книги из ГПНТБ / Зиновьев, Владимир Андреевич. Детали машин учебник для немеханических специальностей высших технических учебных заведений

290 Транспортные устройства непрерывного действия

Загрузочные и разгрузочные патрубки имеют обычно прямо­ угольное поперечное сечение. Сверху желоб плотно закрывается

крышкой.

Подвесные промежуточные подшипники. Промежуточный под­

шипник представляет собой слабое место шнека. В месте расположе­

ния такого подшипника винт прерывается, и материал встречает

дополнительное сопротивление. При транспортировке материалов,

которые портятся от соприкосновения с маслом, применяются под­

п— число оборотов винта в минуту;

у— насыпной вес материала в т/м3;

ф— коэффициент наполнения, т. е. отношение площади попереч­ ного сечения материала к площади круга диаметром,

равным диаметру винта;

2)от диаметра винта: для больших диаметров меньшие ф;

3)от шага винта: при меньшем шаге витки ближе один к другому,

коэффициент ф может быть принят большим;

4)от угла наклона шнека (при угле наклона до 10° уменьшение принимаемой величины коэффициента ф может быть незначительным,

при угле наклона, равном 15°, величина ф должна приниматься значительно меньшей).

Превышение допускаемых пределов загрузки шнека ведет к на­ громождению и уплотнению материала перед промежуточными под­

шипниками, остановке машины или ее поломке.

Приведенные выше формулы для расчета производительности

относятся к горизонтальным шнекам. При расчете производитель­

ности наклонных шнеков правые части формул надо умножить на коэффициент р в зависимости от угла наклона шнека:

Расчет потребляемой мощности. Потребляемая шнеком мощность расходуется на преодоление сопротивлений от трения материалов

о желоб и винт, от трения в цапфах подшипников, на перемешивание

материала, а в наклонных шнеках еще и на подъем материала. Мощность определяется на основании опытных данных по фор­

муле

L — горизонтальная проекция пути перемещения материала в м; Н — высота подъема материала в м\

w — опытный коэффициент, зависящий от свойств перемещаемого материала (для влажных и абразивных материалов величины этого

коэффициента принимаются большими, чем для сухих и неабразив­

ных) .

Величины коэффициента w для различных материалов рекомен­ дуется принимать следующими:

§ 42. ЛЕНТОЧНЫЕ ТРАНСПОРТЕРЫ

Общие сведения. Ленточные транспортеры применяются для

непрерывного транспортирования сыпучих, кусковых и массовых

штучных грузов в горизонтальном или слегка наклонном (до 20°)

направлении. Рабочим органом в ленточных транспортерах является

Фиг. 212.

бесконечная лента, огибающая два барабана (фиг. 212). Ведущий барабан так же, как и шкив в ременной передаче, увлекает ленту при помощи силы трения, ведомый также благодаря силе трения увлекается лентой. Верхняя ветвь ленты является грузовой, ниж­ няя — холостой. Для того чтобы лента не прогибалась значительно под действием находящегося на пей груза и даже под действием собственного веса, грузовая и холостая ветви ее поддерживаются

роликами.

Ведущий барабан будет увлекать ленту, а лента — ведомый барабан только в том случае, если лента будет натянута с доста­

292 Транспортные устройства непрерывного действия

точно большой силой. С течением времени лента вытягивается, и натяжение ее уменьшается. Этим обусловливается необходимость в приспособлении, поддерживающем натяжение ленты постоянным.

Поэтому в каждом ленточном транспортере имеется так называе­ мая натяжная станция.

Ленточный транспортер приводится в действие обыкновенно

■электродвигателем. Вал электродвигателя не может быть соединен муфтой непосредственно с валом ведущего барабана, так как угловая скорость вращения вала электродвигателя значительно больше угло­ вой скорости вращения вала ведущего барабана. Этим обусловли­ вается необходимость располагаемого между мотором и ведущим ба­

рабаном устройства для понижения чис­

Грузовая ветвь

ла оборотов — так называемой приводной станции.

<

Холостая ветвь

Фиг. 213. Фиг. 214.

