 |
|
Вібраційні конвеєри.
У цих пристроях переміщення транспортованого матеріалу здійснюється за допомогою коливань робочого органа конвеєра - жолоба або труби, по якому рухається матеріал.
Конвеєр може бути виконаний в опорному варіанті, підвісному й комбінованому. Схеми вібраційних конвеєрів опорної й підвісної кострукцій наведені на рис. 4.10. Робочий орган (жолоб) 1, що опирається на пружні елементи 2 або підвішений на пружних підвісках 3, приводиться в коливальний рух приводом 4. В якості пружних елементів використовуються ресори, пружини, гумові блоки.
Рух матеріалу може відбуватися як без відриву від поверхні жолоба, так і з відривом, коли він значну частину часу перебуває в польоті (режим з підкиданням), а при зіткненні з жолобом не сковзає щодо нього. Завдяки цьому зношування жолоба незначне в порівнянні із транспорт-ними пристроями, де вантаж переміщається ковзанням.
Матеріал вібраційними конвеєрами транспортується по горизонталі, під ухил і на підйом до 10-20°. У спеціальному виконанні (з робочим органом у вигляді гвинтового жолоба) віброконвеєри можуть транспортувати матеріал й у вертикальному напрямку. Швидкість переміщення матеріалу по горизонталі становить у середньому 0,2-0,3 м/с.
Режим роботи конвеєрів характеризується коефіцієнтом режиму, що представляє собою відношення максимального значення вертикальної складової приско-рення жолоба до прискорення сили ваги
Рис. 4.10. Схеми конструкцій вібраційних конвеєрів:
а – опорна; б – підвісна
де 
– амплітуда коливань;
– кругова частота коливань, с-1;
– число коливань у хвилину.
При 
≥ 1 маємо режим транспортування з підкидан-ням, при < 1 матеріал переміщается по жолобу ковзан-ням. Звичайно приймають 
= 1,2-3,5.
У приводах доставкових вібраційних конвеєрів застосовують в основному два способи збудження коливань - силовий і кінематичний.
Одним з варіантів силового (інерційного) вібропривода може бути відцентровий дебалансовий, у якому в якості робочого елемента використовується неврівноважена маса (маси). Одновальний дебалансовий вібропривод показаний на рис. 4.11, а. Він складається з електродвигуна 1, на валу 3 якого встановлені два дебаланса 2. Привод установлений на опорній плиті 4, пов'язаної з лотком віброконвеєра за допомогою пружних елементів. Можливе використання пружного шарніра 5. У дебалансів центри ваги не збігаються із центрами обертання, завдяки чому кінці векторів збуджуючих зусиль, що розвиваються ними, описують кругову траєкторію. Величина збуджуючого зусилля (Н), що розвивається одним дебалансом, визначається за формулою
де 
- маса дебаланса, кг;
- ступінь неврівноваженості дебаланса (відстань між
центром його ваги й центром обертання), м;
- кругова частота обертання дебаланса, с-1.
У двохвальному дебалансовому віброприводі (рис. 4.11, б) вали синхронізуються зубчастою передачею 6 з передатним відношенням 1:1, завдяки чому вони оберта-ються назустріч один одному й розвивають прямолінійне сумарне збуджуюче зусилля, спрямоване перпендикулярно осі, що з'єднує центри обертання дебалансів. Установка привода під кутом β до робочого органа віброконвеєра змушує його коливатися в цьому напрямку. Найкращі умови вібротранспортування спостерігаються при куті коливань β = 30º.
Віброприводи дебалансового типу працюють, як правило, із частотами коливань 15-25(30) Гц й амплітудами 4-10 мм.
Рис. 4.11. Схеми приводів вібраційних конвеєрів:
а, б – відцентрових (силового типу); в, г – ексцентрикових (кінематичного типу)
1 – електродвигун; 2 – дебаланси; 3 – вал; 4 – опорна плита; 5 – пружний шарнір; 6 – зубчасті колеса
У віброприводах кінематичного типу провідна ланка має цілком певний рух, обумовлений тільки геометри-ними розмірами механізму (наприклад, ексцентриситетом кривошипа). Такий привод може бути як із жорстким шатуном (рис 4.11, в), так і з пружним (рис. 4.11, г).
Ексцентрикові віброприводи забезпечують коливання із частотами 7-20 Гц й амплітудами 5-25 мм.
Крім описаних двох типів можна також відзначити електромагнітний вібропривод, у якому збудження коливань відбувається за рахунок впливу змінного в часі магнітного поля на феромагнітні тіла.
Електромагнітний вібропривод (рис. 4.12) складається зі статора (електромагніта) 1 й якоря 4. Коливною масою є якір, що притягається періодично електромагнітом і відштовхується пружинами 6 відповідно до зміни сили струму в обмотках 2 електромагніта.
