книги / Прикладная теория колебаний

работать с эллиптическими и круговыми траекториями. Существенное повышение эффективности и ускорение процесса тонкого помола достигается при добавках в измельчаемый продукт поверхностно-активных веществ.

7.2.2. Передвижные дробильно-сортировочные установки

Производство каменных материалов для лесного дорожного строительства наиболее эффективно может быть организовано на базе передвижных, мобильных дробильно-сортиро- вочных установок. Передвижные дробильно-сортировочные установки подразделяются по производительности на три основные группы: малой (до 10 т/ч), средней (до 50 т/ч) и большой (свыше 100 т/ч) производительности.

Установки малой производительности состоят из одного агрегата и используются при работах на лесовозных дорогах с гравийным и щебеночным покрытием, в гражданском строительстве на строительных площадках для дробления и сортировки рядового щебня, гравия и отходов строительства – бетона, кирпича и других материалов. Крупность исходного материала для установок малой производительности не превышает 220 мм, что затрудняет механизацию добычи. Поэтому их применяют в основном при получении незначительного объема строительных материалов, например при ремонте автомобильных дорог. Особенностью установок этой группы является периодичность эксплуатации, т.е. машины используют только в строительный сезон по мере необходимости в щебне; в течение срока службы возможны их длительные простои и частые переброски с одного объекта на другой.

Такая установка производит одностадийное дробление. На двухосной раме смонтированы щековая дробилка, вибрационный грохот, дизель и топливный бак. Сварная рама задней тележки соединена с рамой жестко, а передней – шарнирно, что обеспечивает транспортирование установки тягачом.

151

Исходный материал подается в приемное отверстие дробилки; раздробленный материал самостоятельно поступает на вибрационный грохот, где разделяется на две товарные фракции и отсев. Максимальный размер товарных фракций зависит от величины разгрузочной щели дробилки и может составлять

25...70 мм.

Установки средней производительности (рис. 7.3) предназ-

начены для промышленного и транспортного строительства, в том числе и лесного. Годовая выработка такой установки составляет 35...150 тыс. м3 щебня одной или двух деловых фракций.

а

б

Рис. 7.3. Передвижная дробильно-сортировочная установка типа СМД26/27: а – агрегат первичного дробления; б – агрегат вторичного дробления; 1 – загрузочный бункер; 2 – пластинчатый питатель; 3 – дробилка; 4 – шкаф с электроприборами; 5 – ленточный транспортер; 6 – дышло; 7 – винтовые домкраты; 8 – рукоять домкрата; 9 – рама; 10 – транспортер возврата; 11 – загрузочный транспортер; 12 – электродвигатель; 13 – конусная дробилка; 14 – электродвигатель

грохота; 15 – виброгрохот; 16 – желоб

152

Установки средней производительности для переработки скальных пород состоят, как правило, из двух агрегатов, а для обогащения гравийно-песчаного материала с малым процентом загрязненности – из одного. Крупность загружаемого материала менее 340...400 мм, поэтому для загрузки головной дробилки установки могут использоваться экскаваторы с ковшом вместимостью до 0,5 ...0,65 м3.

Из приемного бункера горная масса пластинчатым питателем подается в щековую дробилку, перед которой смонтирована короткая колосниковая решетка. Сквозь нее материал, не требующий дробления, просыпается в воронку и, минуя дробилку, поступает на конвейер, смешивается с продуктом дробления и направляется на дальнейшую переработку во второй агрегат.

Через загрузочную воронку конвейера второго агрегата раздробленный материал поступает на виброгрохот. Материал с верхнего яруса направляется в конусную дробилку, дробится и попадает на конвейер, а с него на транспортер, замыкая цикл дробления. Подобные установки эксплуатируются на карьерах или полигонах и заводах железобетонных изделий сезонно в одну или две смены; в некоторых случаях возможна эксплуатация в течение всего времени строительства.

Установки большой производительности работают по схемам трехстадийного дробления, снабжены дробилками крупных размеров (600 мм) и выдают две-три деловые фракции щебня.

