682

10.4. Основы теории вибрационных конвейеров

Режимы работы инерционных конвейеров определяется коэффициентом режима работы «Г». Он характеризует динамические нагрузки на элементы конвейера и кинематику движения груза на несущем элементе:

где а – амплитуда колебаний грузонесущего элемента, м; ω – угловая скорость возбудителя колебаний, рад/с; β – угол направления колебаний, град; α – угол наклона желоба к горизонту, град; g – ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с2.

Для горизонтальных конвейеров коэффициент режима работы:

При значении Г < 1 груз будет лежать на колеблющейся плоскости и перемещаться, не отрываясь от нее. Такой режим работы характерен для инерционных качающихся конвейеров.

При Г > 1 груз будет отрываться от колеблющейся плоскости и перемещаться микробросками.

При Г = 1 условия движения груза будут неопределенными. Для вибрационных конвейеров оптимальное значение «Г»,

при котором обеспечивается наиболее эффективное движение частиц груза при минимальных динамических нагрузках, находится в пределах 1,2–3,3.

Рекомендуемая величина коэффициента режима работы конвейеров в зависимости от принятой конструкции конвейера, типа привода и характера груза выбирается по табл. 10.1.

Частота и амплитуда колебаний виброконвейеров выбирается в зависимости от типа привода и характеристики груза (табл. 10.2).

Угол направления колебания β приминается в зависимости от частоты колебаний: при ω ≥ 1000 об/мин – β = 20…25°; при ω < 1000 об/мин – β = 30…35°; в среднем принимают β = 30°.

Скорость транспортирования груза в вибрационных конвейерах в зависимости от свойств транспортируемых грузов и угла наклона конвейера:

Таблица 10.3

Значения коэффициентов k1 и k2, полученные опытным путем

Меньшее значение коэффициентов k1 и большее k2 относятся к более мелким грузам, поскольку с уменьшением размера частиц скорость транспортирования снижается.

Производительность вибрационного конвейера при неприрывном потоке транспортируемого груза, т/ч:

где А – площадь поперечного сечения груза на жёлобе.

При определении площади поперечного сечения жёлоба необходимо учитывать неполноту его заполнения. Так, для открытых желобов коэффициент заполнения ψ = 0,6–0,9, прямоугольных труб ψ = 0,6–0,8, а для круглых труб ψ = 0,5–0,6. Меньшие величины принимают для грузов легких фракций. Ширину желоба и диаметр трубы проверяют по кусковатости груза: для несортированного груза аmax=1/4 от ширины или диаметра, для сортированного груза а = 1/3В или d.

Если задана производительность конвейера, то можно найти сечение жёлоба. Поскольку размеры жёлоба стандартизованы, то полученные расчетом значения размеров необходимо согласовать с рекомендуемыми стандартными значениями.

Для приближенного расчета мощности привода с повышенным пусковым моментом рекомендуется использовать обобщенные формулы, рекомендуемые ВНИИПТмашем.

Для конвейеров длиной L ≤ 10 м, кВт:

113

11. ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ТРАНСПОРТ

11.1.Общие сведения

опневмотранспортных установках

Впневмотранспортных установках транспортирование груза по трубопроводам осуществляется под действием разности давлений воздуха в начале и конце трубопровода, создаваемой нагнетательными или вакуумными насосами.

Транспортирование при помощи воздуха может применяться для насыпных и штучных грузов. Движущаяся по трубопроводу

сбольшой скоростью струя воздуха образует с сыпучим материалом аэросмесь, заполняющую сечение трубопровода. В случае перемещения кусковых грузов куски перемещаются скачкообразно во взвешенном состоянии и частично скольжением по нижней стенке трубы. Применяются также пневмотранспортные установки, в которых груз транспортируется в специальных кон- тейнерах-патронах цилиндрической формы, перекрывающих, подобно поршням (с некоторым зазором) сечение трубопровода. Известны также и находят применение пневмотранспортные устройства, в которых происходит аэрирование (насыщение воздухом) порошкообразного груза, чем и достигается большая подвижность и перемещение по желобу при незначительном его наклоне к горизонту.

Производительность пневмоустановок составляет обычно несколько десятков тонн в час, значительно реже достигает 100 т/ч и более; расстояние транспортирования до 2 км, а высота, на которую осуществляется подъем груза, достигает 100 м.

Пневматический транспорт широко применяется во многих отраслях промышленности, на железнодорожном и водном транспорте, для различного рода грузоподъемных работ, в строительстве.

Пневмотранспорт применяется для перемещения различных грузов: цемента, угля, золы, древесных опилок, зерна и муки, а также сухих и порошкообразных химикатов.

Достоинства пневмотранспорта: герметичность и компактность трубопроводов; высокая надежность; обеспечение сохранности перемещаемых грузов; возможность транспортирования по сложной пространственной трассе с совмещением технологиче-

115

Вустановках всасывающего типа грузы перемещаются в трубопроводе с давлением воздуха меньше атмосферного; в установках нагнетательного типа – в струе сжатого воздуха; в установках всасывающее-нагнетательного типа – часть трубопроводов с разреженным воздухом, часть – со сжатым.

Давление разреженного воздуха во всасывающих установках низкого вакуума – до р = 0,01 МПа, среднего вакуума – до р =

=0,02 МПа, высокого вакуума – до р = 0,03 МПа.

Втрубопроводах нагнетательных систем плотность сжатого воздуха больше атмосферного. Поэтому перепад давления и скорость струи воздуха больше, чем в системах с разреженным воздухом, а следовательно, транспортируемая способность струи воздуха возрастает. Нагнетательные установки подразделяются на установки высокого давления (р = 0,3–0,4 МПа, реже до 0,6 МПа), среднего (0,2–0,3 МПа) и низкого (0,15–0,2 МПа). Чем выше давление, тем выше транспортирующая способность системы. Нагнетательные установки применяются для транспортирования трудно перемещаемых грузов на большие расстояния.

Всасывающая установка (рис. 11.1, а) состоит из сопла 2, засасывающего вместе с воздухом насыпной груз 1 из штабеля, и трубопровода 3, по которому груз потоком воздуха подается в отделитель 4, где частицы груза выпадают из теряющего скорость воздуха и через шлюзовой затвор 7 подаются в приемный пункт.

Воздух, содержащий пыль, из отделителя 4 поступает по трубопроводу 5 в фильтр 6, где очищается от пыли и отсасывается вакуумным насосом 8. Пыль из фильтра удаляется через шлюзовой затвор 7. Всасывающие установки применяются для забора груза разветвленным трубопроводом из нескольких пунктов погрузки к одному пункту разгрузки, например, для разгрузки железнодорожных вагонов и судов.

Нагнетательная установка (рис. 11.1, б) содержит компрессор 9, подающий сжатый, очищенный от влаги воздух в транспортный трубопровод 3, принимающий груз из питателя 10. Груз, увлеченный потоком сжатого воздуха, по трубопроводу 3 поступает в разгрузочный комплекс, состоящий из отделителя 4 и фильтра 8.

Нагнетательные установки обеспечивают подачу груза из одного пункта в несколько пунктов разгрузки.

117

где Сx – коэффициент, учитывающий силу вязкого трения; А –

площадь диаметрального сечения частицы (А = πd2 ). 4

Динамический напор на частицу, Па:

22

где ρв – плотность воздуха.

Например, при pа = 0,1 МПа и t = 20° С, ρв = 1,2 кг/м³. При vвит = 10 м/с динамический напор на частицу:

Коэффициент Сx, учитывающий силу вязкого трения:

где v – скорость потока воздуха относительно частицы, м/с; ν –