3.3 Конусты ұсатқыштар
Конусты ұсатқыштар конструкция өзгешеліктерімен және ұсатудың қай сатысында қолданылатынына байланысты ірі ұсатуға, орташа ұсатуға және ұсақ ұсатуға қолданылатын конусты ұсатқыштар болып үш түрге бөлінеді. Олардың бәрінде кен екі конусты бет аралығында жаншылу арқылы ұсатылады. Сыртқы бет қозғалыссыз. Ішкі қозғалмалы конус эксцентрикті қозғалатын валға орнатылған. Ол тербелістің нәтижесінде әрбір сәтте сыртқы конус бетінің бір нүктесіне жақындап аралықтағы кенді ұсатады. Сол кезде сол нүктеге қарама-қарсы бағыттағы нүктеден барынша алыстайды да, сол тұстан ұсатылған кен төменгі жырықтан шығып жатады. Демек, кен үздіксіз ұсатылып, ұсатылғаны үздіксіз шығарылады. Сондықтан бұл ұсатқыштар ең өнімді ұсатқыштарға жатады.
Ірі ұсататын конусты ұсатқыштың (ККД) корпусы екі бөліктен 1,2 тұрады (3.4 - сурет).
Жоғарғы бөлігі (2) қозғалмайтын конус рөлін атқарады, ал төменгі бөлік (1) ішінде эксцентрикті стакан (7) орналасқан. Қиылған қозғалмалы конус (3) валға (5) орнатылған. Валдың жоғарғы басы траверсада жасалған арнаулы ұяға ілінген, ал төменгі басы стаканда эксцентрикті ойылған шұңқырға бос енгізілген (шұңқырдың өсі стаканның айналу өсімен дәл келмейді).
Эксцентрикті стакан (7) ішінде екі конусты шестерня (8) (біреуі стаканға, ал екіншісі валға (11) бекітілген) арқылы айналады. Ол үшін валдың сыртқы басына электрқозғалтқышпен белбеулер арқылы жалғастырылған шкив орнатылған. Стакан айналғанда ондағы шұңқыр шеңбер жасай орын ауыстырады, ал онымен бірге валдың төменгі басында сол траекториямен жылжиды. Демек, қозғалмалы конустың өсі конусты бет жасай шайқалады. Конустың қиғаш бетімен өсі аралығындағы бұрыш 17-200.
3.4 – сурет – Ірі ұсатуға (а), орташа және ұсақ ұсатуға (б) қолданылатын конусты ұсатқыштың схемалы көрінісі
Кен екі конус аралығында шеңбер бойымен түседі, ал ұсатылған кен өз салмағымен төмен жылжып төменгі жырықтың ұлғайған жерлерінен шығып қиғаш орналасқан науаға түсіп ұсатқыштың бір жағынан шығарылады. Кенмен түйісетін конус беттері футеровкамен қапталады. Ұсатқыштың ұсату дәрежесі төменгі сақиналы жырықтың ең үлкен қашықтығымен анықталады. Оны өзгерту үшін вал не жоғары көтеріліп (жырық кішірейеді), не төмен түсіріледі (жырық ұлғаяды). Ол үшін валдың ұяға орналасқан басында қуатты гайка бар. Соны кіргізе не шығара бұрау арқылы вал не көтеріліп, не төмен түседі. Ірі ұсатуға қолданылатын конусты ұсатқыштардың ұсату дәрежесі іс жүзінде і = 3...6 – ға тең.
Бұл ұсатқыштардың үлкен-кішілігі екі конус аралығындағы жырықтың ең жоғарғы екі нүкте (А және В) аралығындағы қашықтықпен сипатталады. Кенмен бірге бұл ұсатқышқа ұсатылмайтын зат түссе оның сыну қаупін жоятын арнаулы бөлшек жоқ. Валдың шайқалымды қозғалыс саны аз, соған қарай ағын күшіде аз. Соның нәтижесінде ұсатылмайтын заттың кедергі күші пайда болса ол өзінен-өзі тоқтап, электродвигательге тоқ беру тоқтатылады. Бұл ұсатқыштардың редукционды ірі конусты ұсатқыштар деген түрі бар (КРД). Оларда төменгі жырықты реттеу үшін және сыну қаупін жоятын арнаулы гидравликалық жүйе бар. Соның көмегімен вал не көтеріліп, не төмен түсіріледі. Бұл конусты ұсатқыштар жалпы өте күрделі машиналар. Оларды орнату үшін үлкен биіктік қажет. Үйкелетін бөлшектерді майлау арнаулы қондырғылармен жүргізіледі. Бұлардың артықшылығы біріншіден, өнімділіктері. Екіншіден, кенді оларға бір қалыппен түсірудің қажеті жоқ. Бүкіл екі конус аралығы түгел кенмен толтырылса да еш мүлтіксіз жұмыс істей береді. Болаттан жасалған футеровканың шығыны орташа бір тонна кенге шаққанда 10 г. Ірі ұсататын конусты ұсатқыштардың көлемді өнімділігі төменгі формуламен анықталады:
Q = К1 КК КТ КВ D2 r nО b, м3/сағатына, (3.3)
мұндағы Q – көлемдік өнімділік, м3/сағатына;
К1 – коэффициент (0,6...0,7-ге тең);
КК, КТ және КВ – сәйкес ірілікті, қаттылықты, ылғалдылықты есепке алу коэффициенттері;
D – ұсату конусының диаметрі, м;
r – шығару жырығы жазықтығына конустың эксцентригі, мм;
nО – ұсату конусының теңселіс жиілігі, мин-1;
b – төменгі шығару жырығының ара қашықтығы, м.
