Глава 12. Элеваторы ковшовые вертикальные
12.1. Общие сведения
Элеваторы (табл. 12.1...12.4) предназначаются
для подъема насыпных грузов на высоту
до 50 м. Они состоят из тягового органа
(в виде замкнутой конвейерной ленты или
одной или двух тяговых цепей) с жестко
прикрепленными к нему ковшами, приводного
и натяжного устройств, загрузочного и
разгрузочного башмаков и кожуха (рис.
12.1). Привод осуществляется от
электродвигателя через редуктор.
Предусматривается тормоз или останов
для предотвращения самопроизвольного
движения рабочего органа в обратном
направлении.
Табл. 12.1. Типы, обозначение и основные размеры ковшей элеватора (ГОСТ 2036 — 77)
|
Тип ковшей
|
Обозначение ковшей |
Внутренние размеры ковшей, мм |
Вместимость
ковша на линии x-x,
л ( | |||
|
В |
l |
h |
r | |||
)
|
Глубокие |
Г |
100 125 160 200 250 320 400 500 650 |
75 90 105 125 140 175 195 235 250 |
80 95 110 135 150 190 210 255 265 |
25 30 35 40 45 55 60 75 85 |
0,2 0,4 0,6 1,3 2,0 4,0 6,3 12,0 16,8 |
|
Мелкие |
М |
100 125 160 200 250 320 400 500 650 |
50 65 75 95 120 145 170 195 225 |
65 85 100 130 160 190 220 250 285 |
25 30 35 40 55 70 85 100 115 |
0,1 0,2 0,35 0,75 1,4 2,7 4,2 6,8 11,5 |
|
Остроугольные |
О |
160 200 250 320 400 |
105 125 140 165 225 |
155 195 195 245 310 |
_ _ _ _ _ |
0,65 1,3 2,0 4 0 7,8 |
|
Скругленные |
C |
320 400 500 650 800 1000 |
165 215 270 340 435 435 |
235 305 385 485 615 615 |
60 80 100 125 160 160 |
6,4 14,0 28,0 60,0 118 0 148,0 |
12.2. Нормативные материалы для расчета элеваторов
Основные элементы элеваторов и их параметры.Тяговым элементом элеватора является лента (или ремень) или цепь (одна или две).
В качестве лент применяются: конвейерные резинотканевые ленты (ГОСТ 20—76); ремни приводные плоские резинотканевые (ГОСТ 23832—79).
Применяются главным образом тяговые пластинчатые цепи (ГОСТ 588—81). Скорость движения ковшей выбирается из ряда: 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5 м/с (допускаемое отклонение±10%); номинальная производительность элеваторов — 1,6; 2,0; 3,2; 4; 5; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 320 м3/ч (допускаемое отклонение ± 10 %).
По СТ СЭВ 1335—78: а) ширина ковша: 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315, (320);400; 500; 630 (650); 800; 1000; 1250 мм (допускаемое отклонение ±10 %); б) номинальная скорость движения ковшей: 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 4,5; 5,0 м/с (допускаемое отклонение ±10%); в) номинальная производительность: 3,15; 4; 5; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630 м3/с (допускаемое отклонение ±10 %).
Число зубьев звездочек для пластинчатых цепей выбирается из ряда: 6; 7; 8; 10; 12; 13; 14; 15; 16; 18; 20; 22; 24; 25; 28; 30.
Диаметры барабанов (мм) должны соответствовать ГОСТ 2036—77 (табл. 12.3).
Типы элеваторов, ковшей и скорость ковшей выбираются в зависимости от характеристики транспортируемых грузов согласно данным табл. 12.5.
Ширина ковшей назначается по табл. 12.1 в зависимости от их вместимости [см. (12.2)]. При перемещении кусковых грузов проверяется вылет ковша по условию
,
(12.1)
где lmin— минимальный вылет ковша (табл. 12.1); amax— наибольший размер кусков транспортируемого груза;kK— коэффициент: для рядовых грузовkK= 2...2,5; для сортированных — kK= 4...5.
Шаг пластинчатых цепей и число зубьев звездочек для цепных ковшовых элеваторов выбираются в зависимости от шага ковшей (табл. 12.6).
Натяжное устройство элеваторов бывает винтовое, пружинно-винтовое и грузовое (редко).