Режим коливань електромагнітного вібропривода високочастотний й низькоамплітудний. Частота коливань звичайно відповідає промисловій частоті змінного струму й дорівнює 50 Гц, а амплітуда не перевищує 0,5-1,5 мм.
У зв'язку з розходженнями робочих режимів описаних віброприводів їх використовують у різних умовах експлуатації. Кінематичні приводи кращі при транспортуванні матеріалів на значні відстані зі значною продуктивністю. Силові віброприводи більш придатні для доставки матеріалів на середні відстані із середньою або великою продуктивністю. Транспортуюча здатність електромагнітного вібропривода обмежується невеликими відстанями й обсягами. Така ситуація пояснюється, крім інших факторів, величинами амплітуд, що розвиваються, і ефектом загасання коливань у міру віддалення від привода. Тому максимальна довжина конвеєрів з одним приводом не перевищує декількох метрів.
Рис. 4.12. Однотактний електромагнітний віброзбуджувач:
а – принципова схема; б – конструкція
1 – статор-електромагніт; 2 – обмотки; 3 – випрямляч; 4 – якір; 5 – поперечини; 6 – пружини; 7 – регулювальні вантажі; 8 - кожух
При необхідності доставки на значні відстані застосовують багатоприводні віброконвеєри. Вони викону-ються у вигляді суцільного робочого органа (жолоба або труби), по довжині якого встановлюють послідовно декілька синхронізованих віброприводів, або у вигляді окремих послідовно розташованих одноприводних конвеєрів, робочі органи яких з'єднані між собою ущільнюючими пристроями.
Зображені на рис. 4.10 конвеєри є одномасними (такими, що мають одну коливну масу - робочий орган з корисним навантаженням) і, у силу цього, - динамічно неврівноваженими. Недолік такої схеми - передача динамічних навантажень від рухомої маси на несучі будівельні конструкції - може бути досить істотним, наприклад, при установці віброконвеєрів на міжповер-хових перекриттях збагачувальної фабрики.
У таких випадках вигідніше застосування динамічно врівноважених двохмасних конвеєрів, у яких одночасно коливаються дві маси. Це може бути жолоб (або труба) з однієї сторони й противага - з іншої (рис. 4.13, а) або два робочі жолоби, розташовані один під іншим (рис. 4.13, б).
Рис. 4.13. Схеми двохмасних вібраційних конвеєрів:
а – з робочим жолобом й противагою; б – з двома робочими жолобами
1 – жолоб; 2 – привод; 3 – опорні елементи; 4 – пружні зв’язки; 5 – противага
Різновидом вібраційних конвеєрів є вертикальні вібраційні конвеєри із гвинтовою робочою поверхнею. Такий конвеєр (рис. 4.14) має жорсткий циліндричний каркас (трубу) 1, із зовнішньої (іноді із внутрішньої) сторони якого по спіралі прикріплений жолоб (або герметична труба) 2, призначений для переміщення знизу нагору вантажу. В якості пружної системи можуть бути використані пружини 4 (стиску або розтягання), гумові амортизатори. Привод вертикального віброконвеєра, зображеного на рисунку - двохвальний дебалансовий віброзбуджувач. Можуть застосовуватися чотирьох-, шести- і восьмивальні конструкції.
Рис. 4.14. Вертикальний вібраційний конвеєр:
а – конструктивна схема; б – схема двохвального відцентрового віброзбуджувача; в – складові амплітуди коливань
1 – труба; 2 – жолоб; 3 – привод-віброзбуджувач; 4 – пружини; 5 – каркас; 6 – паралельні вали; 7 – дебаланси; 8 – зубчасті передачі
Продуктивність вібраційних конвеєрів визначається аналогічно іншим конструкціям конвеєрів, тобто залежно від площі поперечного перетину й швидкості руху шару матеріалу на робочому органі.
На гірничозбагачувальних підприємствах вібраційні конвеєри застосовуються в основному там, де утруднено або неможливо використання інших конструкцій. Це транспортування гарячих матеріалів, наприклад, агломера-ту на аглофабриках. У випадку використання тут стрічко-вих або пластинчастих конвеєрів створюються важкі антисанітарні умови праці, відбувається швидке зношування конвеєрних стрічок. Трубчасті вібраційні конвеєри дозволяють повністю ізолювати від зовнішнього середовища гарячий матеріал, а також матеріал, що порошить або виділяє шкідливі речовини.
Значно ширше використовуються вібромашини в якості живильників для видачі матеріалів з бункерів на транспортні пристрої або технологічні агрегати. Наприклад, вібраційні живильники з електромагнітним приводом широко застосовуються для завантаження різних технологічних установок, тому що дозволяють досить точно дозувати подаваний матеріал.