Учебное пособие 2078

даменте. На неподвижной раме устанавливаются корпуса роликоподшипников 7 приводного вала 2 и цилиндрические пружины 3. В коробе с помощью специальных захватов устанавливаются два яруса сит, и, поскольку разделение предусматривается от крупного к мелкому, верхнее сито имеет более крупные ячейки, чем нижние. Ячейки верхнего сита, а также нижнего – квадратные со сторонами соответственно 55, 80, 90 и 26, 35 и 42 мм. К боковым стенкам короба крепятся четыре кронштейна 8, при посредстве которых рама опирается на пружины. Под средней частью кронштейна установлены резиновые демпферы 9, служащие для гашения резонансных колебаний, возникающих при пуске и остановке грохота. Подвески 6 имеют винтовые стяжки, с помощью которых можно легко устанавливать требуемый угол наклона просеивающих поверхностей.

Загрузочная течка должна обеспечить равномерную подачу материала на верхнее сито по всей ширине его с целью обеспечения наиболее полного использования площади сита и предупреждения неравномерного износа его.

Рис. 5.5. Эксцентриковый вал в сборе

На рис. 5.5 показан эксцентриковый вал 1 в сборе, установленный в роликоподшипниках 2. На эксцентриковой части вала посажена вторая пара роликоподшипников 3. При помощи специальных косынок к корпусам

21

подшипников 3 подвешивается короб грохота. При вращении вала 1 (от электродвигателя через клиноременную передачу) корпуса роликоподшипников 3 перемещаются по круговой траектории (без вращения), а вместе с ними также по круговой траектории движется и короб с ситами. Вал защищен от пыли и ударов по нем кусков материала трубой.

В конструкциях дебалансных вибровозбудителей подшипники являются наиболее ответственными и тяжело нагруженными узлами. В условиях значительной частоты вращения валов и собственных колебаний в пространстве они непосредственно воспринимают центробежную силу, развиваемую дебалансами.

Чтобы исключить вибрации опорных подшипников 2 и связанной с ними неподвижной рамы, вызываемые центробежной силой инерции, на валу устанавливаются два маховика 4 с противовесами 5. Вес противовесов определяют исходя из того, что центробежная сила инерции качающихся масс должна быть уравновешена центробежной силой инерции маховиков с противовесами:

где m1 – масса качающихся частей и материала, кг; m2 – масса противовеса, кг;

r – эксцентриситет вала, м;

R – расстояние от центра тяжести противовеса до оси вращения, м; ω – угловая скорость, рад/с.

Регулировка установки противовесов на маховиках, которая необходима при замене сит, а также при изменении количества загружаемого материала, предусматривается бесступенчатая.

5.2. Инерционные виброгрохоты

Инерционные виброгрохоты (по ГОСТ 10745 – 69 «Наклонные вибро-

грохоты») подразделяют на грохоты легкого (ГИЛ), среднего (ГИС) и тяжелого (ГИТ) типов. Их просеивающие поверхности вибрируют под действием центробежных сил инерции быстровращающихся неуравновешенных грузов (дебалансов), размещенных на одном валу. Продвижение материала происходит за счет наклона просеивающих поверхностей при круговой или эллиптической траектории колебаний.

Грохоты самобалансные горизонтальные (ГОСТ 15103 – 69) имеют одинаковые дебалансы, укрепленные на двух параллельных валах, вращающихся в противоположных направлениях с одинаковой угловой скоростью, что позволяет получить направленные колебания по линейной траектории и перемещение материала по горизонтальной просеивающей поверхности как на грохотах с наклонными стойками.

22

Инерционный вибрационный грохот с круговыми колебаниями показан на рис. 5.6. Он состоит из рамы 3, на которой установлен короб 4 с верхним 17

Рис. 5.6. Грохот инерционный вибрационный с круговыми колебаниями: а – принципиальная схема; б – общий вид

23

и нижним 16 ситами. На раме смонтированы также подшипники 14, в которых установлен вал 11 с постоянными 12 и регулировочными 13 дебалансами. На одном конце вала укреплен приводной шкив.

Привод грохота состоит из электродвигателя 6 и клиноременной передачи 5. При вращении эксцентрикового вала каждая точка подвижного грохота описывает траекторию окружности с радиусом, равным эксцентриситету вала. Маховики 9 с противовесами 10 предназначены для уравновешивания центробежных сил колеблющихся масс. Для регулирования расстояния от оси вращения до центра тяжести противовесов их снабжают зубчатыми или винтовыми механизмами. Труба 11 предназначена для защиты подшипников от попадания в них пыли. Концы трубы приваривают к корпусам подшипников 17. Корпус грохота опирается на раму 7 через амортизаторы 8.