Орташа (КСД) және ұсақ (КМД) ұсататын конусты ұсатқыштардың конструкцияларында аз ғана айырмашылықтар бар. Оларды ірі ұсататын конусты ұсатқышпен салыстырсақ бірсыпыра өзгешеліктері бар. Мысалы, бұларда қозғалмалы конус басқаша орнаған. Конустардың бет сызықтары бір бағытта еңкіш, еңкіштік бұрышы үлкен және т.б.
Орташа ұсататын конусты ұсатқыш (КСД) (3.4 – сурет, б) цилиндр пішінді құймалы тұтас корпустан (1) тұрады. Корпустын шеңбері бойынша серіппелер (2) орналасқан және жоғарғы фланецке ұзын болттармен (4) бекітілген таяныш сақина (3) жатқызылған. Серіппелер (2) қондырылған сақинаны ұсатқыштың корпусына қысады және ұсатқышты сынудан сақтау үшін қызмет атқарады. Ұсатқыштың жұмыс камерасына ұсатылмаған зат түскен жағдайда серіппелер сығылады, сыртқы конус қондырылған сақинамен бірге көтеріледі, ұсататын беттің және қозғалмайтын конустың арақашықтығы ұлғаяды және ұсатылмаған зат шығару саңылауынан өтеді. Кейіннен серіппелер сақинаны орнына қайтарады және конус алғашқы қалпына келеді. Қозғалмайтын конустың (чашаның 5) ішкі беті конус тәріздес және төменгі тұсы енділеу. Корпустың төменгі бөлігінде корпуспен бірге құйылған цилиндрлі втулка (15) бар, оған эксцентриктік стакан (11) қондырылады. Бұл стаканға жұмыс валасының (10) төменгі шеті кигізілген. Жұмыс валасы жылжымалы ұсатқыш конусқа (7) қатты бекітілген. Жүргізу электродвигательден жүзеге асырылады. Жүргізу валасының (14) шетіне бекітілген конустық шестерня (13) және конустық шестерня (12) арқылы айналыс эксцентриктік стаканға (11), ал одан жұмыс валына (10) беріледі.
Бастапқы материал тиелінетін қорап (6) арқылы валмен (9) бірге айналатын таратушы тарелкаға (8) түседі. Таратушы тарелка материалды ұсатқыштың жұмыс кеңістігінің периметрі бойынша бірыңғай таратады. Кесек материалдар жылжымалы ұсатушы футеровкалардың беттері мен қозғалмайтын конустар арқылы ұсатылады. Ұсатылған өнім шеңберлік саңылау арқылы төмен қарай түсіріледі. КСД және КМД ұсатқыштардың көлемдік өнімділігі төменгі формуламен анықталады:
Q = KO n b D2, м3/сағатына, (3.4)
мұндағы Q - ұсатқыштардың көлемдік өнімділігі, м3/сағатына;
KO – пропорционалдылық коэффициент;
n – конустың теңселіс жиілігі, мин-1;
b – шығару саңылауының ені, м;
D – конус табанының диаметрі, м.
Орташа (КСД) және ұсақ (КМД) ұсататын конусты ұсатқыштар орташа қатты және қатты кендерді ұсату үшін арналған негізгі түрлер болып саналады. Бұл ұсатқыштардың ұсату дәрежесі і = 4...6 – ға тең.
КСД және КМД ұсатқыштардың құрылысы өте күрделі. Үйкеліс беттерін майлау автоматты қондырғылар арқылы жүргізіледі. Өнімділіктеріне байланысты конусты ұсатқыштар іс жүзінде кең таралған.