуски (трубы) для подачи насыпного груза

а – по окружности; б – по кольцевой площадке

 

Если требуется при перегрузках на­править поток насыпного груза не по прямой линии, а под углом, то желобу придается изогнутая форма. При этом весьма важно, чтобы форма желоба обеспечивала наименьшее сопротивле­ние движению груза и чтобы при на­сыпных грузах поток не терял сплошно­сти.

Иногда требуется два грузопотока соединить в один и направить его в нужную сторону, а иногда, наоборот, один грузопоток разделить на два. Предназначенные для этого желоба со­бирают из нескольких фасонных частей (рис. 2).

Рис. 2. Фасонные желоба для соединения и разделения грузопотока

 

При транспортировании абразивных грузов для увеличения срока службы желоба и труб их нередко изготовляют из износостойких материалов или армируют ими – плитами из хромоникелевого чугуна, марганцовистой стали, плавле­ного базальта и др.

Для снижения скорости падения насыпных грузов применяют ступенчатые (каскадные) или спиральные спуски (рис. 3).

201            202

а                                                                    б

Рис. 3. Ступенчатый (а) и спиральный (б) спуски

 

На ступенчатом спуске внутри трубы прямоугольного сечения с обеих сторон в шахматном порядке установлены полки, по которым груз, пересыпаясь с полки на полку, падает с замедленной скоростью, остающийся на полках слой груза предохраняет их от быстрого изнашивания. Для насыпных грузов, теряющих качество при крошении, а также для штучных грузов в твердой (в ящиках) и мягкой (в мешках, биг-бэгах) упаковках применяют спуски со спиральным желобом, по которому скользит груз.

Преимуществами спиральных спусков являются: простота конструкции; возможность достижения высокой производительности; отсутствие движущихся частей. К недостаткам относятся: истирание груза и желоба; возможность образования заторов при резко изменившихся условиях транспортирования (например при повышении влажности груза).

Для предупреждения и ликвидации заторов по всей длине спиральных спусков устанавливают смотровые люки.

Скорость движения груза составляет 2,5–3,0 м/с, коэффициент наполнения жело­ба 0,5…0,7. Спиральный спуск может использоваться как промежуточное накопительное устройство при закрытом внизу выпускном отверстии. Для предотвращения преждевременного износа и увеличения срока эксплуатации секции спирали армируют износостойкими покрытиями.

 

3. Бункеры, бункерные затворы

3.1. Назначение и классификация бункеров

Бункеры представляют собой сосуды большого объема с загрузочными и разгрузочными отверстиями, перекрываемыми задвижками. Бункеры предназначены для приема, временного накапливания, хранения и подачи на транспортные средства насыпных грузов для их дальнейшей переработки. Бункеры загружаются через открытый верх или загрузочные отверстия, разгружаются через отверстия в днище или внизу боковых стенок. Продвижение груза по бункеру и истечение его через отверстия происходят под действием силы тяжести.

Бункеры применяются в установках трех типов:

аккумулирующие – для хранения насыпных грузов, снабжены устройствами для загрузки и разгрузки емкостей; устройствами для измерения массы и др.;

уравнительные – промежуточные емкости для насыпных грузов;

технологические – для временного хранения промежуточных продуктов переработки.

Применение бункеров необходимо в том случае, если сопряженные в едином производственном процессе транспортные и технологические машины работают в разных режимах по времени: одни периодически, другие непрерывно.

Режим времени работы и производительность комплекса объединенных транспортно-технологических машин определяет необходимый объем бункеров для накопления и хранения грузов.

Процессы сводообразования и скорость истечения груза зависят от физико-механических свойств груза, диаметра разгрузочного отверстия и формы бункера.

В табл.1 представлена классификация бункеров.