Ход натяжного устройства цепного элеватора выбирается в зависимости от шага ковшовой цепи по табл. 8.9. Ход натяжного устройства ленточного, элеватора принимается равным 0,03...0,05 высоты элеватора.
Табл. 12.2. Типы вертикальных ковшовых элеваторов (ГОСТ 2036—77)
|
Обозначе-ние |
Наименование |
Тип тягового органа |
Ковши |
Способ разгрузки ковшей | ||
|
Обозначение типа |
Способ крепления к тяговому органу |
Расположение на тяговом органе | ||||
|
ЛГ |
Ленточный быстроходный с расставленными глубокими ковшами |
Лента или ремень |
Г |
Задней стенкой
|
Расставленные |
Центробежный |
|
ЛМ |
Ленточный быстроходный с расставленными мелкими ковшами |
М | ||||
|
ЛО |
Ленточный тихоходный с сомкнутыми остроугольными ковшами |
О |
Сомкнутые |
Гравита ционный | ||
|
ЦГ |
Цепной быстроходный с расставленными глубокими ковшами |
Цепь
|
Г |
Расставленные
|
Центробежный | |
|
ЦМ |
Цепной быстроходный с расставленными мелкими ковшами |
| ||||
|
ЦО |
Цепной тихоходный с сомкнутыми остроугольными ковшами |
Цепь
|
О |
Боковыми стенками |
Сомкнутые |
Гравита ционный |
|
ЦС |
Цепной тихоходный с сомкнутыми скругленными ковшами |
С |
Гравита ционный | |||
|
ЦГТ |
Цепной тихоходный с расставленными специальными ковшами |
__ |
Расставленные | |||
Примечание. Для элеваторов типа ЦГТ ковши не устанавливаются.
Необходимая вместимость ковша
io=iпtk,(12.2)
где in_ необходимая погонная вместимость ковшей, л/м [см. (12.14)];tk— шаг ковшей, м.
Вместимость ковшей и соответствующий шаг ковшей выбираются по табл. 12.7.
Табл. 12.3. Основные параметры ленточных ковшовых элеваторов (ГОСТ 2030—77)
|
Типоразмеры элеваторов |
Ширина ковша В, мм |
Шаг ковшей tК,мм |
Ширина ленты или ремня, мм |
Диаметр приводного барабана, мм |
скорость движения ковшей, м/с |
Производительность, м3/ч,не менее
| ||||
|
|
|
|
1-е ряд |
2-й ряд |
|
| ||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | |||
|
ЛГ-100 |
100 |
200 |
125 |
— |
250 |
1,00...2,00 |
3,2 | |||
|
ЛГ-125 |
125 |
320 |
160 |
150 |
320 |
|
4 | |||
|
ЛГ-160 |
160 |
|
200 |
— |
400 |
|
5 | |||
|
ЛГ-200 |
200 |
400 |
250 |
— |
|
|
10 | |||
|
ЛГ-250 |
250 |
|
300 |
315 |
500 |
|
16 | |||
|
ЛГ-320 |
320 |
500 |
370 |
400 |
|
1,25...2,50 |
25 | |||
|
ЛГ-400 |
400 |
|
450 |
500 |
630 |
|
40 | |||
|
ЛГ-500 |
500 |
630 |
550 |
600 |
|
|
63 | |||
|
ЛГ-650 |
650 |
|
700 |
— |
|
|
100 | |||
|
ЛМ-100 |
100 |
200 |
125 |
— |
250 |
1,00...2,0 |
1,6 | |||
|
ЛМ-125 |
125 |
320 |
160 |
150 |
320 |
|
2 | |||
|
ЛМ-1СО |
160 |
|
200 |
— |
400 |
|
3,2 | |||
|
ЛМ-200 |
200 |
400 |
250 |
— |
|
|
5 | |||
|
ЛМ-250 |
250 |
|
300 |
315 |
500 |
|
10 | |||
|
ЛМ-320 |
320 |
500 |
370 |
400 |
|
1,25...2,5 |
16 | |||
|
ЛМ-400 |
400 |
630 |
450 |
500 |
630 |
|
25 | |||
|
ЛМ-500 |
500 |
|
550 |
600 |
|
|
40 | |||
|
ЛМ-650 |
650 |
|
700 |
— |
|
|
63 | |||
|
ЛО-160 |
160 |
160 |
200 |
— |
400 |
0,40...0,63
|
6,3 | |||
|
ЛО-200 |
200 |
200
|
250 |
— |
|
10 | ||||
|
ЛО-250 |
250 |
300 |
315 |
500 |
16 | |||||
|
ЛО-320 |
320 |
250 |
370 |
400 |
|
25 | ||||
|
ЛО-400 |
400 |
320 |
450 |
500 |
630 |
40 | ||||
Примечания: 1 Диаметр указан для нефутерованного приводного барабана, для футерованного он должен быть увеличен на удвоенную толщину футеровки. 2. Ширина ленты или ремня по первому ряду является предпочтительной.
