Інерційні конвеєри

За принципом дії поділяються на вібраційні, хитні та метальні. Переміщення вантажу відбувається під дією сил інерції.

У вібраційному жолобі коливається з частотою (450…3000 кол/хв.) і вантаж переміщується мікрострибками з амплітудою . У хитних , а частота 40…4000 кол/хв.

Різниця між вібраційними і хитними конвеєрами полягає в характері переміщення вантажу: в першому – він відривається від жолоба і здійснює політ, а в другому – сповзає по жолобу.

Інерційні конвеєри бувають горизонтальні, похилі і вертикальні. Продуктивність до , довжина транспортера до 100м, швидкість для кускових вантажів до 0,6 м/с і для пороховидних до 0,2 м/с

Конвеєри можуть бути підвісними (а) і на пружних опорах (б) з електромеханічним або електромагнітним приводом.

У вібраційних конвеєрах обов’язкова наявність пружних елементів ( ресор, пружин, гумових амортизаторів), які здійснюють спрямований рух жолоба.

Збуджувальна сила в інерційних вібраторах виникає внаслідок обертання двигуном однієї або кількох не зрівноважених мас (дебалансів).

де - маса дебалансу;

- кутова швидкість;

- радіус інерції.

У вібраторів спрямованої дії два дебаланси однакової маси зв’язані між собою зубчастими колесами під кутом до горизонту і обертаються в протилежних напрямках з однаковою кутовою швидкістю.

Горизонтальні складові

Тобто вони урівноважуються

Вертикальні складові сил також рівні і мають однакові напрямки і в сумі здійснюють коливання жолоба конвеєра силою.

де - кут повороту

В однотактному вібраторі якір 1 притягується електромагнітом в один бік, а в інший він рухається за рахунок пружних елементів 2.

Якір 1 електромагніту прикріплено до жолоба 3 і з’єднано з магнітопроводом 4 пружними елементами2. Котушка 5 намотується на магнітопровід 4 і живиться від мережі змінного струму через однопівперіодний випрямляч 6. Збуджувальна сила, яка надає системі коливального рух, з’являється в наслідок виникнення змінного магнітного потоку в повітряному зазорі електромагніту. Жолоб коливається з частотою . Застосовують ці вібратори для невеликих конвеєрів і живильників.

У поршневих вібраторах збуджуюча сила (пульсація) виникає від тиску рідини або повітря на поршень 1. Рідина подається на поршень змінно.

Електровібраційний двомасовий конвеєр складається з двох труб 1, закріплених за допомогою важелів 2 на стояках 3, які спираються на раму і привода 4 з ексцентриком 5, шатуном 6 і амортизатором 7. Пружним елементом конвеєра є плоскі ресори 8. У двох конвеєрах встановлюють кілька електроприводів, які працюють синхронно.

Закон руху жолоба повинен бути таким, щоб вантаж переміщувався вперед не тільки при прямому, а і при зворотному ході жолоба. Жолоб здійснює коливання, внаслідок чого вантаж переміщується відносно жолоба. Характер його руху визначається характером коливань, які здійснює жолоб.

Хитні конвеєри по режиму руху жолоба і характером руху вантажу поділяються на інерційні ( зі змінним і постійним тиском вантажу на жолоб), в яких вантаж під дією сил інерції ковзає по жолобу, і на вібраційні, яких вантаж відривається від жолоба і мікрострибками переміщується вздовж жолоба.

З’являєтья внаслідок виникнення змінного магнітного потоку в повітряному зазорі електромагніту. Жолоб коливається з частотою .

Застосовують ці вібратори для невеликих конвеєрів і живильників. У поршневих вібраторах збуджуюча сила (пульсація) виникає від тиску рідини або повітря на поршень 1. Рідина подається на поршень змінно.

Електровібраційний двомасовий конвеєр складається з двох труб 1 закріплених за допомогою важелів 2 на стояках 3, які спираються на раму і привода 4 з ексцентриком 5,шатуном 6 і амортизатором 7. Пружним елементом конвеєра є плоскі ресори 8. У довгих конвеєрах встановлюють кілька електро-приводів, які працюють синхронно.

Закон руху жолоба повинен бути таким, щоб вантаж переміщувався вперед не тільки при прямому, а й при зворотному ході жолоба. Жолоб здійснює коливання, внаслідок чого вантаж переміщується відносно жолоба. Характер його руху визначається характером коливань, які здійснює жолоб.