 

Таблица 1. Классификация бункеров

Бункеры

Геометрическая форма

Схема

Тип

Группа

Корпуса

Днища

Прямоугольные

Пирамидальные,

обелисковые

Пирамида, обелиск

Комбинированные

призмопирамидальные,

призмообелисковые

Призма

Пирамида,

обелиск

 

Круглые

  Конические

Конус

Цилиндроконические

Цилиндр

Конус

Корытообразные

Односкатные

треугольные

Треугольная призма

Односкатные

трапецеидальные

Четырехугольная

призма

Треугольная

призма

Двускатные

Четырехугольная

призма

Две треугольные

призмы

Трапецеидальные

Трапецеидальное корыто

Параболические

Параболическое корыто

Комбинированные

Трапецеидальные

Призма

Трапецеидальное

корыто

У-образные

Трапецеидальное корыто

с плоским дном и боковой щелью

 

Форма бункера должна обеспечивать максимальное заполнение и полную разгрузку без образования «мертвых» зон, где происходит задержка груза, и предотвращать возможность сводообразования (зависания) груза над разгрузочными отверстиями, нарушающего режим свободного истечения груза. Угол наклона стенок бункера должен быть на 10–15° больше угла естественного откоса груза для того, чтобы у стенок воронки не образовывалась пассивная зона, в пределах которой груз в начале разгрузки остается неподвижным, затем располагается по углу естественного откоса, а затем скользит вдоль стенок бункера.

Бункеры изготавливают деревянными, металлическими, бетонными, железобетонными. Наибольшее распространение имеют бункеры со стенками из листовой стали и каркасом из профильной стали. Для облегчения движения грузов стенки бункеров внутри выполняют гладкими; при перемещении абразивных грузов стенки бункеров армируют съемными стальными плитами. При транспортировании влажных смерзаю­щихся грузов используют утепленные и отапливаемые бункера.

Разгрузочные отверстия бункера располагают по центру днища или сбоку с одной или с обеих сторон. Корпус бункера закрепляется сверху за края несущей конструкции.

Для обеспечения перегрузки из желез­нодорожных вагонов на конвейер без строительства тяжелых железнодо­рожных эстакад бункера делают заглуб­ленными. Груз подается на ленточные конвейеры с помощью спе­циальных лопастных сгребающих или сталкивающих питателей, передвигаю­щихся вдоль разгрузочного фронта.

 

3.2. Процессы истечения и сводообразования в бункерах

Процесс истечения насыпного груза через выпускное отверстие в дне бунке­ра происходит примерно так, как пока­зано на рис. 4, а и б, при симметрич­ном и боковом расположении отвер­стия. В обоих случаях в движение приходит вертикальный столб груза над отверстием, вследствие чего на поверх­ности груза образуется воронка, по ко­торой по мере истечения ссыпаются ча­стицы. При расположении выпускного отверстия вблизи вертикальной стенки бункера насыпной груз скользит вдоль последней, и образующаяся воронка имеет несимметричную форму.

По опытным данным, истечение груза через симметрично расположенное от­верстие бункера происходит в следую­щем порядке (рис. 4, в): сначала высы­пается часть 2, имеющая в зависимости от формы отверстия форму конуса или клина, затем расположенная над нею часть 2, имеющая форму эллипсоида, затем сдвигаются части 3 и далее части 4, так что к моменту окончания процес­са в нижней части бункера образуется воронка из частей 5, заполняющих «мертвое» пространство. Наименьший угол наклона стенок в нижней части бункера, при котором «мертвое» про­странство не образуется и груз высы­пается без остатка, зависит от коэффи­циента трения груза о стенку, возрастая с его увеличением. Так, для сортирован­ного угля этот угол составляет 45…50°, для мелкого угля 60°, для руды не менее 65°. При высыпании над выпускным от­верстием нередко образуется свод груза в виде купола или арки. Это характерно для грузов, содержащих крупные куски (рис. 4, г), однако может иметь место и при некрупнокусковых грузах, особен­но влажных и слеживающихся, в связи с поперечным распором под действием силы тяжести вышележащих слоев гру­за, причем образующийся купол или ар­ка опирается, как и в предыдущем слу­чае, на наклонные стенки суживающейся части бункера, а при небольших попе­речных размерах бункера — иногда и на вертикальные стенки.

