15.2. НОРМАТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА КАЧАЮЩИХСЯ КОНВЕЙЕРОВ
Грузонесущими элементами являются стандартные трубы и желоба, которые делаются сварными (обычно прямоугольного сечения) из листовой стали толщиной 3...5 мм (или из профильного проката). Для абразивных грузов применяется износостойкая сталь.
Желоба при большой длине конвейера состоят из секций длиной 4...6 м на фланцевых болтовых соединениях. Для пылевидных грузов применяют закрытые желоба прямоугольного сечения или трубы. Ширина желоба или диаметр трубы определяется в зависимости от производительности конвейера. В.типовых конструкциях подвесных виброконвейеров применяют трубы диаметром 160, 200, 320 и 400 мм. Длина подвесных виброконвейеров — до 4 м, однотрубных конвейеров опорной конструкции — до 30...35 м, двухтрубных — до 50 м. Ширина желоба инерционных конвейеров обычно 200...1200 мм.
Загрузочные и разгрузочные отверстия конвейера имеют размеры: для труб — не менее l,5d, для желобов с прямоугольным сечением— не менее 1,5В (d — диаметр трубы; В — ширина желоба). Размеры вибрационных подвесных конвейеров и питателей должны выбираться из следующих рядов: с трубчатым желобом (рис. 15.4) —по ИСО 1815—75: номинальный диаметр трубы d: 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800 мм; высота загрузки и выгрузки h при диаметрах труб 100...315 мм и 400...800 мм должна быть равна соответственно 50 и 100 мм; длина желоба l —400, 750, 1000, 1250, 1500, 1750, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000 мм; с прямоугольным или трапецеидальным желобом (рис. 15.5)—по ИСО 1049—75] ширина желоба В—125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600 мм; высота желоба h—80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400 мм; длина желоба/—500, 750, 1000, 1250, 1500, 1750, 2000, 2500, 3000, 3500,4000 мм.
Поперечные сечения желобов вибрационных конвейеров опорной конструкции также желательно выбирать из приведенных выше рядов.
В качестве упругих элементов (связей) применяются плоские единичные рессоры и пакеты из них, витые цилиндрические и плоские пружины, а также резинометаллические блоки. Материал рессор и пружин —сталь 55С2, 60С2, 60С2Н2А с допускаемым напряжением изгиба []=100...110 МПа. Толщина рессорной стали = 2...6 мм.
После предварительной конструктивной проработан определятся количество рессор в конвейере и их размеры. При износ гной жесткости одной рессоры требуемая ее толщина (м)
(15.1)
где k — коэффициент увеличения рабочей длины рессоры: k =1,05; l — длина рабочей (свободной) части рессоры, м; b — ширина рессоры, м; Е—модуль упругости рессорной стали, МПа: E=2,15.105 МПа. Напряжение изгиба рессоры (Па) у ее заделки проверяется по условию
(15.2)
где а — амплитуда колебаний, м; k3 — коэффициент, учитывающий жесткость заделки: k3 = 0,96 при креплении рессор с металлическими прокладками между ними, k3=0,68— с резиновыми прокладками.
Скорость движения груза в инерционных конвейерах достигает 0,2 м/с, в вибрационных —до 0,25...0,3 м/с, в отдельных случаях — до 0, 5 м/с.
Для возбуждения колебаний грузонесущего элемента чаще всего используются электромеханические (центробежные и эксцентриковые) и электромагнитные приводы.
Центробежные приводы подразделяются на дебалансные с маятниковым (упругошарнирным) креплением (рис. 15.6, а) и
самобалансные направленного действия с двумя разделенными дебалансными мотор-вибраторами.
Дебалансный центробежный привод (рис. 15.6, а) состоит из электродвигателя 1, на валу 2 которого закреплены неуравновешенные (дебалансные) грузы 3. Двигатель установлен на опорной плите 4 с упругими шарнирами 5, через которые конвейеру передается только продольная составляющая центробежной силы Fy, при этом поперечная составляющая Fx воспринимается упругим шарниром. Центробежная сила (Н) при вращении грузов,
где m0 — масса неуравновешенного груза, кг; r0 — эксцентриситет неуравновешенного груза, м; —угловая скорость вращения груза, рад/с.
Центробежные приводы применяют для подвесных и опорных конвейеров и питателей.
