Учебное пособие 2244

дебалансными вибровозбудителями. Обозначение ИС по существу идентично обозначению С. Разница заключается в том, что в грохотах типа ИС используются только самосинхронизирующиеся вибровозбудители.

По стандарту в обозначение грохота входит: Г – сокращенное наименование грохота; И, С, ИС – обозначение траектории колебаний; Л, С, Т – обозначение типа грохота;

обозначениешириныпросеивающейповерхности,мм:2– 1000; 3– 1250; 4 – 1500;5– 1750;6– 2000; 7– 2500;8– 3000; 9– 3500;10– 4000;

–числоярусов сит;

–индексмодификации(буквенный илицифровой).

Вкачестве примерарассмотримусловныеобозначениягрохотов:

ГИС-41 – грохот инерционный наклонный вибрационный среднего типа с круговыми колебаниями шириной просеивающей поверхности 1500 мм и одним ситом;

ГСС-32 – грохот вибрационный горизонтальный или слабонаклонный самобалансный среднего типа с прямолинейными колебаниями шириной просеивающей поверхности 1250ммсдвумяярусамисит;

ГИТ-51М – грохот наклонный вибрационный тяжелого типа с круговыми колебаниями шириной просеивающей поверхности 1750 мм и одним ситом, модернизированный;

ГИСЛ-62 – грохот горизонтальный вибрационный легкого типа с колебаниями, близкими к прямолинейным, шириной просеивающей поверхности 2000 мм и двумя ярусами сит.

Если грохот эксцентриковый (гирационный), то в условное обозначение добавляетсябуква Г, например, ГГС– грохот гирационныйсреднеготипа.

1.5.2.Гирационные(эксцентриковые)грохоты

Эксцентриковые грохоты поГОСТ 9148-65 подразделяют на грохоты среднего (ГГС)итяжелого (ГГТ) типов.

Их просеивающие поверхности совершают круговые колебания от эксцентрикового привода. Продвижение материала – под уклон. Эксцентриковые грохоты предназначаются для грохочения щебня, гравия и других строительных материалов, а также для обогащения руд и угля при крупности исходного материала не более150– 400ммв зависимости оттипа.

На рис. 13 представлена схема быстроходного двухситного вибрационного грохота гирационного(эксцентрикового) типа.

Разделение материала на фракции (классы) происходит при перемещении его по наклонно установленным ситам, которые вместе с коробом 1 совершают круговые колебания в вертикальной плоскости. Колебания коробу сообщаются от эксцентрикового вала 2, проходящего точно в центре тяжести колеблющейся массы.

20

Короб опирается на четыре пары цилиндрических пружин 3, расположенных на расстоянии радиусаинерцииотцентратяжести.

Центробежные силы инерции качающихся масс и материала уравновешиваются посредствомдвухмаховиков с противовесами.

Привод виброгрохота осуществляется от электродвигателя 4 через клиноременную передачу. Короб устанавливается на неподвижной раме 5, которая при посредстве подпружиненных подвесок 6 крепится к металлоконструкции или к балкам перекрытия, однако при условии особо точной балансировки системы.

Рис 13. Вибрационный двухситный грохот гирационного типа:

21

1 – короб; 2 – вал эксцентриковый; 3 – цилиндрические пружины; 4 – электродвигатель; 5 – рама; 6 – подпружиненные подвески; 7 – роликоподшипники; 8 – кронштейн; 9 – демпферы [5]

Грохот рассматриваемого типа (см. рис 13, б) может быть также смонтирован и на опорах (амортизаторах). 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.

На рис. 14 показан эксцентриковый вал 1 в сборе, установленный в коренных роликоподшипниках 3 на неподвижную раму 13. На эксцентриковой части вала посажена вторая пара роликоподшипников 11.

22

Рис. 14. Эксцентриковый вал в сборе:

1 – эксцентриковый вал; 2,3 – роликоподшипники; 4 – маховик; 5 –противовес [5]

При помощи специальных косынок к корпусам подшипников 3 подвешивается короб грохота 9. При вращении вала 1 (от электродвигателя через шкив 12 и клиноременную передачу) корпуса роликоподшипников 11 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 7.