Табл. 12.4. Основные параметры цепных ковшовых элеваторов (ГОСТ 2036—77)
|
Типоразмеры элеваторов |
Ширина ковшей В, мы |
Шар ковшей tk, мм |
Количество цепей |
Скорость движения ковшей, м/с |
Производительность, м3/ч, не менее | |
|
|
|
|
тяговых пластинчатых |
тяговых сварных круглозвенных |
| |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
ЦГ-100 |
100 |
200 |
1 |
— |
1,00...2,00 |
3,2 |
|
ЦГ-125 |
125 |
320 |
|
4,0 | ||
|
ЦГ-160 |
160 |
|
2 |
5 | ||
|
ЦГ-200 |
200 |
400 |
|
10 | ||
|
ЦГ-250 |
250 |
|
|
16 | ||
|
ЦГ-320 |
320 |
500 |
|
1,25...2,50 |
25 40 63 100 | |
|
ЦГ-400 |
400 |
|
| |||
|
ЦГ-500 |
500 |
630 |
— |
| ||
|
ЦГ-650 |
650 |
|
| |||
|
ЦМ-100 |
100 |
200 |
1 |
— |
1,00...2,00 |
1,6 |
|
ЦМ-125 |
125 |
320 |
|
2 | ||
|
ЦМ-160 |
160 |
|
2 |
3,2 | ||
|
ЦМ-200 |
200 |
400 |
5 | |||
|
ЦМ-256 |
250 |
|
10 | |||
|
ЦМ-320 |
320 |
500 |
1,25...2,5 |
16 | ||
|
ЦМ-400 |
400 |
|
25 | |||
|
ЦМ-500 |
500 |
630 |
— |
40 | ||
|
ЦМ-650 |
650 |
|
63 | |||
|
ЦО-160 |
160 |
160 |
1
|
__
|
0,40...0,63
|
6,3 |
|
ЦО-200 |
200 |
200
|
10 | |||
|
ЦО-250 |
250 |
16 | ||||
|
ЦО-320 |
320 |
250 |
25 | |||
|
ЦО-40 |
400 |
320 |
40 | |||
|
ЦС-320 |
320 |
250 |
2
|
40 | ||
|
ЦС-400 |
400 |
320 |
63 | |||
|
ЦС-500 |
500 |
400 |
100 | |||
|
ЦС-650 |
650 |
500 |
160 | |||
|
ЦС-800 |
800 |
630
|
250 | |||
|
ЦС-1000 |
1000 |
320 | ||||
|
ЦГТ-200 ЦГТ-250 |
200 250 |
400 |
| |||
|
ЦГТ-320 ЦГТ-400 |
320 400 |
500 |
2
| |||
|
ЦГТ-500 ЦГТ-650 |
500 650 |
630 | ||||
|
—
| ||||||
|
ЦГТ-800 ЦГТ-1000 |
800 1000 |
800 | ||||
Примечания: 1. В таблице приведены номинальные значения шагов ковшей. Фактические значения шагов должны приниматься кратными шагам применяемых цепей.
2. Производительность элеваторов типа ЦГТ в каждом отдельном случае определяется в зависимости от формы размеров принятого ковша.
Погонная масса (кг/м) транспортируемого груза
,
(12.3)
где
— коэффициент заполнения ковшей;р— насыпная плотность груза (см. табл.
4.1), т/м3.