Эксцентриковые (кривошипно-шатунные) приводы бывают с жестким (рис. 15.6, б) и упругим (рис. 15.6, в) шатунами. Упругий (полужесткий) шатун (обычно их бывает два) имеет упругий элемент (цилиндрическую пружину или резинометаллические пакеты) с определенной жесткостью. Во время пуска конвейера шатун работает как упругий, а при установившемся движении — как жесткий. Такие приводы применяют на уравновешенных двухтрубных конвейерах, иногда —на однотрубных. Максимальное усилие (Н) в шатунах при установившемся движении конвейера определяется из уравнения движения для одного грузонесущего элемента
(15.3)
где r — радиус эксцентрика, м; С —суммарная жесткость упругой системы одного грузонесущего элемента, включая и резинометаллические втулки, Н/м: или С= С1 + С2 + С3, С1 —жесткость рессор:, Н/м; zр —число рессор; С2 — приведенная жесткость больших резинометаллических шарниров: (—приведенная жесткость одного шарнира: Н/м; z —число больших резинометаллических шарниров); С3 — приведенная жесткость малых резинометаллических шарниров: (С3 — приведенная жесткость одного малого резинометаллического шарнира: Н/м; z1 — число малых резинометаллических шарниров); - общий коэффициент сопротивлений от внутреннего трения в упругих элементах, трения в подшипниках привода и перемещению груза (для стальных упругих связей, для резиновых — ); — круговая частота возмущающей силы, рад/с; — частота собственных колебаний системы, рад/с; (при резонансном режиме ); m — общая масса колеблющихся частей одного грузонесущего элемента конвейера (включая массу транспортируемого груза), кг: m= mт+mп+mг; mт —масса одной трубы или желоба с прикрепленными узлами, кг; mп —масса привода, связанного с желобом (трубой), кг; mг — масса груза, находящегося в трубе (желобе), о учетом коэффициента заполнения, кг; — коэффициент, учитывающий, какая часть груза колеблется вместе с желобом (трубой), определяется он на основе экспериментальных данных по рис. 15.7 в зависимости от коэффициента Г (см. ниже).
Электромагнитные приводы выполняются в виде однотактных и двухтактных вибраторов с частотой колебаний 50 Гц.
Мощность однотактного вибратора до 1 кВт. Применяются они для конвейеров и питателей легкого и среднего типов производительностью до 40 м3/ч.
Табл. 15.1. Технические характеристики мотор-вибраторов
Параметры |
Тип вибратора |
|||||||||
С-357 |
С-433А |
С412А |
С-413 |
С-414 |
С- 482 |
С-483 |
С-484 |
С-485 |
С-788 |
|
дебалансный |
маятниковый |
самобалансный |
||||||||
Число эксцентриков |
2 |
2 |
4 |
2 |
3 |
2 |
2 |
4 |
4 |
8 |
Возмущающая сила, кН |
4 |
6,3; 4 |
6,3;4; 2,5 |
4 |
5,65 |
4; 2,5 |
6,3; 4 |
0... 12,5 |
0...20 |
0...40 |
Число колебаний в минуту |
2800 |
2800 |
2800 |
2800 |
2800 |
2800 |
2800 |
2800 |
2800 |
2800 |
Мощность электродвигателя, кВт |
0,4 |
0,6 |
0,6 |
0,4 |
0,7 |
0,4 |
0,6 |
0,9 |
1,2 |
1,2×2 |
Масса, кг |
17 |
23 |
20,5 |
41 |
44 |
35 |
37 |
97 |
100 |
140 |
Табл. 15.2. Технические характеристики электромагнитных вибраторов
Тип |
Габаритные размеры, ни |
Мощность |
Двойная амплитуда вибрации, мм |
Масса, кг |
||
367-Рм |
|
1095X710X405 |
0,5 кВт |
|
1,4 |
510 |
411-Рм |
|
1400X840X476 |
1 кВт |
|
1,5 |
940 |
372-Рм |
|
1723x960x570 |
2 кВт |
|
1,6 |
1710 |
388-Ры |
|
2180x1250x865 |
8 кВт |
|
2,2 |
4330 |
ГВК1-08 |
|
1495X1150X780 |
4 кВт |
|
1,8 |
3020 |
ЭП76А |
|
1840X920X655 |
2 кВт |
|
1,6 |
1350 |
СЭП-4 |
|
2110x1170x773 |
4 кВт |
|
1,8 |
2845 |
С-917 |
|
190x160x110 |
ПО В А |
|
1 |
4,5 |
С-918 |
|
270X144X260 |
330 ВА |
|
1,6 |
17 |
C-9I9 |
|
290X175X265 |
440 ВА |
|
1,6 |
27 |
С-920 |
|
550x290x395 |
2200 ВА |
|
1,6 |
100 |
С-921 |
|
720x360x470 |
6600 ВА |
|
2 |
200 |
Мощность двухтактных электромагнитных вибраторов — 0,5... 8 кВт. Они применяются для двухмассных подвесных питателей и конвейеров с производительностью 50...650 т/ч.
Электромагнитный привод применяется в конвейерах малой длины (до 2,5...6 м).
В табл. 15.1 и 15.2 приведены характеристики вибраторов, выпускаемых отечественной промышленностью.