7.2.3. Сортировочные машины

Сортировкой называют процесс разделения естественных или раздробленных материалов на фракции по крупности механическим, гидравлическим или воздушным способами. Наиболее распространен механический способ просеивания на грохотах, называемый грохочением. Основной частью грохота является просеивающая поверхность в виде колосников из

153

стальных прутьев, сит из плетеной или сварной сетки, а также решет, штампованных из листовой стали или литых из резины.

Грохоты классифицируют по типу просеивающей поверхности (колосниковые, плетеные и штампованные), по характеру ее движения (неподвижные, качающиеся, вибрационные и вращающиеся), по форме (плоские и цилиндрические) и по положению в пространстве (горизонтальные и наклонные).

Наиболее просты по устройству неподвижные колосниковые грохоты, в которых материал перемещается по наклонной просеивающей поверхности под действием собственного веса. Производительность неподвижных грохотов невысока, их применяют в основном для предварительного грохочения.

Барабанный грохот представляет собой установленный наклонно (под углом 5...7° к горизонту) вращающийся с частотой 15... 120 об/мин барабан диаметром 600...1000 мм и длиной 3...3,5 м. Производительность барабанных грохотов составляет 10...45 м3/ч при мощности двигателя 1,7...4,5 кВт. Из-за низкого качества грохочения и большого расхода энергии барабанные грохоты имеют ограниченное применение.

Большей эффективностью грохочения обладают грохоты

сплоской просеивающей поверхностью (рис. 7.4), которой сообщают колебательное движение для встряхивания материала. К ним относятся эксцентриковые и инерционные грохоты.

Эксцентриковый грохот (рис. 7.4, а) состоит из наклонен-

ного под углом 15...25° к горизонту короба грохота 1 с ситами 6 и 8, шарнирно подвешенного к шейкам приводного вала 7

снесбалансированными маховиками 5 и опирающегося по кра-

ям на амортизаторы 2. При вращении вала, приводимого в движение электродвигателем 3 через клиноременную передачу 4, материалу на просеивающей поверхности сообщаются круговые колебания, способствующие его прохождению в отверстия сит.

Инерционные грохоты устанавливают наклонно под углом 10... 25° к горизонту (рис. 7.4, б) или горизонтально (рис. 7.4, в).

154

от размера отверстий, угла наклона грохота к горизонту и других факторов.

В процессе переработки нерудных материалов для освобождения песка и в отдельных случаях щебня от глинистых и других вредных примесей их промывают в гидравлических классификаторах и моечных машинах и обезвоживают. В результате обезвоживания влажность материала снижается до уровня, допускающего его транспортирование и предотвращающего смерзание в зимнее время.

7.3. Транспортирующее и транспортно-технологическое оборудование

Вибрационные транспортирующие машины широко используются для перемещения насыпных и штучных грузов в самых различных отраслях промышленности. Не менее широкое распространение получили также транспортно-техноло- гические машины, осуществляющие в процессе транспортирования и технологическую обработку груза (сушку, обеспыливание, классификацию, гранулирование, обезвоживание и т.д.). Вибрационные транспортирующие машины включают вибрационные конвейеры, питатели и питатели-грохоты, а также подъемники и бункеры-дозаторы.

7.3.1. Вибрационные конвейеры

Электромагнитные вибрационные транспортирующие машины делятся на одноприводные и многоприводные. Одноприводные бывают одно-, двух- и трехмассные; многоприводные – одно- и многомассные (рис. 7.5).

Первой представлена структурная схема одномассной электромагнитной машины (рис. 7.5, а). Она конструируется из следующих узлов: грузонесущего органа 1, к которому жестко крепится активная часть 2 электромагнитного вибратора, и упругих связей 3, соединяющих активную часть с реактивной 4,

156

неподвижно укрепленной на фундаменте. Колебания грузонесущего органа возбуждаются и поддерживаются импульсами электромагнитного вибратора. Основные узлы установки двухмассной системы (рис. 7.5, б): грузонесущий орган 1, к которому крепится электромагнитный вибратор, состоящий из активной 2 и реактивной 4 частей со встроенными упругими связями 3. От несущих конструкций вибромашина изолируется

спомощью амортизаторов 5.

