02.02.2021

Вибрационные конвейеры


Вибрационные конвейеры применяют обычно для транспортирования горячих, высокоабразивных, пылящих, газирующих, ядовитых и других материалов, перемещение которых другими видами транспорта затруднено. Применение вибрационных конвейеров наиболее эффективно при совмещении процесса транспортирования с технологической обработкой: грохочением,

обезвоживанием, обеспыливанием, сушкой, охлаждением, а также при одновременном автоматическом дозировании подачи материала. В последнем случае применяют вибрационные конвейеры с электромагнитным приводом. Вибрационные конвейеры используют главным образом при транспортировании по горизонтали, но можно ими осуществлять транспортирование в наклонном, а также вертикальном (по винтовым желобам) направлениях.

Для вибрационных конвейеров характерны малая амплитуда (3—5 мм) и большое число колебаний (1000—3000).

Принцип действия вибрационных конвейеров основан на сообщении перемещаемому материалу ускорений, направленных под углом 15—45° к направлению транспортирования. Если амплитуда и частота колебаний транспортирующего органа выбраны так, что величина вертикальной составляющей ускорения при движении вперед превосходит ускорение силы тяжести, то частицы материала совершают небольшие скачки Благодаря большой частоте колебаний создается впечатление, что транспортируемый материал течет как жидкость. Достоинством такого транспортирования, называемого высокочастотным, является незначительный износ поверхности желоба.

Скорость перемещения материала на вибрационных конвейерах от 5 до 25 см/сек, в наиболее совершенных конструкциях достигает 50 см/сек.

Привод конвейеров


Для вибрационных конвейеров применяют механические и электромагнитные приводы.

Механический привод представляет собой инерционный вибратор с двумя неуравновешенными вращающимися массами (типа самобаланс), при вращении которых возникают центробежные силы Q1 и Q2 (рис. 26).
Вибрационные конвейеры

Горизонтальные составляющие центробежных сил S1 и S2 при любом положении дебалансов равны, но направлены в противоположные стороны, вследствие чего они взаимно уравновешиваются. Вертикальные составляющие P1 и Р2 всегда направлены в одну и ту же сторону, результирующая этих сил равна их сумме и может быть вычислена по формуле

Силы P1 и P2 создают колебания в вертикальной плоскости Максимальное значение этих сил при а = 0° и а = 180° равно 2mwr.

Величину возмущающей силы в инерционных вибраторах можно плавно или ступенчато регулировать изменением веса или расстояния от балансов до оси вращения Некоторые вибраторы допускают, кроме того, регулирование числа оборотов.

Электромагнитный привод является новым типом привода вибрационных установок. Наибольшее распространение в качестве электромагнитного привода получили синхронные вибраторы (реактивные с выпрямителем и подмагниченные).

Реактивный вибратор (рис. 27, а) состоит из электромагнита I, присоединенного к сети переменного тока и из железного якоря 2, укрепленного на пружинах 3. При максимальном значении тока якорь притягивается, а при малых значениях тока — отталкивается за счет упругости пружины. Число колебаний в таких вибраторах вдвое больше, чем частота питающего тока (6000 колебаний в минуту при питании от обычной сети, имеющей частоту 50 гц).

Применяют также вибраторы с выпрямителем, частота колебаний которых равна частоте питающего тока. Схема вибратора с выпрямителем представлена на рис. 27, б.

На рис. 27, в показан электровибратор, состоящий из сердечника Н-образной формы 1, двух якорей 2, соединенных обоймой, и четырех обмоток 3. Обмотки постоянного и переменного тока расположены так, что их витки охватываются одинаковыми переменными магнитными потоками. Воздействие переменного тока на обмотки постоянного тока уравновешивается встречно направленными электродвижущими силами. Частота колебаний соответствует частоте переменного тока.

Технические данные о вибраторах приведены в табл. 38.