Кроме этого, ленточный транспортер должен быть снабжен за­ грузочным и разгрузочным приспособлениями.

Лента. Применяются ленты стальные цельнопрокатные и сетча­ тые, текстильные. Наибольшее распространение получили ленты

текстильные прорезиненные.

При проектировании ленточного транспортера инженеру, разра­

батывающему проект заводского цеха, приходится, исходя из тре­ буемой производительности транспортера и свойств перемещаемых материалов, выбирать ширину ленты и скорость ее движе­

ния.

Рассчитанная ширина ленты В должна быть округлена до одной из следующих стандартных величин: 300, 400, 500, 650, 800, 1000, 1200, 1400 и 1600 мм.

В транспортерах для перемещения штучных грузов ширина ленты определяется в зависимости от размера грузов. При расчете ширины ленты в транспортерах, предназначенных для перемещения сыпучих материалов, предполагается, что материал располагается

не по всей ширине В ленты, а на 0,8 ее ширины. Предполагается также, что поперечное сечение материала на ленте представляет собой равнобедренный треугольник, равные стороны которого наклонены

к основанию под углом 0,35 <р, где ф — угол естественного откоса

материала в условиях покоя.

При таких оправданных практикой предположениях поперечное сечение F материала на ленте во время движения ленты получается равным (фиг. 213, а)

В транспортерах, предназначенных для перемещения сыпучих материалов, грузовой ветви ленты придают желобчатную форму

(фиг. 213, б). Это достигается путем применения трехроликовых опор. Ось среднего ролика располагается горизонтально, а оси крайних роликов под углом 20° к горизонту (фиг. 214). Нижняя холостая ветвь направляется при этом по одному ролику. Меньший износ ленты и более плавный ход получаются при пятироликовых опорах, но такие опоры из-за их большой стоимости применяются редко.

При трехроликовых опорах площадь поперечного сечения поме­ щающегося на ленте материала увеличивается (фиг. 213, б): верхняя часть площади в виде треугольника с основанием, равным 0,8 В, получается такой же, как и на ленте с однороликовыми опорами, а нижняя получается равной 0,045 В2. Поэтому площадь поперечного сечения материала на желобчатой ленте можно принимать равной

1—2,5 м/сек в зависимости от перемещаемого материала и от ширины ленты. Например, при ширине ленты 400 мм для малоабразивных материалов, крошение которых не понижает их качества, скорость ленты рекомендуется принимать до 1,6 м/сек, а для хрупких мате­ риалов, крошение которых понижает их качество, до 1,25 м/сек\

при ширине ленты 1200 мм скорость ленты рекомендуется принимать в первом случае до 2,5 м/сек, во втором до 1,6 м/сек.

Ролики. Наиболее простая и наиболее часто применяемая кон­ струкция ролика — отрезок бесшовной трубы, вращающийся в ша­ рикоподшипниках.

Диаметр ролика принимается равным 108 мм для лент шириной до 800 мм и 159 мм для лент более широких.

Длина ролика принимается равной ширине ленты плюс 100 мм для лент шириной до 650 мм, для лент шириной 800 и 1000 мм

плюс 150 мм и плюс 200 мм для лент более широких.

Расстояния между роликами выбираются в зависимости от ши­

рины ленты и насыпного веса материала в пределах 1—1,5 м (мень­ шие значения при большем насыпном весе и при более широких

лентах). Под загрузочным устройством роликовые опоры устана­

294 Транспортные устройства непрерывного действия

вливаются на расстояниях вдвое меньших, чем в остальной части грузовой ветви. На холостой ветви расстояния между роликовыми опорами принимаются в пределах 2,5—3,5 м (чаще всего 3 м).

Барабан. По назначению барабаны разделяются:

1)на приводные — ведущие ленту;

2)на хвостовые — выполняющие роль оборотных концевых;

3)на натяжные — служащие для регулирования натяжения

ленты;

4)на вспомогательные — служащие для отклонений ленты.

Хвостовой барабан часто используется и в качестве натяжного.