аб

д е

Рис. 7.5. Электромагнитные вибрационные транспортирующие машины

Одноприводная трехмассная электромагнитная установка состоит из таких узлов (рис. 7.5, в): грузонесущего органа 1

сактивной частью вибратора 2, реактивной части вибратора 6

супругими связями, реактивной массы 7, вспомогательных рабочих упругих связей 3, 4 и амортизаторов 5.

Для реверса транспортирования используется специальный привод, состоящий из двух вибраторов, направления колебания которых взаимно перпендикулярны. Реверсивная

157

машина (рис. 7.5, г) состоит из узлов: грузонесущего органа 1

сжестко закрепленными активными частями вибраторов, реактивных частей 2 двух вибраторов с упругими связями 3 и амортизаторов 4.

Кчислу трехмассных относится транспортирующая машина с динамическим гасителем колебаний, установленным на реактивной части вибратора. Успокоение колебаний реактивной части вибратора позволяет уменьшить зазор между полюсами электромагнитов и тем самым повысить отдаваемую мощность привода. Машина (рис. 7.5, д) состоит из грузонесущего органа 1 с жестко закрепленной на нем активной частью вибратора, основной упругой системы 2, соединяющей активную часть вибратора с реактивной частью 3, и динамического гасителя, включающего в себя реактивную массу 4, соединенную упругими связями 5 с реактивной частью вибратора. Грузонесущий орган устанавливается на опорных конструкциях

спомощью амортизаторов 6.

Многоприводная многомассная машина (рис. 7.5, е) имеет грузонесущий орган 1, на котором установлен ряд электромагнитных вибраторов 2 с упругими связями 3; от опорных конструкций машина изолируется амортизаторами 4.

Пневматические вибрационные транспортирующие ма-

шины характеризуются небольшим числом типов и обычно выполняются одноприводными, так как существующие конструкции пневматических вибраторов не позволяют синхронизировать их работу.

Принципиальные схемы машин с гидравлическим приво-

дом аналогичны машинам с эксцентриковым приводом

(рис. 7.6). Одномассная машина (рис. 7.6, а) состоит из грузонесущего органа 1, установленного на фундаменте 2 с помощью упругих связей 3; колебания грузонесущему органу сообщаются эксцентриковым приводом 4 с упругим шатуном. Машины этого типа отличаются конструктивной простотой, однако вследствие того, что в них не уравновешены силы

158

инерции колеблющихся масс, их привод подвержен действию больших динамических нагрузок. Недостатком является также повышенный расход энергии на преодоление вредных сопротивлений, действующих в системе. Для разгрузки привода и устранения передачи динамических нагрузок на опорные конструкции применяются резонансные уравновешенные вибромашины. Машина, опертая в неподвижной точке системы

сэксцентриковым приводом, установленным на колеблющейся массе (рис. 7.6, б), состоит из двух грузонесущих органов 1 (или грузонесущего органа и реактивной массы), эксцентрикового привода 2, рабочих упругих связей 3 и опорных стоек 4, крепящихся в неподвижной точке всей системы.

Наибольшее распространение в настоящее время имеют резонансные уравновешенные установки двухмассной системы. Виброизолированная двухмассная машина с параллельным расположением колеблющихся масс (рис. 7.6, в) состоит из грузонесущего органа 1 и реактивной массы 2, расположенных друг против друга, эксцентрикового привода 4 с упругим шатуном, рабочих упругих связей 3 и амортизаторов 5, с помощью которых реактивная масса изолируется от опорных конструкций.

Вдвухмассной машине с последовательным расположением колеблющихся масс (рис. 7.6, г) грузонесущие органы 1 расположены один за другим. Эксцентриковый вибратор 2 сообщает им силовые импульсы, направленные в противоположные стороны, вследствие чего грузонесущие органы, опертые на фундамент на упругих связях 3, колеблются в противофазе. Такое устройство обеспечивает уравновешивание горизонтальных составляющих сил инерции.

Более полное уравновешивание достигается в машинах

споследовательно-параллельным расположением колеблющихся масс (рис. 7.6, д). Каждая состоит из грузонесущих органов 1 и вспомогательных балок 2, жестко соединенных друг

сдругом тягами 3. Колеблющиеся массы расположены так, что

159