Классификация конвейеров


По типу привода различают инерционные, электромагнитные, гидравлические, пневматические, эксцентриковые и кривошипно-шатунные вибрационные конвейеры.


Наибольшее распространение получили конвейеры опорного типа с маятниковым дебалансным или с самобалансным вибратором (рис. 28, а и б) и конвейеры подвесного типа с самобалансным вибратором (рис. 28, в). За рубежом значительное распространение имели двухмассовые конвейеры, в которых вибратор соединялся с транспортирующим органом через винтовые цилиндрические пружины (рис. 28, г) и уравновешенные инерционные конвейеры с вибратором, установленным на транспортирующем органе (рис. 28, д) или на реактивной массе (рис. 28, е).

Конвейеры опорного типа с маятниковыми вибраторами (рис. 28, а) отличаются простотой конструкции, но требуют устройства массивного фундамента (при околорезонансной настройке), имеют ограниченную дли* ну на один привод (до 10 м) и невысокую производительность (до 100 т/час). Конвейеры подвесного типа (рис. 28, в) имеют примерно такие же эксплуатационные параметры, но вследствие далекозарезонансного режима работы могут монтироваться на сравнительно легких несущих конструкциях.

Конвейеры опорного типа с самобалансным вибратором (рис. 28, б) и, особенно уравновешенные системы (рис. 28, г, д, и е), имеют производительность до 250 т/час; длина их на один привод достигает 50 м. Вследствие значительного габарита и большого веса эти конвейеры не нашли широкого применения.

Электромагнитные вибрационные конвейеры бывают: двухмассовые, изолированные при помощи подвесных опорных амортизаторов (рис. 29, а и б), с раздельной от вибратора системой рессор (рис. 29, в) и трехмассовые с двумя и тремя системами рессор (рис. 29, г и д).

Достоинства конвейеров последних двух подтипов — устойчивая работа на резонансных режимах, возможность получения больших размахов колебаний рабочего органа с вибраторами обычной конструкции и значительно большая длина одного звена, имеющего один вибратор.

Схемы вибрационных конвейеров с гидравлическим и пневматическим приводами приведены на рис. 30.


В ряде стран Западной Европы получили распространение уравновешенные конвейеры с эксцентриковым приводом (рис. 31, а), которые не сложны для изготовления и имеют хорошие эксплуатационные показатели. В конвейерах этого типа два транспортирующих органа (труба, желоб), расположенные один над другим, соединяются пластинчатыми рессорами, рассчитанными на работу при условиях резонанса, и шатунами с резиновыми шарнирами. Вся система опирается в центре инерции при помощи таких же резиновых шарниров. Возбуждение конвейера осуществляется эксцентриковым приводом.

В отечественной практике применяется привод с упругим шатуном (рис. 31, б) или с эксцентриковым валом (рис. 31, в).

Конструкции конвейеров


Инерционный вибрационный конвейер (рис. 32) конструкции института бывш. НИГРИС (Научно-исследовательский горнорудный институт свинца) состоит из транспортирующей трубы 1, рычажных опор 2, снабженных для крепления к трубе бандажами 3, трубчатого переходника 4, вибратора 5 типа «самобаланс», опорной рамы 6, рамы привода 7, цилиндрических пружин 8, электродвигателя 9, загрузочного устройства 10, состоящего из шиберного рычажного затвора и приемной воронки. Транспортирующий орган конвейера изготовлен из отрезков цельнотянутой стальной трубы внутренним диаметром 354 мм и длиной 5 м.


Вибратор жестко прикреплен к транспортирующему органу конвейера и распирается спиральными пружинами между рамой привода. Частота колебания в минуту составляет 960, амплитуда около 2,5 мм; при мощности двигателя 5 квт скорость перемещения материала — 0,07—0,10 м/сек, производительность 40—50 т/час.