Хитні конвеєри по режиму руху жолоба і характеру руху вантажу поділяють на інерційні (зі змінним і постійним тиском вантажу на жолоб), в яких вантаж під дією сили інерції ковзає по жолобу, і на вібраційні, в яких вантаж відривається від жолоба і мікрострибками переміщується вздовж жолоба.

Схема хитного конвеєра зі змінним тиском вантажу на жолоб

Складається зі стального жолоба 1, який здійснює коливання на пружних опорах 2 під впливом кривошипного механізму 3. При русі вперед жолоб піднімається вверх, а при русі назад опускається. Напрям руху вантажу залежить від того, в яку сторону від вертикалі направлені опорні стійки 2.

Оскільки радіус R значно менший в порівнянні з довжиною шатуна L і довжиною опорних стійок B, то закон зміни швидкості жолоба можна прийняти синусоїдальним , , а рух жолоба прямолінійним і направленим перпендикулярно до опорних стійок.

Прискорення жолоба дорівнює геометричній сумі вертикальної і горизонтальної складових, тобто:

;

.

При русі жолоба вперед направлена вверх і сила інерції – прижимає вантаж до жолобу, а горизонтальна складова сила інерції - прагне пересунути вантаж по жолобу, а також сила тертя , що діє в сторону руху жолоба.

Для того щоб вантаж переміщувався вперед навіть в період сповільнення прямого ходу жолоба (ділянка АВ), сила тертя повинна бути меншою горизонтальної складової сили інерції, тобто:

;

;

то умова забезпечення переміщення вантажу вперед окремо від жолоба має вигляд:

При зворотному ході жолоба, тобто при його опусканні, вертикальна складова сила інерції направлена вверх, зменшуючи тиск вантажу на жолоб і силу тертя міжвантажом і жолобом. Щоб вантаж продовжував свій рух вперед і при зворотному ході жолоба, горизонтальна складова сила інерції

Амплітуда коливань конвеєра з кривошипним механізмом складає при частоті кут з нахилом стійок відносно вертикалі в сторону, протилежну руху вантажу.

:

Потужність приводного двигуна

де n - частота коливань ;

П- продуктивність ;

- радіус кривошипа, мм;

- коефіцієнт корисної дії привода.

Хитний конвеєр з постійним тиском вантажу на жолоб.

Жолоб 1 встановлюється на роликові або кулькових опорах 2 і здійснює повздовжні поступальні - зворотні рухи піддією дво – кривошипного механізму 3. Кривошип ОА обертається з кутовою швидкістю а ВС- нерівномірно, передаючи коливання руху жолобу 1 через тягу 4.

Якщо m- масса вантажу, що в жолобі, а – коефіцієнт тертя ковзання спокою між матеріалом і жолобом, то прискорення, яке можна подати вантажу жолобом при їхньому спільному русі.

де - найбільша сила тертя, що виникає між вантажем та жолобом.

Якщо , то забезпечується спільний рух вантажу і жолобу. У випадку, коли проходить ковзання вантажу по жолобу під дією сили інерції. При цьому між вантажем і жолобом діє постійна сила тертя де - коефіцієнт тертя ковзання під час руху.

Тоді

На ділянці від точки О до точки А вантаж рухається разом з жолобом, накопичуючи кінетичну енергію В т. А, коли швидкість жолоба різко змінюється, а досягає граничної величини, яка дорівнює , порушується умова, що забезпечує спільний рух жолоба і вантажу.

Вантаж по інерції продовжує рухатись вперед і починається ковзання вантажу по жолобу з деяким сповільненням. В т. В швидкість вантажу змінюється на протилежну і вантаж рухається назад з ковзанням по жолобу. В т. С швидкість вантажу і жолобу стають однаковими і вантаж рухається назад разом з жолобом без ковзання. Заштрихована площа діаграми V-t визначає шлях, який проходить вантаж за один цикл руху жолоба.

Продуктивність хитного конвеєра

,

де - середня швидкість переміщення вантажу в жолобі: А=Вh- площа перерізу матеріала в жолобі;

– насипна щільність вантажу;

r=50..150 мм;

n=50…100 .

Потужність привода

де - маса матеріалу і рухомих частин конвеєра, кг.