Погонная масса ходовой части элеватора:
ленточного
,
(12.4)
где qл— погонная масса ленты [см. (4.11)]; qков— погонная масса ковшей [см. (12.6)];
Табл. 12.5. Рекомендации [17] по выбору типа элеватора, типа и скорости движения ковшей
|
Характеристика насыпных грузов |
Примеры характерных грузов |
Рекомендуемый тип элеватора |
Тип ковша (см. табл. 12.1) |
Средний коэффициент заполнения ковша |
Скорость, м/с | |
|
ленты |
цепи | |||||
|
Пылевидные сухие
Пылевидные и зернистые влажные, плохосыпучие Зернистые и мелкокусковые, малоабразивные
Зернистые и мелкокусковые, абразивные
Средне-
и крупнокусковые (а
То же, сильно абразивные
Кусковые хрупкие, не допускающие крошения |
Угольная пыль
Цемент, мука фосфоритная
Пищевые продукты помола зерна (мука, комбикорма)
Земля, песок, мел в порошке, химикаты
Древесные опилки, щепа, сухая глина в комках; торф фрезерный, мелкий уголь Шламовая известь, сажа
Гравий, руда, шлаки
Песок, зола, земля, порода
Каменный уголь
Кусковой торф
Камень, руда, шлаки
Древесный уголь, кокс |
Тихоходный со свободной самотечной разгрузкой Быстроходный с центробежной разгрузкой Быстроходный с центро-бежносамотечной разгрузной Быстроходный с центробежной разгрузкой . .
Быстроходный с центробежной разгрузкой
Тихоходный со свободной самотечной разгрузкой Тихоходный с самотечной направленной разгрузкой Быстроходный с центробежной разгрузкой Тихоходный с самотечной направленной разгрузкой Быстроходный с центробежной разгрузкой Тихоходный с самотечной направленной разгрузкой То же |
Г
Г
М
М
Г
Г
O,C
Г
O,C
Г
O,C
O,C |
0,85
0,8
0,85
0,6
0,8
0,8 (боковое крепление цепей)
0,8
0,8
0,6...0,8
0,6...0,7
0,6...0,8
0,6 |
__
1,25...2,0
1…1,4
1...2
1,25...2,0
__
0,4...0,8
1...2
__
__
__
0,4...0,63 |
0,63...0,8
__
__
0,8...2,0
0,8…1,6
0,4...1,0
0,4...0,63
__
0,4...0,63
0,8...1,6
0,4...0,63
0,4...0,63 |
60
мм), малоабразивные
цепного
,
(12.5)
где qц— погонная масса цепей, кг/м (см. табл. Ш.1.11).
Погонная масса ковшей (кг/м)
,
(12.6)
где mков— масса одного ковша, кг
(табл. 12.8); tк— шаг ковшей, м;kк— коэффициент, учитывающий массу
крепежных деталей:
.
Для ориентировочных расчетов погонная масса (кг/м) ходовой части элеватора может быть принята
,
(12.7)
где Q — расчетная производительность элеватора, т/ч; k— коэффициент (табл. 12.9).
Разгрузка ковшей бывает (рис. 12.2):
центробежная — при
;
самотечная — при
;
смешанная — при
.
Полюсное расстояние (м)
,
(12.8)
где nп.б— частота вращения ведущего барабана (или ведущих звездочек), мин-1.
