25.7. Качающиеся конвейеры

Качающийся конвейер представляет собой желоб, подвешенный на неподвижную раму. Желоб совершает колебательные движения, вследствие чего груз, находящийся в нем, перемещается.

Качающиеся конвейеры могут быть с переменным и постоянным давлением груза на желоб. Качающийся конвейер с переменным давлением груза на желоб (рис. 25.17, а) состоит из стального желоба 1, совершающего колебательные движения на упругих стойках 2 под действием кривошипного механизма 3. Вследствие того, что опорные стойки установлены наклонно к желобу, последний с грузом при движении вперед несколько приподнимается, а при движении назад опускается. Длину кривошипа выбирают малой по сравнению с длиной шатуна и длиной опорных стоек, вследствие чего закон изменения скорости желоба v_ж близок к синусоидальному, а само движение желоба можно рассматривать как прямолинейное.

Амплитуда колебания конвейеров с кривошипно-шатунным механизмом составляет 30—40 мм при числе циклов 300—400 в минуту. Упругие опорные стойки желоба устанавливают с наклоном под углом = 2-30° относительно вертикали в сторону, обратную движению груза. Средняя скорость движения груза v обычно составляет 0,15—0,20 м/с. Для наклонных конвейеров с увеличением угла наклона желоба в сторону подъема скорость движения груза резко уменьшается и угол наклона не превышает 15°.

Качающиеся конвейеры с постоянным давлением груза па желоб отличаются от конвейеров с переменным давлением тем, что желоб в них установлен на роликовых или шариковых опорах и он совершает продольное поступательно-возвратное движение под влиянием двойного кривошипного механизма (рис. 25.17, б). Этот механизм состоит из шарнирного четырехзвенника ОАВС, в котором кривошип ОА вращается равномерно, а кривошип ВС, вращающийся неравномерно, передает колебательное движение желобу 1 через тягу 2.

Рис. 25.17. Схемы качающихся конвейеров с переменным (а) и постоянным (б) давлением груза на желоб

Высоту слоя материала в желобе принимают b = 50-100 мм; коэффициент заполнения желоба обычно составляет 0,5—0,6. Среднюю скорость передвижения груза в горизонтальном желобе принимают не выше 0,2 м/с. Амплитуда колебаний желоба составляет 50—100 мм, а частота 1—2 Гц.

25.8. Вибрационные конвейеры

В отличие от качающихся конвейеров, в которых груз скользит по желобу, не отрываясь от него, вибрационные конвейеры (рис. 25.18) работают с такими ускорениями, вертикальная составляющая которых больше ускорения свободного падения. При этом частица груза отрывается от желоба и движется в виде непрерывно следующих один за другим микрополетов. При таком движении груз не дробится, не пылит и практически не изнашивает желоб. Наиболее рациональное транспортирование сыпучих грузов будет в том случае, если в конце микрополета частица попадает на желоб в начале следующею периода колебаний. Желоб или трубу вибрационного конвейера обычно устанавливают на пружинных подвесках. Частота колебаний вибрационного конвейера до 50 Гц при амплитуде менее 1 мм создается инерционными, электромагнитными, пневматическими и гидравлическими вибраторами.

Инерционные вибраторы применяют в тех случаях, когда при небольших габаритных размерах и массе привода необходимо получить значительные возмущающие силы. К инерционным относится вибратор с дебалансным электродвигателем (рис. 25.19, а).

Большинство из конструкций этих типов вибраторов рассчитано на одну постоянную рабочую частоту, но имеются и с регулируемой частотой. Возмущающую силу также можно регулировать. Благодаря меньшей частоте колебаний (15—25 Гц) питатели с дебалансным электродвигателем работают менее шумно.

Рис. 25.18. Схема вибрационного конвейера

Рис. 25.19. Схемы инерционного вибратора:

а — с дебалансным электродвигатель,

б — электромагнитного

Рис. 25.20 Схема вертикального виброконвейера

Наиболее совершенны электромагнитные вибраторы (рис. 25.19, б). В них нет трущихся и быстроизнашивающихся деталей, предусмотрена возможность регулирования амплитуды колебаний без прекращения работы установки.

Усилие (Н), создаваемое электромагнитным вибратором,

,

где т — масса перемещаемого материала; а — амплитуда колебаний; — отношение собственной частоты колебания конвейера вместе с материалом к частоте колебаний привода (вынужденная частота) ,

.

Основные преимущества вибрационных конвейеров: возможность транспортирования груза в условиях полной изоляции от окружающей среды в закрытых желобах или трубах; возможность выполнения одновременно с транспортированием других технологических операций — сушки, охлаждения, смешивания, просеивания и т. д.; малое изнашивание несущего элемента (трубы или желоба); сравнительная простота конструкции машины; возможность промежуточной загрузки и разгрузки; малый расход энергии при установившейся работе.

Наряду с горизонтальными вибрационными конвейерами в литейных цехах все больше применяют вертикальные конвейеры для перемещения грузов по вибрационному желобу 2, идущему по вин­товой линии вверх (рис. 25.20). Для этого желобу, установленному на пружины 3, сообщают возвратно-вращательное движение вокруг вертикальной оси и колебательное движение вдоль той же оси с по­мощью вибраторов 1. Материал движется так же, как и в горизонтальном желобе, посредством микрополетов, но при вертикальном транспортировании эти полеты совершаются не по прямой линии, а по непрерывно изменяющейся касательной. Максимальная высота вертикальных вибрационных конвейеров достигает 8 м; отношение высоты к внешнему диаметру винтового желоба до 10. С наибольшей скоростью транспортируются мелкокусковые и зернистые грузы (кокс, шлак, руда, песок, глина); с более низкой скоростью — пылевидные грузы (молотая глина, асбестовая крошка, молотый уголь, маршалит). При движении влажных нелипких грузов (например, сырой песок) создается более стабильный поток. При влажности более 12 % скорость движения резко понижается. Влажные липкие материалы (например, сырую глину) нельзя транспортировать вибрационными конвейерами. Скорость перемещения грузов горизонтальными вибрационными конвейерами находится в пределах 0,1—0,3 м/с.

Угол наклона желоба вертикальных вибрационных конвейеров обычно не превышает 15—20°.

Вибрационные конвейеры значительно (в 3—4 раза) экономичнее ленточных, а вибрационные питатели, например, экономичнее и легче ленточных, качающихся и тарельчатых питателей. Однако при транспортировании на расстояние более 50 м вибрационные конвейеры уступают ленточным конвейерам как по металлоемкости, так и но расходу энергии.