а)   в)   г)

Рис. 4. Схемы процессов: а, б, в – истечения насыпного груза из бункера; гсводообразования

 

Для ликвидации сводообразования применяют различные ручные и механи­ческие средства. В простейшем случае свод разрушают вручную через спе­циальные отверстия в стенках бункеров, устроенные с таким перекрытием, что груз через них не высыпается. Механи­ческие разрушающие устройства имеют вид груза, подвешенного на цепи сверху, или лопастного вращающегося колеса. В некоторых случаях используют ук­репленные на стальных стенках бункера вибраторы, активизирующие процесс высыпания груза. Вибраторы включают только при открытом выпускном отвер­стии и работающем питателе, в против­ном случае вибрация может вызвать обратный эффект – слеживание и уплот­нение груза в бункере. Применяют так­же толчкообразное вдувание сильной струи сжатого воздуха через фурмы, расположенные ниже мест возможного опирания свода на стенки. При порош­кообразном грузе вдувание в бункер воздуха служит для его аэрирования и повышения внутренней подвижности частиц. Средство для борьбы со сводообразованием в каждом отдельном слу­чае выбирают главным образом в зави­симости от свойств груза.

При экспериментальном сравнении бункеров с круглым, квадратным и прямоугольным разгрузочными отверстиями, имеющими одну и туже площадь сечения, установлено, что наибольшее количество груза в единицу времени разгружается из бункера с разгрузочным отверстием, характеризующимся наибольшим гидравлическим радиусом, т. е. из бункера с круглым отверстием. Затем следуют бункеры с квадратным и прямоугольным отверстиями. Щелевое и эллиптическое разгрузочные отверстия примерно равноценны по количеству разгружаемого материала, по скорости потока оба эти отверстия значительно уступают отверстию с круглым сечением.

В несимметричных бункерах сопротивление истечению в 2–3 раза больше, чем в симметричных.

 

3.3. Автоматизация обслуживания бункеров

Автоматизация обслуживания бунке­ров состоит в основном в контроле степени их заполнения и управления ме­ханическими устройствами, служащими для подачи насыпного груза и его вы­грузки.

Контроль заполнения бункеров осу­ществляется указателями (датчиками) уровня груза, основанными на механи­ческом воздействии на них груза и на действии фотоэлектрических и радиоак­тивных элементов.

К указателям уровня, основанным на механическом воздействии, относится опущенный в бункер близ его стенки маятник (поплавок), представляющий собой шарнирный стержень с укреп­ленным на его конце полым шаром (рис. 5, а). Указатель этого типа при­меняют преимущественно для контроля уровня в бункере при его заполнении до наивысшего допустимого уровня. При этом груз нажимает на шар и отводит его в сторону к стенке, вследствие чего происходит замыкание ртутного контак­та в защитном колпаке над точкой под­веса маятника, вызывающее замыкание или размыкание электрической сигналь­ной цепи и подачу сигнала. При полной автоматизации импульс передается на подающее груз транспортное устройство, и последнее либо прекращает по­дачу груза, либо переключается на дру­гую ячейку бункера.

Указатель уровня второго типа, осно­ванный тоже на механическом воздей­ствии груза – мембранный или ло­паточный прибор, укрепляемый на раз­ных уровнях изнутри на стенках бункера (рис. 5, б). Когда груз достигает в бун­кере того уровня, на котором располо­жен указатель, под его давлением де­формируется мембрана или отклоняется лопатка, и, как и в предыдущем случае, замыканием контакта передается сигнал или команда.

Механическое сигнальное устройство третьего типа (рис. 5, в) представляет собой крыльчатку, опущенную в бункер на вертикальном валу или пропущен­ную через боковую стенку бункера и вращаемую электродвигателем не­большой мощности (5 Вт). Статор двигателя удерживается от вращения пружиной. Когда уровень насыпного груза доходит до крыльчатки, ее вращение затормаживается. При этом возра­стает электромагнитное взаимодействие между ротором и статором двигателя, и статор, преодолевая сопротивление пружины, поворачивается на некоторый угол, включая сигнальное устройство или систему автоматического управле­ния конвейерами, подающими груз к бункеру.

Более надежными следует считать указатели уровня, не требующие непо­средственного механического воздей­ствия на них груза – ультразвуковые и радиоактивные (последние – в виде гамма-излучателей и гамма-индикато­ров). Схема их установки для фиксиро­вания верхнего, нижнего и среднего уровней в бункере показана на рис. 5, г.

С помощью указателей уровня можно достичь полной автоматизации работы бункерных установок и связанных с ни­ми транспортных средств. Так, при за­полнении ячейки бункера загружающе­му транспортному устройству (конвейе­ру) может передаваться импульс на переключение подачи груза в другую ячейку, а при полной разгрузке ячейки может автоматически выключаться рас­положенный под ней питатель и вклю­чаться питатель другой (заполненной) ячейки.