Стандартные длины барабанов такие же, как и длины роликов. Стандартные диаметры D барабанов, до которых должны округ­

ляться диаметры, получаемые из расчетов: 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250 и 1600 мм.

Наименьшие возможные диаметры D барабанов в зависимости от ширины В лент:

Приводная станция. Привод к ведущему барабану может осу­ ществляться от электродвигателя через ременную и зубчатую пере­ дачи или от электродвигателя через редуктор закрытого типа. По­ следний способ является предпочтительным.

Для увеличения угла охвата ведущего барабана лентой иногда устанавливается направляющий барабан.

Натяжная станция. Имеется несколько видов конструкций на­ тяжных приспособлений. В самом распространенном натяжном при­ способлении хвостовой барабан используется в качестве натяжного. Ось хвостового барабана помещается в четырехколесной тележке

(фиг. 215, а), находящейся под действием груза, составленного из

нескольких дисков и потому легко регулируемого. На фиг. 215, б приведена схема натяжного приспособления, которое может быть

навливается около ведущего барабана. На фиг. 215, б верхние ба­

рабаны являются направляющим, а нижний, находящийся под

действием груза, натяжным.

Разгрузочные устройства выполняются в виде или сбрасывающих щитов, или сбрасывающих барабанов.

Наиболее простым является устройство в виде сбрасывающего щита, представляющего собой одностороннюю (фиг. 216, а) или двустороннюю (фиг. 216, б) перегородку, поставленную поперек ленты. Щиты делаются съемными, подъемными, передвижными на тележках, откидными, переносными. Для штучных грузов грузо­ сбрасывающий щит является единственным применяемым видом разгрузочного устройства. Достоинство сбрасывающего щита —

простота, недостаток — истирание ленты. Односторонние щиты более

удобны, но создают боковое давление на ленту, что вредит ее устой­ чивости на роликах.

Разгрузка при помощи сбрасывающего барабана основана на следующем: лента сбрасывающим барабаном направляется кверху;

материал, двигаясь по инерции, отделяется от ленты, резко меняю­

щей направление, и, продолжая движение по параболической траектории, улавливается воронкой и направляется в отводящую трубу. В качестве сбрасывающего барабана может быть использован хвостовой, если он не используется в качестве натяжного.

Чтобы производить разгрузку с любого места грузовой ветви, ленты, применяются разгрузочные тележки, несущие два барабана —

сбрасывающий и направляющий — и могущие перемещаться вруч­

ную или механически вдоль ленты.

Загрузочные приспособления. Для того чтобы загружаемый на

ленту сыпучий материал не располагался слишком близко к краям ленты, загрузка производится через воронку. Прошедший через воронку и увлекаемый лентой материал направляется лотком, не допускающим движения материала к краям ленты. Ширина лотка внутри делается равной 0,7 ширины ленты. Длина лотка устана­ вливается в зависимости от скорости и ширины ленты в пределах

1—2,5 м (большая — для большей скорости и ширины ленты). Схема ленточного транспортера показана на фиг. 217, где 7 — при­

водной барабан; 4 — направляющий барабан; 9 — хвостовой ба­

рабан, используемый в качестве натяжного; 5 — грузовая ветвь

принимающая разгружаемый материал и направляющая его в от­ водную трубу, на схеме не показанную; 10 — груз, регулирующий натяжение ленты.

Расчет производительности. Производительность транспортера

Расчет потребляемой мощности. Мощность в основном расхо­

дуется на преодоление сопротивлений на прямолинейных и криво­ линейных участках транспортера, при огибании лентой барабанов

на разгрузочных устройствах, на подъем материала в наклонных транспортерах.

Потребная мощность в кет на валу приводного барабана опре­

кз — коэффициент, зависящий от типа разгрузочного приспо­ собления (кз = 1,23 для разгрузочной тележки и кз = 1 при раз­

грузке косой перегородкой или через головной барабан).

