Ковшовые конвейеры (Ковшові елеватори) (стр. 2 из 2)

Ковші зварюють з листової сталі товщиною 2...6 мм, робочу кромку, яка зачерпує, підсилюють зварюванням до неї смуги з твердої зносостійкої сталі.

Тяговий елемент. У стрічкових елеваторах як тяговий орган використовуються гумовотканинні стрічки за ГОСТ 20—85 шириною, що перевищує на 25...50 мм ширину ковша. Число прокладок у стрічці визначається розрахунком. Діаметри барабанів обчислюють як і для стрічкових конвеєрів. Можна застосовувати і гумовотканинні ремені (для малих елеваторів).

У ланцюгових елеваторах як тяговий елемент використовують лан- цюги з довгих кілець за ГОСТ 588—81 із кроком 100 ... 630 мм. Для ковшів шириною до 250 мм застосовується один ланцюг, при більшій ширині — два. Розміри ланцюгів розраховують. Число зубів зірочок приймають рівним 6...20.

Натяжний пристрій. У стрічкових і ланцюгових елеваторах натяжні пристрої (тільки гвинтові) встановлюють у башмаку (мал. 4); хід пристрою 0,2...0,5 м відповідає 1,0...1,5 кроку ланцюга в ланцюговому елеваторі і 0,01...0,02 довжини стрічкового елеватора, тому що при великому переміщенні натяжного барабана в башмаку поступово накопичується матеріал і ускладнюється завантаження елеватора.

Зусилля натягу приймають мінімальним, тому що при вертикальному розташуванні тягового елемента і ковшів їхня власна вага забезпечує достатній натяг.

Привод. Механізм привода розміщаються на голівці — верхній частині елеватора (див. мал. 4). Барабан чи зірочки приводяться електродвигуном через двоступінчастий редуктор. При великих передаточних числах застосовують додаткову зубчасту, рідше — клиноремінну передачу.

Запобіжні пристрої. Для утримання тягового органа з ковшами від падіння при обриві і від зворотного ходу при випадковому вимиканні двигуна застосовують обмежники зворотного ходу.

У стрічкових елеваторах використовують обмежники храпового типу (мал. 5), установлювані на ведучому валу барабана. При наявності відкритих крупномодульных передач можна застосовувати валикові зупинники у виді вільно насадженого на проміжному валі і затягнутого пружиною повідця, що заклинюється при зворотному ході між шестірнями.

У ланцюгових елеваторах, крім обмежника зворотного ходу, використовують утримуючі ланцюг, що обірвався, однобічні поворотні кулачки, що взаємодіють із шарнірами ланцюга.

При спрацьовуванні запобіжних пристроїв зв'язані з ними ричажкові кінцеві вимикачі привода елеватора виключають електродвигун.

4. Визначення продуктивності і потужності привода ковшових елеваторів

Продуктивність ковшового елеватора визначається за приведеною раніше формулою: П_м = 3,6υpiε/t, причому, коефіцієнт наповнення ковшів ε може бути прийнятий у залежності від матеріалу і типу ковшів у межах 0,5...0,9 (менші для крупно шматкових матеріалів). Виходячи з цієї формули визначають розподілену місткість ковшів, за якою і вибирають ківш, що характеризується шириною і типом.

При транспортуванні кускових матеріалів максимального розміру а_мах повинний бути правильно обраний виліт ковша

ξ_max , де ξ —коефіцієнт, що характеризує число з групи найбільших шматків (необхідно приймати ξ = 2 при с< 10 %; ξ = 2,5 при с = 11...25 %; ξ = 3,25 при с = 26...50 %. ξ = 4.5 при с = 51...80 %).

Перетворюючи базову формулу для визначення потужності привода

і позначаючи кут нахилу елеватора до горизонту β, необхідну потужність (кВт) привода можна визначити за формулою

N = 0,0027П_м (1 + ω_c ctg β + 7,4qυω_c ctg β/П_м) + 367 k/H).

У вертикальних елеваторах у звязку з тим, що β = 90°, другий і третій члени перетворюються в нуль; з іншого боку, консольне розташування вантажу і ковшів щодо тягового елемента значно збільшує витрату енергії на тертя. На зачерпування матеріалу також витрачається енергія, пропорційна квадрату швидкості тягового елемента. Тому попередню формулу представимо у вигляді:

N == 0,0027 П_мН [1 + ω_c ctg β + q_T (7,4ctg β + A) υ/П_м + cυ²/H].