Рис. 5. Указатели уровня груза в бункере: а – маятниковый; б – лопаточный; в – крыльчатый;

госнованный на действии гамма-лучей; 1 – ртутный контакт; 2 – гамма-излучатель; 3 – гамма-индикатор

 

3.4. Расчет пропускной способности бункеров

Пропускная способность (т/ч) бункера зависит от скорости истечения сыпучих материалов. Для бункеров непрерывного действия

где v – скорость истечения насыпного груза из отверстия бункера, м/с;

ρ – насыпная плотность груза, т/м3;

 – площадь отверстия истечения с учетом кусковатости груза, м2; для круглого отверстия  (D – диаметр отверстия, м); для прямоугольного отверстия  (Аи и Bи размеры сторон отверстия, м).

Определение гидравлического радиуса

где D – диаметр выпускного отверстия бункера, мм;

 – размеры максимальных кусков, мм.

Определение критического радиуса

Скорость истечения v груза из бункера:

при Rг > Rкр,         

при Rг < Rкр,              

где λu – коэффициент истечения, λu = 0,2–0,65.

Площадь отверстия истечения

 

3.5. Бункерные затворы

Бункерные затворы служат для закрывания и открывания выпускных отверстий бункеров и регулирования выходящего потока насыпного груза. Точность регулирования потока открыванием выпускного отверстия возможна только при хорошо сыпучих материалах.

Бункерные затворы должны удовле­творять следующим требованиям: удоб­ству маневрирования и быстроте дей­ствия, плотности закрывания, возмож­ности регулирования потока груза. Кро­ме того, они должны иметь мини­мальные возможные габаритные раз­меры, простую и прочную конструкцию, а в некоторых случаях должны быть приспособлены к применению дистан­ционного и автоматического управле­ния.

По типу привода затворы бывают ручные и механические (электрические, пневматические и гидравлические) с дистанционным управлением.

По характеру рабочего движения за­твора (кратковременное включение, ко­роткий быстрый ход, возможность воз­никновения внезапных сопротивлений при застревании крупных кусков) наи­большие преимущества имеют приводы прямого действия – пневматические и гидравлические. Рабочим органом в них служит пневмо- или гидроци­линдр с поршнем. Особенно целесо­образны пневматические приводы при наличии сети трубопроводов со сжатым воздухом. К недостатку их при работе в зимнее время под открытым небом или в неотапливаемом помещении отно­сится замерзание на выходе содержа­щейся в сжатом воздухе воды. В ука­занных условиях гидравлический привод с маслом в качестве рабочей жидкости характеризуется большей надежностью.

По способу действия затворы разде­ляют на две группы: отсекающие поток груза и создающие подпор. К первой, более многочисленной группе относятся затворы в виде плоской задвижки и сек­торные, ко второй группе – лотковые.

Конструктивные исполнения затворов представлены на рис. 6.

203

Рис. 6. Конструктивные схемы затворов:

а, б – задвижки; в – ленточный гусеничный затвор; г – лотковый затвор;

д – односекторный затвор; е – двухсекторный (челюстной); ж, з – наклонный секторный;

и – сдвоенный секторный; кпальцевый

 

Классификация затворов:

- в виде плоской задвижки (рис. 6, а, б) устанавливаются в днище или боковой стенке бункера;

- ленточные гусеничные (рис. 6, в) открывают или закрывают отверстие передвижением рамы с закрепленной на ней подвижной конвейерной лентой;

- секторные (рис. 6, ди) имеют цилиндрическую поверхность и при закрывании или открывании поворачиваются вокруг горизонтальной оси;

- челюстные (рис. 6, ж, з) с движением сектора вверх или вниз;

- пальцевые (рис. 6, к), состоящие из поднимающихся и опускающихся рычагов (пальцев), подвешенных на цепях;

- лотковые (рис. 6, г) регулируют поток груза изменением угла наклона лотка.

 

4. Питатели и дозаторы

Питатели представляют собой меха­нические, снабженные двигателями, устройства, монтируемые у выпускных отверстий бункеров или воронок и слу­жащие для обеспечения равномерного и регулируемого потока груза при исте­чении его из бункера или воронки. В не­которых случаях, например при погруз­ке на конвейер, питатели служат для сообщения потоку груза направленной скорости требуемого значения. Производительность питателя регулируется изменением величины выпускного от­верстия бункера или рабочих параме­тров питателя.

