Строительные машины 2 Принципы устройства (стр. 17 из 45)
Производительность винтовых конвейеров зависит от средней площади сечения потока материала в желобе и скорости его перемещения вдоль оси. Эти величины зависят от диаметра желоба, шага и частоты вращения винта, его конструкции и свойств материала.
Величина средней площади сечения потока
F = p D2 / 4 * e C, м2
где С — коэффициент, учитывающий изменение средней площади сечения потока при работе с уклоном (при горизонтальном расположении конвейера величина С = 1, при уклоне 20° С = 0,65); e — коэффициент заполнения (8 = 0,8 ¸ 0,85). Скорость перемещения материала вдоль оси
v = SВn / 60, м/с,
где SB — шаг винта; п — частота вращения винта, об/мин. Следовательно, производительность
П = 3600 eС * pD2 / 4 * SВn / 60g , т/ч
(6.7)
Шаг винта равен диаметру или 0,8 диаметра винта. Диаметры винтов стандартизованы 0,15 ¸ 0,6 м. При выборе конвейеров необходимо, чтобы шаг винта был в 12 раз больше среднего размера кусков сортированного материала и в 4 раза больше максимального размера кусков рядового материала.
Рис. 6.6. Виброжелоб: 1 — вибраторы; 2 — виброжелоб; 3 — вибропитатель
Мощность этих конвейеров зависит от массы транспортируемого груза
GM, скорости движения конвейера или элеватора v, высоты подъема груза H, длины транспортирования груза, массы транспортирующего устройства, вида разгрузки. При свободном сбрасывании не тратится мощность на сбрасывание, а при принудительном, например с помощью плужкового сбрасывателя, требуется дополнительная мощность.
Вибрационные конвейеры. Для транспортирования сыпучих материалов, бетонных смесей, растворов применяют вибрационные устройства. При вибрации значительно уменьшается трение между частицами сыпучих материалов и вязких смесей. Цемент и другие сыпучие материалы при вибрации частично приобретают свойства жидких тел, а растворы и бетонные смеси — более жидкую консистенцию. Достаточно желобу или трубе придать небольшой уклон и сообщить им колебания, чтобы находящийся в них материал начал перемещаться по уклону.
На рис. 6.6 показан виброжелоб для подачи бетонной смеси или раствора, выгружаемых из автомобиля к месту укладки. В зависимости от жесткости смеси угол наклона такого желоба делается 5¸15°. Обычно на таких устройствах устанавливают вибровозбудители с ненаправленными колебаниями. Производительность такой установки может достигать 100 м3 в смену.
а)
Рис. 6.7. Виброконвейер
Виброконвейеры применяют также для перемещения материалов на заводах строительных деталей, на складах инертных материалов. Материалы могут транспортироваться под углом не только вниз, но и вверх. Общий вид виброконвейера показан на рис. 6.7, а, принцип работы — на рис. 6.7, б.
Предположим, что наклонный желоб или труба занимают положение /. При вибрировании желоб при каждом колебании переходит из положения / в положение //, и частица, находящаяся на желобе в положении А, переместится в положение Б. При резком возвращении желоба в положение / частица переместится дополнительно относительно желоба и при окончании одного колебания будет находиться в точке В, расположенной выше точки А.
Во время движения желоба вверх находящаяся на нем масса М переместится вместе с желобом под действием сил трения. Если движение желоба вверх будет слишком резким, то силы инерции плюс сила тяжести, действующие на массу, окажутся больше сил трения, и масса начнет скользить по желобу вверх. Если же движение желоба вниз будет недостаточно резким, то масса останется на желобе.
Направление движения материала по желобу определяется углом наклона желоба, характером и направлением колебаний вибровозбудителя, а также сообщением желобу несимметричных колебаний, во время которых движение желоба вверх будет происходить плавно, а вниз резко. Недостатком вибрационных конвейеров является сравнительно малый моторесурс вибровозбудителей, сложность наладки, неизбежность резонансного режима при остановках.
СПУСКНЫЕ САМОТЕЧНЫЕ УСТРОЙСТВА
Большое применение в строительстве имеют самотечные устройства, по которым материалы перемещаются под действием силы тяжести. Такие устройства используют для спуска мусора из строящихся или ремонтируемых зданий, укладки материалов, подачи их в бункера или на конвейеры.
