Тема 4.5 Машины и ме­ханизмы непрерывного действия

1 Назначение и классификация конвейеров

Конвейерами называют машины непрерывного действия, рабочие органы которых позволяют перемещать сыпучие и кусковые грузы непрерывным потоком или штучные грузы с определенными интервалами.

Конвейеры чаще всего используются как транспортное средство, перемещающее груз от одной перегрузочной операции к другой. В конструкциях многих погрузочно-разгрузочных машин непрерывного действия конвейеры — важнейший составной элемент, транспортирующий груз от захватного органа (приемного бункера) до места погрузки в вагоны, автомобили, бункеры или на участки склада.

По конструктивным признакам конвейеры подразделяются на ленточные, канатно-ленточные, цепные, пластинчатые, лотковые, скребковые, винтовые, инерционные, вибрационные и гравитационные.

ЛЕНТОЧНЫЙ КОНВЕЙЕР

В ленточных конвейерах лента является и тяговым, и грузонесущим органом. Эти конвейеры бывают стационарные и передвижные. Ленточные конвейеры используются для перемещения сыпучих, кусковых и штучных грузов на значительные расстояния.

Производительность ленточных конвейеров колеблется в широких пределах и достигает 1000 т/ч и более, зависит от ширины и скорости движения ленты. Ширина ее колеблется от 300 до 2000 мм, а рекомендуемые скорости 0,8—4 м/с.

Стационарные ленточные конвейеры предназначены для горизонтального и наклонного перемещений сыпучих, кусковых, тарных и штучных грузов. Длина одной секции конвейера достигает 4,5 км, а конвейерных линий — 12 км и более. Производительность стационарных ленточных конвейеров до 20 тыс. т/ч.

Стационарные ленточные конвейеры можно устанавливать горизонтально или наклонно. Угол подъема (максимальный) зависит от свойств перемещаемого груза (угла естественного откоса, коэффициента внутреннего трения)..

Передвижные ленточные конвейеры служат для перемещения сыпучих, кусковых и мелкоштучных грузов на другие транспортирующие устройства и в отвал как в горизонтальной, так и в наклонной плоскостях. Загрузка происходит через бункер, установленный над натяжным барабаном, а разгрузка обеспечена непосредственно с ленты, огибающей приводной барабан. Передвигают конвейер вручную.

Преимущества ленточных конвейеров по сравнению с другими видами конвейеров:

– большая производительность;

– простота конструкции;

– перемещение груза на несущей поверхности;

– малый расход электроэнергии;

– бесшумность работы;

– возможность полной автоматизации.

Недостаток: провисание конвейерной ленты.

ВИНТОВОЙ КОНВЕЙЕР

Винтовые конвейеры применяют при транспортиро­вании в горизонтальном и наклонном направлениях (под углом до 20°) сухих сыпучих материалов (цемента, извести, песка, мине­ральных удобрений и др.). Рабочим органом у них служит винт (шнек), сплошной, ленточный или лопастный, установленный в ме­таллическом желобе. Сверху желоб накрыт крышкой. При сообщении вращательного движе­ния винту его лопасти перемещают насыпанный в желобе груз.

  Рис. Винтовой конвейер: 1 - электродвигатель; 2 - редуктор; 3 - жёлоб; 4 - подвесной подшипник; 5 - шнек; 6 - загрузочный патрубок; 7 - разгрузочный патрубок.

К преимуществам винтовых конвейеров относятся:

– простота конструкции;

– небольшие габаритные размеры;

– удобство промежуточной разгрузки;

– герметичность, что весьма важно при транспортировании пылящих, горячих и остропахнущих грузов.

К недостаткам относятся:

– высокий удельный расход энергии, связанный со способом перемещения грузов;

– значительное измельчение и истирание груза;

– повышенный износ винта и желоба;

– чувствительность к перегрузкам, ведущая к образованию внутри желоба (особенно у промежуточных подшипников) скопления грузов.

ИНЕРЦИОННЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

Инерционные транспортеры служат для перемещения сыпучих, немного реже мелкоштучных грузов на относительно короткие расстояния в горизонтальном либо наклонном (до 20°) направлениях. В инерционных конвейерах частицы транспортируемого груза скользят по грузонесущему органу или совершают полёты в пространстве под действием силы инерции. Транспортеры инерционного типа подразделяются на две группы: вибрационные — с малой амплитудой и большой частотой колебаний и качающиеся, характеризующиеся значительными амплитудами и малой частотой колебаний.