Большинство типов питателей не тре­бует отдельно бункерных затворов, так как при остановке питателя он подпо­ром удерживает груз от самопроизволь­ного высыпания через отверстие. Вместе с тем выгрузка насыпного груза из бун­кера с помощью питателей характери­зуется активным воздействием их рабо­чих элементов на груз, что особенно важно в случае плохосыпучих грузов, истечение которых через отверстие только под действием силы тяжести бы­вает затруднено.

В настоящее время широко используется большое разнообразие конструктивных исполнений питателей, каждый из которых имеет преимущества при определенных условиях эксплуатации и организации загрузки, однако универсального функционального решения не существует. Тип питателя выбирается в каждом отдельном случае в зависимости от характеристики транспортируемого груза, производительности и производственных условий.

Большая группа питателей предста­вляет собой разновидности конвейе­ров – ленточных, пластинчатых, скреб­ковых, винтовых, качающихся, вибра­ционных (табл.2). Питатели отличаются от одноименных конвейе­ров меньшей длиной, относительно повышенной мощностью двигателя и про­чностью, так как они могут испытывать давление груза под отверстием бункера или воронки, перемещают груз более толстым слоем и преодолевают боль­шие сопротивления при рабочем движе­нии. Питатели этой группы иногда слу­жат одновременно и конвейерами, пере­мещая груз на некоторое расстояние от отверстия бункера.

Другая группа питателей – бара­банные, дисковые, цепные и лопастные (табл.2) не имеют прототипов среди конвейеров и могут служить толь­ко для выдачи груза непосредственно у отверстия бункера.

Ленточные питатели приме­няют главным образом при перемещении зернистых, мелко- и среднекусковых грузов. К преимуществам ленточных питателей относятся надежность, не­большая масса и широкий диапазон производительности.

Пластинчатые питатели (табл.2), как и ленточные, могут быть горизонтальными и наклонными, с углом наклона большим, чем угол на­клона ленточных питателей. Скорость движения рабочего полотна пластинчатого пита­теля обычно составляет 0,05…0,25 м/с.

Пластинчатые питатели характери­зуются высокой прочностью и могут применяться при перемещении тяжелых, крупнокусковых и абразивных грузов, например, рядовой и крупнокусковой руды, камня и пр. При плохосыпучих грузах они могут служить дном бункера, восприни­мая удары при погрузке в бункер и да­вление столба груза. Недостаток пла­стинчатых питателей – большая масса и высокая стоимость.

На рис. 7 показан отдельно пла­стинчатый питатель тяжелого типа. Пластинчатое полотно движется на ра­бочей ветви по батарее стационарных роликов, смонтированных на устано­вленных на раме поперечных балках.

Рис. 7. Пластинчатый питатель тяжелого типа

 

Скребковые питатели. Подобно пластинчатым, скребковые питатели мо­гут применяться для наиболее тяжелых условий работы, но по сравнению с ни­ми они имеют более простую конструк­цию, а также меньшую высоту. К их не­достаткам относятся некоторое изнаши­вание опорных плит и возможность затягивания кусков груза под цепи на звездочки. Производительность и по­требную мощность двигателя ленточ­ных, пластинчатых и скребковых питате­лей определяют как для однотипных конвейеров, но с учетом специфических условий их работы.

Винтовые питатели (табл.2) имеют сплошной винт, смонтиро­ванный на двух подшипниках и вра­щающийся в закрытом желобе или тру­бе. Винтовые пита­тели используют для транспортирова­ния пылевидных, зернистых, а также мелкокусковых насыпных грузов.

Качающиеся питатели (табл.2) представляют собой горизонтальный или наклонный (с наклоном вниз) лоток с подвижными или неподвижными бор­тами, опирающийся на стационарные роликовые или катковые опоры, либо подвешенный на тягах и совершающий от кривошипно-шатунного механизма возвратно-поступательное движение.

Ка­чающиеся питатели применяют для транспортирования рядовых и сортиро­ванных грузов с кусками малых, сред­них и больших размеров и при широ­ком диапазоне производительности, од­нако их нельзя использовать для нали­пающих грузов. К преимуществам пита­телей относится простота и прочность конструкции.