Короб сверху и снизу закрывается кожухами 18, предотвращающими пыление. Рама короба через амортизаторы 8 и тяги 7 подвешивается к металлоконструкции (или балкам перекрытий) 6. Вал 11 закрывается трубой 15, концы которой привариваются к корпусам подшипников. Дебалансы закрыты кожухами 10. Исходный продукт загружают через воронку 5. Сита с двух сторон (продольных) закрепляют специальными зажимами. Продольные стороны сит крепят с помощью деревянных брусьев 9 (планок, клиньев). Регулируют продольное натяжение сит болтами, установленными на стенке короба. Вращение валу 11 сообщается от электродвигателя 2 через клиноременную передачу 1. При вращении вала 11 возникает центробежная сила, приводящая в колебательное движение подвижную часть грохота и часть материала. Амплитуда и траектория движения точек грохота может меняться в зависимости от величины загрузки, от упругости подвески и частоты колебаний грохота.

5.3.Вибрационный самоцентрирующийся грохот

Увибрационного самоцентрирующегося грохота передача вращающего момента от электродвигателя к вибровозбудителям может осуществляться с помощью клиноременной передачи, карданных передач различного конструктивного исполнения или эластичной лепестковой муфты. При использовании в приводе грохотов с круговыми колебаниями клиноременной передачи применяют так называемый принцип самоцентрирования. Это требует пояснения.

Известно, что при зарезонансном режиме колебаний грохот перемещается

впротивофазе с вынуждающей силой. В этом случае в системе грохот- вибровозбудитель имеется неподвижная ось, расположенная в пространстве между осью, проходящей через центр тяжести грохота, и осью, соединяющей центры тяжести дебалансов. Она параллельна этим осям. Положение неподвижной оси может быть найдено из условия (5.1), где R совпадает со значением амплитуды A колебаний грохота. Это означает, что если ось

24

приводного шкива сместить в сторону центра тяжести дебалансов на расстояние A(R), то шкив не будет иметь колебательных перемещений.

На (рис. 5.7) показан самоцентрирующийся грохот. Он состоит из короба 1 и вибрационного устройства. Короб представляет собой две продольные стенки, соединенные поперечными трубчатыми стержнями. В коробе устанавливают два ряда решет или колосников 2. Короб грохота подвешивается к опорным металлоконструкциям 3 посредством тяг 4. Вибрационное устройство состоит из вала 7, установленного в подшипниках 8, конические корпуса которых соединяются между собой трубой 9. Корпуса подшипников крепятся к продольным стенкам короба. На концах вала закреплены приводные шкивы 10 с эксцентрично расточенными ступицами. В шкивы встроены подпружиненные эксцентрики 5.

Рис. 5.7. Грохот вибрационный самоцентрирующийся: а – общий вид; б – принципиальная схема

Грохот, благодаря такой конструкции эксцентриков, не испытывает резонансных колебаний при пуске и остановке в момент совпадения частот вынужденных колебаний с частотой собственных колебаний. При пуске кинетический (дебалансный) момент вибрационного устройства мал, так как мала сила инерции. При увеличении угловой скорости вала вибрационного устройства эксцентрики под действием центробежных сил сжимают пружины 6, удаляются от оси вращения и прижимаются к внутренней поверхности ободов шкивов. В этом грохоте вибрируемые массы совершают круговые

25

колебания вокруг оси, проходящей через центр подшипников. Центр приводных шкивов неподвижен.

5.4. Вибрационный инерционный грохот с направленными колебаниями

Грохот инерционный с направленными колебаниями (рис. 5.8) состоит из горизонтально установленного короба 1, опирающегося на четыре пружины 2.

Рис. 5.8. Вибрационный инерционный грохот с направленными колебаниями

26

Вслучае необходимости грохот может быть подвешен на пружинной подвеске 3. Опорные пружины устанавливаются на фундамент. В отдельных конструкциях опорные пружины 2 устанавливаются под углом 35 к горизонтальной плоскости. Грохот двухъярусный.

Вибрация грохота обеспечивается вибратором 4, смонтированным на коробе. Привод грохота состоит из электродвигателя 5, тормоза 6 и клиноременной передачи. Электродвигатель устанавливается на отдельной площадке рамной конструкции.

Грохот может иметь два или три сита. В последнем случае на верхнем ярусе устанавливают два сита с различными ячейками.

Втом случае, если грохот имеет два сита, верхнее сито укладывается на опорную раму с продольными и поперечными стержнями. К бортам короба сито крепится стальными планками, а к стержням – болтами. Нижнее сито, имеющее небольшой размер отверстий, укладывается на подкладочное сито с большими размерами отверстий. Нижнее сито укрепляется на подкладочном. Такая установка нижнего сита предохраняет последнее от быстрого износа и деформации.

Вибратор (рис. 5.9, а) состоит из корпуса 1, в котором на роликоподшипниках установлены два дебалансных вала 2 таким образом, что линия, соединяющая центры этих валов, расположена под углом 55 к горизонту. Первый дебалансный вал получает вращение от электродвигателя через клиноременную передачу 3. Второй дебалансный вал приводится во вращение от первого через зубчатую передачу 4, чем обеспечивается полная синхронизация работы дебалансных валов (число зубьев обеих шестерен одинаково).

Однако для синхронизации можно применять и электрические методы с использованием своеобразного физического явления самосинхронизации и самофазировки механических вибраторов, работающих от независимых асинхронных электродвигателей.