В качающемся транспортере жёлоб находится на упругих стойках, которые жестко закреплен на опорной рамной конструкции под некоторым углом к вертикали. Кривошипный механизм с приводом от электродвигателя передает желобу переменные по направлению движения. Желоб при таком движении вперед приподнимается, а при движении назад опускается (т.е. качается). При этом давление груза на желоб меняется. При движении жёлоба в обратном направлении груз скользит по нему вперёд, перемещаясь на некоторое расстояние.

На вибрационных транспортерах грузу передаются несимметричные колебания. В результате плавного движения трубы конвейера вверх и резкого перемещения вниз происходит отрыв частиц груза от поверхности трубы и транспортировка их вдоль неё. В зависимости от диаметра жёлоба — 350, 500 и 750 миллиметров — производительность транспортеров вибрационного типа составляет соответственно 50, 75 и 150 тонн в час. Наиболее их высокая возможная производительность 400 тонн в час, наибольшая длина — 100 метров. Специальные типы вибрационных конвейеров используется в том числе для транспортировки грузов вверх (вибрационный транспорт).

Качающиеся конвейеры не могут транспортировать липкие и сильно влажные грузы (например, влажную глину и т. п.).

Достоинства качающихся конвейеров:

-сравнительная простота конструкции;

- возможность полной герметизации транспорта пы­лящих, ядовитых и горячих грузов;

- возможность выполнения различных технологических операций (грохочения, сушки, охлаж­дения) одновременно с транспортированием.

- для вибрационных конвейеров следует также отметить малый износ желоба даже при транспорте абразивных грузов и сравнительно небольшой расход энергии.

Недостатки:

- значительное снижение производительности при транспорте по наклону вверх;

- невозможность транспорта липких грузов;

- передача (в том или ином размере) вибрационных нагру­зок на опорные конструкции, а для инерционных конвейеров,

- усиленный износ желоба при транспорте абразивных грузов

- повышенный расход энергии.

ПЛАСТИНЧАТЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

Для перемещения крупнокусковых, тяжелых, горячих, острокромочных, абразивных грузов, а также в ситуациях, когда требуется преодолеть крутые уклоны (более 18°) применяют плас­тинчатые конвейеры.

Рис. Пластинчатый конвейер

Скорость перемещения пластинчатых конвейеров не превышает 0,6–1,0 м/с. Можно перемещать грузы массой до 150 кг.

Преимущество пластинчатых конвейеров: жесткость конструкции тягового органа дает минимальное провисание и позволяет перемещать грузы с большой массой.

Недостаток: для движения большого тяжелого полотна и груза на нем необходимы большие затраты энергии.

СКРЕБКОВЫЙ КОНВЕЙЕР

В скребковых конвейерах груз перемещается волочением по желобу или трубе прямо­угольного либо круглого сечения движущимися скребками.

Большое распространение получили скребковые конвейеры в угольных шахтах, на обогатительных фабриках, предприятиях пищевой и химической промышленности.

Скребковые конвейеры применяют для транспортирования различных пылевидных, зернистых и кусковых грузов. Конвейеры со сплошными скребками используют для транспортирования и охлаждения горячих грузов золы, шлака — и различных грузов химической и металлургической промышленности. Скребковые конвейеры неприменимы для транспортирования хрупких, влажных и липких грузов: хрупкие грузы дробятся скребками, влажные и липкие прилипают к скребкам и плохо разгружаются, резко уменьшается производительность конвейера и засоряется его обратная ветвь.

Главным параметром скребкового конвейера является ширина скребка или скребковой цепи (в некоторых случаях ширина желоба).

Достоинством скребковых конвейеров являются:

– простота конструкции;

– устройство промежуточной загрузки и разгрузки;

– возможность герметического транспортирования пылящих, газирующих и горящих грузов.

К недостаткам относятся:

– интенсивный износ ходовой части и желоба, особенно при транспортировании абразивных грузов, поскольку скребки и тяговая цепь трутся о желоб в среде груза;

– значительный расход энергии из-за трения груза и ходовой части о желоб;

– измельчение груза при перемещении волочением, что для некоторых грузов, например для кокса, недопустимо, а для многих нежелательно.