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 3 и связанной с ними неподвижной рамы, вызываемые центробежной силой инерции, на валу устанавливаются два маховика 5 с противовесами 4. Вес противовесов определяют исходя из того, что центробежная сила инерции качающихся масс должна быть уравновешена центробежной силой инерции маховиков с противовесами, соотношение которых устанавливается по формуле, H,

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.

1.5.3. Инерционные виброгрохоты

Инерционные виброгрохоты (по ГОСТ 10745-69 «Наклонные виброгро-

хоты») 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 одина-

ковые дебалансы, укрепленные на двух параллельных валах, вращающихся в противоположных направлениях с одинаковой угловой скоростью, что позволяет получить направленные колебания по линейной траектории и перемеще-

23

ние материала по горизонтальной просеивающей поверхности как на грохотах с наклонными стойками.

Инерционный вибрационный грохот с круговыми колебаниями показан на рис. 15. Он состоит из рамы 3, на которой установлен короб 4 с верхним 17 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.

Рис. 15. Грохот инерционный вибрационный с круговыми колебаниями: а – принципиальная схема; б – общий вид;

1 – передача клиноременная; 2 – электродвигатель; 3 – рама; 4 – короб; 5 – воронка; 6 – подвеска; 7 – тяги; 8 – амортизаторы; 9 – брусья; 10 – кожух; 11 – вал 12 – постоянный дебаланс; 13 – регулировочный дебаланс; 14 – подшипники;

15 – труба; 16 – нижнее сито; 17 – верхнее сито; 18 – кожух [5]

24

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.

1.5.4.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 в противофазе 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), где R совпадает со значением амплитуды A колебаний грохота. Это означает, что если ось приводного шкива сместить в сторону центра тяжести дебалансов на расстояние A(R), то шкив не будет иметь колебательных перемещений.

На рис. 16 показан самоцентрирующийся грохот. Он состоит из короба 1

ивибрационного 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.

25

Рис. 16. Грохот вибрационный самоцентрирующийся: а – общий вид; б – принципиальная схема;

1 – короб; 2 – колосники; 3 – опоры; 4 – тяги; 5 – эксцентрики; 6 – пружины; 7 – вал; 8 – подшипники; 9 – труба; 10 – приводные шкивы [5]

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

1.5.5. Инерционный грохот с направленными колебаниями

Грохот инерционный с направленными колебаниями (рис. 17) состоит из горизонтально установленного короба 1, опирающегося на четыре пружины 2.

26

27

Рис. 17. Вибрационный инерционный грохот с направленными колебаниями: 1 – короб; 2 – опорные пружины; 3 – подвеска; 4 – вибратор; 5 – электродвигатель; 6 – тормоз [5]

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.18, 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. 18, б. Как отмечалось выше, линия, соединяющая центры валов, расположена под углом 55° к горизонту. Таким образом, линия, перпендикулярная линии центров, располагается под углом 35° к горизонту.Из схемы по рис. 18, б устанавливаем: при положениях I и III центробежные силы инерции взаимно уравновешиваются; при положении II они складываются, достигая величины 2Pи, и действуют вверх под углом 35° к горизонту; при положении IV они также складываются, но направлены вниз. 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. 18, б видно, что колебания короба грохота будут переменной величиной и всегда направлены по линии АА (вниз и вверх). При вращении одного дебалансного вала развивается постоянная по величине центробежная сила инерции. При этом направление силы изменяется от 0 до 360° в плоскости вращения дебаланса.

28

Рис. 18. Вибратор:

а – общий вид; б – схема двойной дебалансной системы:

1 – корпус;2 – дебалансные валы;3 – клиноременная передача;4 – зубчатая передача [5]

1.5.6. Грохоты резонансные горизонтальные

Грохоты резонансные горизонтальные (ГОСТ 13166-67) также относятся к вибрационным и по характеру движения материала имеют много общего с инерционными самобалансными виброгрохотами. Грохот (рис. 19) состоит из опорной рамы 1, виброкороба 2, шарнирных наклонных стоек 3, упругих пружинных подвесок 4 и эксцентрикового привода 7 с шатунами 6, которые соединены с коробом упругими элементами.

Рис. 19. Резонансный виброгрохот:

1 – рама опорная; 2 – виброкороб; 3 – шарнирные наклонные стойки; 4 – пружинные подвески; 5 – амортизаторы; 6 – шатуны; 7 – эксцентриковый привод [5]

29