Электромагнитный вибрационный конвейер конструкции института Механобр (рис. 33) состоит из транспортирующей трубы и нескольких комплектов электровибраторов, устанавливаемых на расстоянии 2,5 м один от другого. Диаметр трубы 500 мм, длина звена 2,5 м. Производительность конвейера при транспортировании по горизонтали около 100 т/час. Потребляемая мощность секции (длиной 12,5 м) 4 квт, вес 9 г.

Управление конвейером осуществляется при помощи реостата, включенного в цепь обмотки возбуждения вибраторов.

Износ транспортирующего органа в процессе эксплуатации незначителен.

Общий вид двухтрубного уравновешенного вибрационного конвейера с эксцентриковым приводом приведен на рис. 34.

Зарубежные вибрационные конвейеры


За рубежом применяют вибрационные конвейеры разнообразных систем с различными приводами, технические данные о некоторых из них приведены в табл. 40.

Широкое распространение имеют двухтрубные (двухжелобные) уравновешенные конвейеры с эксцентриковым приводом, выпускаемые в Австрии, ФРГ и Англии. Конвейеры этой системы имеют два рештака или других транспортирующих органа, расположенных один над другим и связанных резонансными пружинами и шатунами с резиновыми втулками. Верхний и нижний рештаки одинаковой конструкции и веса полностью уравновешивают один другого, поэтому на станину, соединяющуюся с рештаками в центре колебаний посредством шарнира с резиновой втулкой, практически не передаются никакие нагрузки. Конвейеры устанавливают в любом месте без специального крепления.

Достоинство конвейеров этой системы — низкая энергоемкость и высокая производительность (до 250 т/час). Недостаток — необходимость равномерного распределения нагрузки между обоими рештаками.

Вибрационные конвейеры с электромагнитным приводом выпускаются секциями длиной 1,5-6 м, имеющими один вибратор. Секции соединяют последовательно одна с другой в любом количестве. Конвейер устанавливают обычно на спиральных или пластинчатых пружинах или на подвесках (амортизаторах). Вибраторы для конвейеров выпускают в обычном и во взрывобезопасном исполнении.

Электромагнитные вибрационные конвейеры могут транспортировать любые материалы крупностью до 600 мм при углах подъема до 10—2°; при этом производительность их составляет до 200 т/час. Благодаря небольшому габариту вибрационные конвейеры с электромагнитным приводом можно применять в стесненных условиях.

Уравновешенный инерционный конвейер (рис. 35) состоит из тяжелой рамы, поставленной на амортизирующие пружины, рабочего органа и пластинчатых пружин, соединяющих раму с рабочим органом. Приводом служит вибратор типа самобаланс, который устанавливают на рабочем органе или на уравновешивающей раме. Установка вибратора на уравновешивающей раме обеспечивает больший размах колебаний рабочего органа при одинаковой мощности привода.

Винтовые вибрационные конвейеры (рис. 36) предназначаются для транспортирования материалов вверх по вертикали. Материал перемещается в них по трубам или открытым рештакам, расположенным винтообразно вокруг центральной цилиндрической колонны. Колебательная система конвейера совершает сложное движение, слагающееся из крутильных колебаний вокруг продольной оси колонны и прямолинейных колебаний вдоль колонны.

Эти колебания возбуждаются при помощи двух инерционных или электромагнитных вибраторов, возмущающие силы которых направлены перпендикулярно одна другой.

Строительная высота отдельных винтовых вибрационных конвейеров достигает, в зависимости от величины колеблющейся массы, 6 м; при необходимости транспортировать на большую высоту устанавливают последовательно несколько конвейеров.

Вибрационные конвейеры с кольцевыми и спиральными желобами или трубами могут обслуживать большое количество разнообразных машин и установок. Они довольно широко применяются для сушки, при теплообменных процессах, а также для обслуживания бункеров.

Техническая характеристика вибрационных конвейеров иностранных фирм приведена в табл. 41.






Яндекс.Метрика