Вибрационные питатели (табл.2) работают по принципу вибрационных конвейеров и оснащаются такими же, как у вибрационных конвейеров, цент­робежными (дебалансными) и электро­магнитными вибраторами, опорами и упругими элементами. Производитель­ность вибрационных питателей обычно несколько десятков тонн в час, а наиболее мощных – до 2000 т/ч. Вибрационные питатели могут одновременно служить гро­хотами, что используется, например, при подаче груза на ленточные конвейеры для отсева мелких фракций. Одним из пре­имуществ вибрационных питателей, как и качающихся, является возможность при подаче груза на ленту расположить переднюю грань лотка на незначитель­ной высоте над поверхностью ленты, при этом последняя предохраняется от повреждений падающими на нее куска­ми груза. Производительность вибрационных питателей регулируется автоматически изменением амплитуды и частоты коле­баний лотка.

Барабанные питатели (табл.2) имеют наиболее простую конструкцию. Их применяют с гладкой поверхностью барабана для хорошо сыпучих зер­нистых и мелкокусковых грузов и с ре­бристой поверхностью барабана – для крупнокусковых грузов. Производитель­ность питателей пропорциональна сече­нию слоя груза и скорости на окружно­сти барабана.

Дисковые или тарельчатые питатели (табл.2) применяют при перемещении пы­левидных, зернистых и мелкокусковых хорошосыпучих грузов. Частоту вращения стола выбирают такой, при которой частицы не сбрасы­ваются по окружности под действием центробежной силы.

Цепные питатели (табл.2) со­стоят из ряда подвешенных на привод­ном барабане тяжелых кольцевых цепей, соединенных между собой поперечными кольцевыми звеньями. Образующийся «цепной занавес» перекрывает выпуск­ное отверстие бункера и лежит в нижней части на слое груза, расположенном на спускном лотке, удерживая груз от самопроизвольного ссыпания. При вра­щении барабана цепи прижимают слои груза к лотку и регулируют скорость его скольжения. Цепные питатели предназначаются для крупнокусковых более или менее однородных по размерам грузов. При наличии в грузе мелких частиц, послед­ние могут проходить сквозь «занавес», а отдельные очень крупные куски могут приподнимать занавес и двигаться с по­вышенной скоростью.

 

Таблица 2. Типы и разновидности питателей

Тип питателя

Назначение

Ленточный

SWScan00025

Для равномерной подачи насыпных материалов на

технологические машины и транспортирующие устройства.

Обеспечивает регулируемую производительность изменением

высоты слоя груза на ленте с помощью шиберных устройств

загрузочных бункеров

Пластинчатый

249

Для равномерной подачи тяжелых, крупно-кусковых,

абразивных грузов

Качающийся

 

250

Для непрерывной подачи из бункеров кусковых и сыпучих

материалов с насыпной плотностью до 2,6 т/м3.  Имеет простую

конструкцию, высокую надежность, производительность

регулируется за счет хода лотка

Вибрационный

251

Для дозированной подачи кусковых и зернистых сыпучих

материалов из бункеров, воронок и других загрузочных устройств.

Питатели вибрационные с активатором предназначены

для выгрузки из бункеров сыпучих материалов,

склонных к сводообразованию и зависанию

Дисковый

252

Для равномерной выдачи из бункеров кусковых, сыпучих и

плохосыпучих материалов с насыпной плотностью до 2,5 т/м3,

работает под давлением материала из бункера,

производительность регулируется за счет изменения

положения съемного ножа и числа оборотов двигателя

Винтовой

SWScan00025

Для равномерной подачи пылевидных, зернистых,

мелкокусковых насыпных грузов

Барабанный

SWScan00025

 

Для равномерной подачи хорошо сыпучих зернистых и

мелкокусковых грузов и с ребристой поверхностью барабана

для крупнокусковых грузов

Цепной

253

 

Для равномерной подачи крупнокусковых однородных грузов

Лопастный

питатель лопастный

 

Для равномерной подачи мелкофракционного материала из

бункера с высокой точностью подачи

 

Питатели предназначены для непрерывной равномерной подачи сухих материалов с заданными (или регулируемыми) характеристиками потока в технологические машины и транспортирующие устройства, а так же как самостоятельное оборудование для наполнения тары сыпучими продуктами.