Обычно материалы в рассматриваемых устройствах перемещаются по наклонной плоскости. Угол наклона подбирают так, чтобы материал двигался со скоростью, обеспечивающей безопасные условия работы. Чаще всего спускные устройства выполняют в виде лотков или труб
Рис. 6.8. Самотечные устройства
На рис. 6.8 а показан спускной корытообразный лоток. Он подвешивается на шарнире и поддерживается двумя тягами. В зависимости от транспортируемого материала лотку задается определенный угол наклона изменением длины тяг. Ширина лотка обычно составляет не менее трехкратного максимального размера кусков материала или штучных грузов. Высота бортов принимается равной 0,4 ширины лотка. Лотки делают из металла толщиной 3 ¸ 8 мм.
Для перемещения сыпучих и пылящих материалов применяют спускные трубы (рис. 6.8, б). Такие спуски состоят из загрузочного бункера, трубы и в некоторых случаях затвора. От одного бункера могут отходить две и более трубы. Диаметр груб составляет не менее 300 мм.
Для спускания штучных грузов применяют винтовые спуски, представляющие собой трубу, внутри которой помещается неподвижная спираль (рис. 6.8, в). Шаг и угол наклона спирали подбирают так, чтобы грузы перемещались под действием собственного веса с заданной скоростью.
Если для спуска сыпучих материалов требуется ограниченная скорость падения, можно использовать каскадные спуски (рис. 6.8, г). Они состоят из вертикальной шахты, внутри которой размещены по винтовой линии наклонные лотки.
Производительность спускных устройств зависит от коэффициента заполнения e, величина которого колеблется в пределах 0,4 — 0,8, и от скорости движения материала по желобу u, которая в свою очередь зависит от угла наклона и сил трения материала о желоб. Производительность спускного устройства
П = 3600Fgue, т/ч, (6.8)
где F — площадь сечения самотечного устройства, м2; у — насыпная масса материала, т/м3.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ
а)
Рис. 6.9. Схемы пневматического транспортирования
При помощи пневматических устройств перемещают сыпучие материалы (цемент, песок, шлак, древесные опилки и т, д.), а также растворы. Принцип работы пневматических устройств заключается в том, что в трубопровод, по которому транспортируется материал, подается такое количество воздуха и с такой скоростью, при которых частицы материала удерживаются во взвешенном состоянии и в этом состоянии перемещаются по трубопроводу. Чтобы частицам сообщить взвешенное состояние, необходим определенный расход воздуха.
Применяются две системы транспортирования. В одной системе (рис. 6.9, о), называемой вакуумной, транспортируемый материал засасывается вместе с потоком воздуха соплами 1, прикрепленными к трубопроводу. Насос 6 всасывает воздух, который увлекает за собой частицы материала. Между насосом и соплом установлен разгружатель 2, диаметр которого значительно больше диаметра трубопровода. Смесь воздуха с материалом, попадая в разгружатель, резко уменьшает скорость, и частицы материала падают на дно. Внизу разгружателя имеется герметический затвор 3, при открывании которого материал высыпается в бункер 4. Емкость бункеров выбирают в зависимости от производительности устройства и условий его работы. На рис. 6.10 показаны различные формы бункеров.
На выгрузку материала значительно влияет угол наклона стенок бункера а. Этот угол для строительных материалов должен быть больше, чем угол естественного откоса этих материалов. Обычно он составляет 45—60°. Увеличивать угол а нецелесообразно, так как при этом уменьшается емкость бункера (при той же высоте).
Пропускная способность бункера
П = 3600Fg, м3/ч,
(6.9)
где F — площадь выходного отверстия, м2; v — скорость движения
(истечения) материала, м/с.
Рис. 6.10. Формы бункеров: а — пирамидальная; б — призмопирамидальная; в — коническая; г — цилиндрическая
Скорость v зависит от гранулометрического состава материала, площади сечения выходного отверстия и его формы, которая определяется периметром А (м). Отношение F/A называется гидравлическим радиусом отверстия истечения R.