§ 43. ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ТРАНСПОРТЕР

Общие сведения. Если в трубу, через которую проходит воздух

снизу вверх со скоростью v, ввести твердое тело, то оно будет под­ вергаться действию следующих двух сил: силы тяжести mg и силы

Р = ,*kFv

где F — площадь так называемого миделева сечения, т. е. площадь сечения, нормального к направлению воздушной струи;

к — коэффициент пропорциональности.

Постоянная площадь миделева сечения имеется только у шара,

у тел других форм эта площадь изменяется смотря по тому, какой стороной тело повертывается к направлению воздушной струи.

Кроме двух указанных сил, тело будет подвергаться и воздей­

ствию силы трения о воздух, но эту силу вследствие ее незначитель­ ности можно во внимание не принимать.

Очевидно, что при mg > Р тело будет двигаться книзу; при mg < < Р тело будет двигаться кверху; при mg = Р тело будет нахо­ диться на месте в состоянии, как принято говорить, витания.

Скорость воздуха при витании или, короче, скорость витания

определяется по следующей формуле:

vs = 1/I^E.

УkF

Если скорость воздуха будет больше максимальной возможной скорости витания, которая у тел, отличных от шара, колеблется в некоторых пределах, то тело воздушной струей будет увлекаться

по трубопроводу. На этом и основано применение пневматического транспорта.

Перечень материалов, для которых можно применять пневмати­ ческий транспорт очень обширен: уголь, зола из котельных, химика­ лии, резиновые изделия, зерно, сушеные фрукты и другие мате­

риалы.

При решении вопроса о целесообразности применения пневмати­

ческого транспорта следует принимать во внимание следующие факторы:

1)удельный вес материала (чем больше удельный вес, тем больше требуемая скорость воздуха и тем больше потери напора в трубопро­

водах, пропорциональные квадрату скорости воздуха);

2)твердость и формы частиц материала (при твердых острогран­ ных частицах происходит сильный износ деталей);

298Транспортные устройства непрерывного действия

3)влажность материала (при большой влажности пневматиче­ ский транспорт не может быть рекомендуем).

Достоинства пневматического транспорта:

1)высокая степень автоматизации;

2)незначительные потери материала (герметичные пути);

3)легкая возможность устройства большого числа ответвлений

в необходимых местах;

4)приспособляемость к месту (перемена направлений без перегру­

зок);

5)легкий доступ ко всем частям установки;

6)возможность перемещения горячих материалов;

7)небольшая стоимость

оборудования; 8) широкий диапазон

производительности (от од­ ной до нескольких тонн в час).

Недостатки пневматиче­ ского транспорта:

1) большой расход энер­ гии (в 8—14 раз больше, чем при механическом транс­ порте).

2)сильный износ деталей, соприкасающихся с материалом.

Схемы установок. Схема всасывающего устройства приведена на фиг. 218. Вакуум-насос 9 создает разрежение в системе. Атмосфер­ ный воздух врывается в сопло 2 и увлекает с собой подлежащий перемещению материал 1. Из сопла материал, увлекаемый воздухом,

через гибкий шланг 3 поступает в трубопровод 4 и затем в разгружатель 5. В разгружателе скорость воздуха резко уменьшается и изменяется по направлению, вследствие чего материал из воздуха выделяется и падает на дно разгружателя, откуда непрерывно вы­

водится в предназначенное ему место через шлюзовой затвор 6.

Из разгружателя воздух увлекает с собой лишь мелкую пыль, от которой очищается в фильтре 7.

Если пыль не представляет ценности, то очистка воздуха от пыли производится водой, если же пыль является ценной, то она отделяется от воздуха при помощи матерчатых фильтров и выводится из фильтра через шлюзовой затвор 8. Очищенный от пыли воздух через вакуум-

насос удаляется в атмосферу. Очистка воздуха от пыли произво­ дится и для того, чтобы не допускать пыль к вакуум-насосу.

Схема нагнетательного устройства приведена на фиг. 219. Из компрессора 1 воздух под давлением подается в ресивер 2, а затем

жатель 4, в котором материал выделяется из воздуха. Назначение фильтра 5 и шлюзовых затворов 6 и 7 понятно из предыду­

щего.