Питатели применяются на предприятиях горной, металлургической промышленности; на линиях по выпуску сухих строительных смесей; для подачи сыпучих материалов в различных технологических процессах измельчения, смешивания, транспортирования, обжига, фасовки.

Дозаторы – механические устройства цикличного действия, производящие при каждом цикле выдачу из бункера определённой порции (дозы) насыпного груза. Дозирование может производиться по объему или по массе. Дозирование по объему осуществляется с помощью мерного сосуда (рис. 8), плунжера или ячеечного барабана. Мерный сосуд поворачивается пневмоцилиндром, при этом его цилиндри­ческая спинка закрывает отверстие бункера.

дозатор

Рис. 8. Схема дозатора с дозированием по объему

 

Автоматическое дозирование по массе производится с помощью сосуда, уста­новленного на весах, которые обусло­вливают автоматическое воздействие на бункерный затвор или питатель в мо­мент, когда масса насыпного груза в со­суде достигает заданного значения. Ав­томатически производится также откры­вание и закрывание выпускного отверстия сосуда, а затем следующее откры­вание затвора бункера или включение питателя.

Применяются также способы автома­тического отмеривания определенной массы груза с помощью конвейерных весов, по показанию которых произво­дится выключение конвейера или пита­теля после пропуска ими этой массы груза.

Некоторые типы дозаторов используются не только как самостоятельные агрегаты, но и в комплексе с другими дозирующими устройствами, обеспечивающими сложное многокомпонентное дозирование и имеют широкие возможности по встраиванию в технологические линии.

 

5. Метательные машины

Метательные машины представляют собой устройства, с помощью которых насыпному грузу сообщается кинетическая энергия, необходимая для направленного полета на некоторое заданное расстояние (20–30 м). Использование метательных машин особенно эффективно при подаче груза в труднодоступные места.

Метательные машины применяют в шахтах для закладки породой выработанных пространств (закладочные машины) и на открытых работах для отсыпки отвалов; в металлургии – для загрузки шихты в печи; на дорожно-строительных и земляных работах – при сооружении земляного полотна дороги, насыпке дамб и пр. (грунтометатели); на железнодорожном и водном транспорте – для заполнения трюмов судов (штивующие машины), на складах угля и некоторых других грузов – для укладки их в штабеля; на погрузочно-разгрузочных и сортиро­вочных работах складов для зерна ам­барного типа (зернометатели) и пр.

По принципу действия различают метательные машины, сообщающие струе груза скорость вылета трением о рабочий орган; захватом-толканием и двумя этими способами одновременно.

Классификация метательных машин (рис. 6) по типу рабочего элемента:

ленточные: с прямой лентой (наклонный конвейер с лентой, движущейся с высокой скоростью); с изогнутой лентой (ленточно-барабанные), в которых груз засыпается между барабаном и лентой; в зависимости от места вылета груза подразделяются на машины с нижним и верхним вылетом;

лопастные: с расположением лопастного барабана на горизонтальном валу (струя груза подводится по периферии барабана и имеет высокую скорость), изменение направления струи обеспечивается выдвижением щитка; с расположением лопастного барабана на горизонтальной или вертикальной оси (груз подводится через центральное отверстие в  кожухе с небольшой скоростью), изменение направления струи обеспечивается поворотом корпуса кожуха;

дисковые: вместо неподвижного круглого днища имеют плоский или конусный вращающийся диск с гладкой поверхностью или с радиальными лопастями, захватывающими и выбрасывающими груз радиально во все стороны.

Общим недостатком метательных машин является быстрое изнашивание соприкасающихся с грузом частей (особенно с кусковым и абразивным). Для увеличения срока службы лент число прокладок должно быть не более 2–3.

38

Рис. 9. Схемы метательных машин:

а – ленточная с прямой лентой; б, в – ленточно-барабанные;

г, д – лопастные (роторные); е – дисковая

 

Для облицовки лопастей и кожухов используют износостойкие материалы. Ленточные метательные машины обеспечивают меньшее разрушение груза и являются более предпочтительными, чем лопастные.

 

6. Автоматические конвейерные весы

Конвейерные весы предназначены для непрерывного взвешивания сыпучих материалов, транспортируемых горизонтальными и наклонными конвейерами, с целью технологического контроля, нормирования и учета массы, а также для коммерческих расчетов.