Диаметр (м) приводного барабана (начальной окружности звездочки) рекомендуется принимать:
а) для быстроходного элеватора с центробежной разгрузкой
; (12.9)
б) для быстроходного элеватора со смешанной разгрузкой
;
(12.10)
Табл. 12.6. Рекомендуемый шаг пластинчатых цепей и число зубьев звездочек в зависимости от расположения и шага ковшей элеваторов
|
Параметры |
Расположение ковшей | ||||||
|
расставленное | |||||||
|
Шаг ковшей, мм |
200 |
320 |
400 |
500 |
630 | ||
|
Шаг цепей, мм |
100 |
160 |
100 |
200 |
125 |
250 |
315 |
|
Число зубьев приводной звездочки Число зубьев натяжной звездочки |
13 |
8 |
16 |
8 |
13 |
6 |
6 |
|
10 |
6 |
13 |
6 |
10 |
6 |
6 | |
|
Параметры |
Расположение ковшей | ||||||||
|
расставленные |
сомкнутое | ||||||||
|
Шаг ковшей, мм |
800 200 400 |
160 160 |
200 200 |
250 250 |
320 160 320 |
400 200 200 | |||
|
Шаг цепей, мм | |||||||||
|
Число зубьев приводной звездочки |
12 |
6 |
8 |
8 |
12 |
16 |
8 |
12 |
6 |
|
Число зубьев натяжной звездочки |
10 |
6 |
6 |
6 |
12 |
12 |
6 |
12 |
6 |
Табл. 12.7. Вместимость и рекомендуемый шаг ковшей
|
Тип ковшей |
Шаг ковшей, мм | |||||||
|
глубокий |
мелкий |
остроугольный |
скругленный | |||||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
__ |
__ |
__ |
__ |
4,06 |
0,65 |
__ |
__ |
160 |
|
1 __ |
0,2 __ |
0,5 __ |
0,1 __ |
6,5 10 |
1,3 2 |
__ __ |
__ __ |
200 200 |
|
__ 1,3 2 |
__ 0,4 0,6 |
__ 0,66 1,17 |
__ 0,2 0,35 |
16 24,4 __ |
4 7,8 __ |
25,6 43,7 __ |
6,4 14 __ |
250 320 320 |
|
3,24 5 |
1,3 2 |
1,87 3,5 |
0,75 1,4 |
40 — |
16 — |
70 — |
28 — |
400 400 |
|
8 12,6 |
4 6,3 |
5,4 8,4 |
2,7 4,2 |
— — |
— — |
120 — |
60 — |
500 500 |
|
19 — |
12 — |
— — |
— — |
— — |
— — |
187 235 |
118 148 |
630 630 |
* Погонная вместимость ковшей, л/м;
** Вместимость ковша, л.
Табл. 12.8. Ориентировочная масса ковшей вертикальных эле ваторов, кг
|
Ширина ковша, мм
|
Толщина стенки ковша, мм
|
Тип ковшей | |||
|
глубокие |
мелкие |
остроугольные |
скругленные | ||
|
160 250 320 400 500 650 |
2 3 3 4 4 5 |
0,9 3,0 4,4 9,0 __ __ |
0,7 2,0 4,1 9,0 __ __ |
1,2 3,0 4,4 9,5 14,7 __ |
__ __ __ 15,3 24,7 45,5 |
Табл. 12.9. Значения коэффициента k[к формуле(12.7)]
|
Расчетная производительность элеватора, т/ч |
Тип элеватора (см. табл. 12 | |||||
|
ленточный |
одноцепной |
двухцепной | ||||
|
ЛГ; М |
ЛО |
ЦГ; ЦМ |
ЦО |
ЦГ; ЦМ |
ЦО; ЦС | |
|
До 10 10...25 25...50 50...100 Свыше 100 |
0,6 0,5 0,45 0,4 0,35 |
__ __ 0,6 0,55 0,5 |
1,1 0,8 0,6 0,5 __ |
__ 1,1 0,85 0,7 __ |
__ 1,2 1,0 0,8 0,6 |
__ __ __ 1,1 0,9 |
Табл. 12.10. Ориентировочное значение
коэффициента
|
Вид груза
|
Тип конвейера | ||||||||||
|
ленточный и одноцепной |
двухцепной | ||||||||||
|
при скорости движения ковшей, м/с | |||||||||||
|
0,5 |
0,75 |
1,0 |
1,25 |
1,6 |
0.5 |
0,75 |
1,0 |
1,25 |
1,6 | ||
|
Пылевидный, порошкообразный, зернистый, мелкозернистый |
1,5 |
2 |
2 |
2,5 |
3 |
1 |
1,2 |
1,3 |
1,5 |
2 | |
|
Средне- и крупнокусковой |
2,5 |
3 |
3 |
4 |
5 |
1,5 |
1,7 |
1,7 |
2,5 |
3 | |
в) для среднескоростного элеватора со смешанной разгрузкой
;
(12.11)
г) для тихоходного элеватора с самотечной разгрузкой
,
(12.12)
где
—
скорость тягового элемента, м/с.
Сопротивление зачерпыванию груза (Н)
,
(12.13)
где kзач— коэффициент зачерпывания (табл. 12.10).
Условное обозначение элеватора (ГОСТ 2036—77).Условное обозначение вертикального элеватора содержит наименование изделия («элеватор»), обозначение типа элеватора, ширину ковша и обозначение стандарта. Например, цепной элеватор типа ЦГ с ковшом шириной В = 250 мм обозначается:
Элеватор ЦГ-250 ГОСТ 2036—77.