Для стрічкових елеваторів ω_c ≈ 0,07, для ланцюгових ω_c ≈ 0,11. Коефіцієнт А можна прийняти для стрічкових елеваторів рівним 1,5, для ланцюгових із закругленими ковшами 1,1 і з гострокутними ковшами 0,85. Коефіцієнт, що характеризує втрати на зачерпування, приймають рівним 0,25 для сипучих порошкоподібних і зернистих матеріалів і 0,65 для дрібних і середньо шматкових матеріалів.

Для попередніх орієнтованих розрахунків маса елементів елеватора, що рухаються, q_т =k_кП_м (де k_к ≈ 0,45 для стрічкових елеваторів, k_к ≈ 0,6 для одно ланцюгових і k_к ≈ 0,9 для двох ланцюгових елеваторів). Для забезпечення нормальної роботи елеватора електродвигун повинен мати запас потужності:

N_дв =1.25N/η_м.

Розрахунковий натяг тягового елемента елеватора визначають так само, як для стрічкових і пластинчастих конвеєрів (див. п. 2.2.2 і п. 2.2.3), причому для ланцюгових з обліком

динамічного навантаження.

5. Розвантаження ковшів елеваторів

Процес розвантаження ковшів елеваторів підкоряється загальним закономірностям, але має свої особливості. Під час вертикального чи похилого підйому на матеріал діє тільки сила ваги, і він розташовується в ковші довільно, у межах кута природного укосу в русі. При повороті відносно верхнього барабана чи верхньої зірочки виникає відцентрова сила, під дією якої матеріал може зміщатися до зовнішньої крайки ковша (мал. 6). Продовживши лінію дії рівнодіючої Т сили ваги mg вантажу і відцентрової сили mω²R до перетинання з вертикаллю, одержимо подібні трикутники OAD і ВАЕ.

Отже,

OD/OA = mg/(mω²R) = g/(ω²R).

Тому що ОА = R, а ω = πn/30, то OD =h = 895/π².

Відрізок h при даній кутовій швидкості залишається постійним у процесі обходу ковшем чи барабана зірочки і називається полюсною відстанню.

Поверхня матеріалу в ковші розташовується під кутом природного укосу в русі до нормалі, проведеної до лінії AD, і являє собою логарифмічну спіраль, обумовлену рівнянням

R = R_ое+f^λ

де r_о — радіус, проведений з полюса до крайки ковша;f — коефіцієнт внутрішнього тертя; λ — поточний кут.

Це дозволяє побудувати лінії рівня матеріалу в ковші, установити можливий коефіцієнт його заповнення і визначити характер руху матеріалу в ковші при його розвантаженні. З детального аналізу процесу випливає: 1) при набіганні ковша на верхній барабан чи зірочку висипання матеріалу можливе тільки через зовнішню крайку ковша, і для запобігання зворотного опадання матеріалу у висхідну гілку елеватора досить, щоб матеріал не рухався до зовнішньої крайки ковша в момент наскоку його на верхній барабан; 2) при подальшому русі ковша й обгинання ним верхнього барабана чи зірочки, у випадку, коли h > r_нар, весь матеріал у ковші може переміщатися тільки до внутрішньої стінки і, отже, буде мати місце гравітаційне розвантаження; при h < r_вн матеріал може переміщатися тільки до зовнішньої стінки і, отже, буде мати місце відцентрове розвантаження; при r_вн < h <r_нар частина матеріалу буде переміщатися до зовнішньої, а частина до внутрішньої стінки, і буде мати місце змішане відцентрово-гравітаційне розвантаження. Відповідно до цих міркувань і конструюється розвантажувальний вузол елеватора.

6. Список викорастинної літератури.

1 – Зенков Р.Л., Ивашов И.И., Колобов Л.Н. Машины непрерывного транспорта. М.: Машиностроение, 1977.

2 – Конвейеры: Справочник под редакцией Ю.А.Пертена. Л.: машиностроение, 1984.

3 – Шеффлер М., Пайер Г., Курт Ф. Основы расчета и констуирования подъемно-транспортных машин. Пер. с нем. М.: Машиностроение, 1980.

4 – Вайсон А.А. Подъемно-транспортные машины М. 1989.