Иное положение мы имеем при двойной дебалансной системе, схема которой представлена на рис. 5.9, б. Как отмечалось выше, линия, соединяющая центры валов, расположена под углом 55 к горизонту. Таким образом, линия, перпендикулярна линии центров, располагается под углом 35 к горизонту.Из схемы по рис. 5.9, б устанавливаем: при положениях I и III центробежные силы инерции взаимно уравновешиваются; при положении II они складываются,

достигая величины 2Pи, и действуют вправо (по чертежу) под углом 35 к горизонту; при положении IV они также складываются, но направлены влево. При любом другом положении дебалансов, например при положении V,

проекции Ри центробежных сил инерции на плоскость, в которой расположены линия АА, будут равны.

Из рис. 5.9, б видно, что колебания короба грохота будут переменной величиной и всегда направлены по линии АА (влево и вправо). При вращении одного дебалансного вала развивается постоянная по величине центробежная

27

сила инерции. При этом направление силы изменяется от 0 до 360 в плоскости вращения дебаланса.

Рис. 5.9. Вибратор: а – общий вид;

б– схема двойной дебалансной системы

5.5.Грохоты резонансные горизонтальные

Грохоты резонансные горизонтальные (ГОСТ 13166 – 67) также отно-

сятся к вибрационным и по характеру движения материала имеют много общего с инерционными самобалансными виброгрохотами. Грохот (рис. 5.10) состоит из опорной рамы 1, виброкороба 2, шарнирных наклонных стоек 3, уп-

Рис. 5.10. Резонансный виброгрохот

28

ругих пружинных подвесок 4 и эксцентрикового привода 7 с шатунами 6, которые соединены с коробом упругими элементами. Грохот работает в резонансном режиме, т.е. колеблющиеся массы и жесткость упругих элементов подобраны таким образом, что число оборотов вала привода (с), представляющее частоту вынужденных колебаний, совпадает с частотой собственных колебаний системы, чем обеспечивается необходимая величина амплитуды колебаний и высокая производительность при меньшей мощности. Рама опирается на амортизаторы 5.

5.6. Вибрационный электромагнитный грохот

Вибрационный электромагнитный грохот (рис. 5.11, а) состоит из рамы

1, на которой укреплены сито 2 и вибратор 3. В верхней части сита установлен шнековый питатель 4, обеспечивающий непрерывное и равномерное питание грохота.

Рис. 5.11. Вибрационный электромагнитный грохот

29

Электромагнитный вибратор, приводящий в колебательное движение сито, работает на переменном токе. Электромагнит при пропускании тока через катушку 1 (рис. 5.11, б) притягивает якорь 2, соединенный с тягой 3. Нижний конец тяги скреплен с планками, между которыми зажато сито. При включении тока электромагнит притягивает к себе якорь, а вместе с ним тягу и сито. При движении якоря вверх он ударяется об отбойники 4. Это вызывает резкий толчок, подача тока в катушку прекращается, и якорь отжимается пружиной вниз. Таким образом, колебания передаются только ситу, а рама остается неподвижной. При помощи маховичка, подтягивающего пружины 6 и 7, изменяется зазор между якорем и отбойником.

Достоинство электромагнитных вибрационных грохотов – отсутствие механического привода с трущимися частями.

Недостатки рассматриваемого грохота: необходимость установки специального генератора; неравномерный и относительно быстрый износ сита; неодинаковая амплитуда колебаний – большая в средней части и меньшая по краям, что создает неравномерную работу сита и снижает эффективность грохочения.

6. Валковые грохоты

Валковые грохоты представляют собой набор параллельных, расположенных на некотором расстоянии друг от друга валков, имеющих эксцентриковые диски или винтовые выступы. При вращении валков материал продвигается и просеивается. Валковые грохоты используют для предварительного крупного грохочения угля и скальных пород повышенной абразивности и в качестве питателей дробящих и транспортирующих машин.

Валковый грохот ГВII – 100В (рис. 6.1, а) состоит из валков 1 с экцентричными дисками; сварного короба 3, установленного над валками и предотвращающего пыление; сварной воронки 4 для приема просеявшегося материала и привода валков. Привод состоит из электродвигателя 9 и редуктора 8, установленных на специальной раме 7, цепной передачи 6, вращающей приводной валок 5, и цепных передач 11, вращающих все валки в одном направлении.

Подшипники валков имеют централизованную смазку от станции ручной смазки 10 по системе трубопроводов. Цепи смазывают капельные масленки. Все механизмы смонтированы на опорной раме 2. Продвижение материала происходит благодаря вращению валков и наклону плоскости, проходящей по осям валков. Эксцентричные диски каждого валка повернуты друг относительно друга (рис. 6.1, б). Количество валков – 11, диски и валки образуют квадратные отверстия с размерами 100х100 мм. Размеры короба 1500х3000 мм. Производительность грохота до 600 т/ч при мощности двигателя 8 кВт.

Валковый грохот-питатель винтового типа ( рис. 6.2) предназначен для подачи крупнокускового абразивного материала на желобчатые ленты

30