Весы должны быть устойчивыми (возвращаться в первоначальное положение после малого числа колебаний), иметь возможно малую погрешность (не более 1%), надежными в работе  при больших скоростях движения конвейерной ленты и неравномерной загрузке, иметь взрывобезопасное и защищенное от влаги и пыли исполнение, малые габариты, возможность установки на передвигающихся конвейерах и др.

Конвейерные весы по принципу действия разделяют на весы периодического взвешивания (суммирующие) и весы непрерывного взвешивания (интегрирующие). Конвейерные весы (весовой конвейер) первой группы взвешивают отрезок конвейерной ленты с материалом, который в данный момент времени находится на специальной взвешивающей платформе, вмонтированной в конвейерную раму.

Через промежуток времени, равный времени прохождения конвейерной ленты на длину взвешивающей платформы, производится новое взвешивание и его результаты специальными счетчиками суммируются с предыдущими. Весовая платформа конвейерных весов устанавливается на электрических датчиках веса, которые преобразуют вес груза, находящегося на весовом участке в электрический сигнал, который передается на счетное устройство, суммирующее показания через определенные интервалы времени в зависимости от скорости движения конвейерной ленты на конвейерных весах.

Принцип действия интегрирующих конвейерных весов (непрерывного действия) основан на непрерывном взвешивании массы груза в зависимости от скорости движения конвейерной ленты, перемножении показателей и интегрировании по времени; интегрирующие конвейерные весы имеют датчики веса и скорости. Известно много конструкций суммирующих и интегрирующих конвейерных весов с механическими рычажными устройствами и механическими сумматорами и интеграторами, однако такие конвейерные весы уходят в историю; все они характеризуются большой длиной взвешивающей платформы, зависящей от скорости конвейерной ленты, большими погрешностями взвешивания при переменных нагрузках, сравнительно большой металлоемкостью и громоздкостью конструкции, сложностью и большой стоимостью монтажа.

Кроме того, начинают находить применение снабженные радиоактивными и ультразвуковыми эле­ментами устройства, контролирующие количество перемещаемого на конвейе­ре насыпного груза по объему.

В последнее время широкое распро­странение находят более простые и ком­пактные электронные весы, производя­щие операции по мгновенному взвеши­ванию груза на ленте и интегрированию показаний массы по времени. При изме­рении распределенной нагрузки на ленте весовая роликоопора воспринимает да­вление на нее груза и передает опорным элементам, напряжение и упругая де­формация которых фиксируется датчи­ком, производящим соответственные из­менения в электрической системе. По их величине устанавливается масса груза на длине 1 м в момент измерения.

С помощью конвейерных весов раз­ных типов можно не только определять производительность конвейера в точке установки весов и количество переме­щенного груза за тот или иной проме­жуток времени, но и по показаниям ве­сов регулировать производительность конвейера, для чего служит специальная автоматическая аппаратура, воздей­ствующая, например, на питатель.

 

Вопросы для самопроверки   

- Перечислите вспомогательные устройства машин непрерывного транспорта.

- Назовите типы и опишите конструкции гравитационных вспомогательных устройств.

- Назовите типы и опишите конструкции питателей, применяющихся в машинах непрерывного транспорта.

- Принцип транспортирования груза на гравитационном устройстве.

- Материалы, используемые для увеличения срока службы желобов и труб.

- Общее устройство и назначение ступенчатых и спиральных спусков.

- Устройство, назначение и классификация бункеров.

- Как происходят процессы истечения и сводообразования в бункерах?

- Устройство и классификация бункерных затворов.

- Назначение, классификация и конструктивные типы питателей.

- Для каких видов грузов предназначены питатели (ленточный, пластинчатый, скребковый, винтовой)?

- Устройство и принцип действия дозаторов.

- Общее устройство и назначение метательных машин.

- Назначение и принцип действия автоматических конвейерных весов.


email: KarimovI@rambler.ru

Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21

 

Теоретическая механика   Сопротивление материалов

Прикладная механика  Строительная механика  Теория машин и механизмов

 

 

 

 

Рейтинг@Mail.ru Каталог-Молдова - Ranker, Statistics

Directrix.ru - рейтинг, каталог сайтов