ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВИНТОВОГО КОНВЕЙЕРА

Цель лабораторной работы

Целью выполнения лабораторной работы являются:

изучение процесса транспортирования сыпучего материала горизонтальным и пологонаклонным винтовыми конвейерами;

определение основных параметров винтового конвейера.

Задачи лабораторной работы

В ходе выполнения лабораторной работы студент должен изучить конструкцию и способ перемещения насыпных грузов винтовым конвейером; научиться определять основные параметры винтового конвейера; опытным путем установить зависимость изменений производительности от времени транспортирования при различных углах наклона конвейера.

Краткие теоретические сведения

Винтовые конвейеры относятся к группе транспортирующих машин без тягового органа и используются в химической, мукомольной промышленности, при производстве строительных материалов для транспортирования пылевидных, порошкообразных и реже мелкокусковых грузов на небольшое расстояние в горизонтальном или вертикальном направлении.

Винтовыми конвейерами не рекомендуется перемещать липкие и влажные, сильно уплотняющиеся и высоко абразивные грузы, а также грузы, измельчение которых снижает их качество.

Достоинствами винтовых конвейеров являются герметичность и компактность, простота конструкции и обслуживания, надежность в эксплуатации, удобство промежуточной разгрузки, пригодность для транспортирования горячих, пылящих и токсичных материалов. Недостатками винтовых конвейеров являются повышенная энергоемкость, дробление транспортируемых грузов, повышенный износ винта и желоба, ограниченная длина (до 60 м), высокая чувствительность к перегрузкам, возможность образования заторов [6, 7, 12].

Винтовые конвейеры выполняют горизонтальными, наклонными и вертикальными.

Горизонтальный винтовой конвейер (рис. 6.1) состоит из неподвижного желоба, нижняя часть которого имеет форму полуцилиндра, закрытого сверху крышкой, приводного вала с укрепленными на нем витками транспортирующего винта, концевых опор и промежуточной опоры, привода (включающего электродвигатель, редуктор и две муфты), загрузочного и разгрузочного устройств [6, 7, 11, 12].

Рис. 6.1. Схема горизонтального винтового конвейера:

1 – загрузочное устройство; 2 – подвесная промежуточная опора;

3 – винт; 4 – разгрузочное отверстие; 5 – желоб; 6 – редуктор;

7 – муфта; 8 – электродвигатель

Перемещение груза по желобу обеспечивается витками вращающегося винта, с помощью которого груз перемещается вдоль оси конвейера в направлении транспортирования, как гайка вдоль винта, а затем высыпается из разгрузочного отверстия.

Наклонные винтовые конвейеры по значению угла наклона разделяют на полого- и крутонаклонные. К пологонаклонным относятся конвейеры, угол β наклона которых не превышает угол φ₀ естественного откоса транспортируемого груза. Для крутонаклонных конвейеров β > φ₀.

Пологонаклонные конвейеры по конструкции и принципу действия подобны горизонтальным, а крутонаклонные – вертикальным. Длина горизонтальных винтовых конвейеров обычно не превышает 60 м. Вертикальные винтовые конвейеры имеют высоту до 20м, но в основном 5–10м.

Винт вертикального конвейера расположен в вертикальной трубе и вращается с большой скоростью, увлекая при этом насыпной груз, подаваемый горизонтальным питателем. Траектория его представляет собой винтовую линию с малым шагом. Вертикальные винтовые конвейеры снабжены лопастными питателями.

Одну из концевых опор винта снабжают упорным подшипником, который устанавливают на разгрузочном конце конвейера. Промежуточные подвесные подшипники устанавливают с шагом 1,5–3,5 м, в месте установки промежуточной опоры витки винта прерываются.

Подвесные подшипники должны иметь надежное уплотнение для защиты от загрязнения, малые длину и диаметр. Шаг винта t для легко перемещаемых грузов принимают равным его диаметру t = D, для трудно перемещаемых грузов величину шага снижают до t = 0,8D.

Частота вращения винта n зависит от характеристики перемещаемого груза, частота вращения уменьшается с увеличением диаметра винта, плотности и абразивности груза.

Транспортирование абразивных материалов винтовыми конвейерами приводит к быстрому изнашиванию винта и желоба. Винтовыми конвейерами со сплошными винтами очень липкие грузы транспортировать нельзя, т. к. они налипают на винт и вращаются вместе с ним, не перемещаясь вдоль желоба. Винтовые конвейеры также не рекомендуют для перемещения грузов, крошение которых снижает их качество (например, кокс) [6, 7, 11, 12].

Производительность горизонтального и полого наклонного винтового конвейера [7], (м³/ч),

, (6.1)

где ψ – коэффициент заполнения желоба конвейера, для грузов средней подвижности (песка) ψ = 0,3;

D_в – диаметр винта, м;

t – шаг винта, м;

n – частота вращения винта, мин^-1; частота вращения винта зависит от характеристики транспортируемого груза и диаметра винта.

Максимальная частота вращения винта для легких неабразивных материалов n = 60 / D_в; для тяжелых неабразивных материалов n = 45 / D_в; для тяжелых абразивных материалов (песок) n = 30 / D_в.

Мощность электропривода винтового конвейера

, (6.2)

где Q – производительность конвейера, т/ч;

H – высота подъема, м;

L – длина транспортирования, м;

ω – коэффициент сопротивления движению груза, учитывающий трение груза о винт и желоб, потери на трение в подшипниках (табл. 6.1);

η = 0,7–0,9 – кпд привода.

Требуемая мощность привода вертикальных конвейеров [7]

, (6.3)

где k_з – коэффициент запаса мощности; при перемещении легких неабразивных мелкозернистых грузов k_з = 1,1–1,2; при перемещении неабразивных грузов k_з = 1,2–1,4; при перемещении абразивных грузов k_з = 1,8–2,0;

ω – коэффициент сопротивления движению груза; для зерновых грузов ω = 5,5–7,5; для соли ω = 6,5–8,3.

Таблица 6.1

Коэффициент сопротивления ω и частота вращения n

для горизонтальных и пологонаклонных конвейеров

Насыпной груз	ω₀	n, об/мин
Глина: сухая сырая	4,0 –	– 20–60
Зола	4,0	40–120
Овес	1,2	–
Цемент	4,0	40–120
Опилки древесные	1,3	50–120
Песок: сухой сырой	3,2–4,0 4,0	40–120 40–71
Угольная пыль	4,0	50–120

Мощность электродвигателя с учетом коэффициента перегрузки k_п = 1,3–1,5 и КПД привода η_общ = 0,7–0,9 определяется

. (6.4)

При сравнении винтового и ленточного конвейеров производительностью 30 т/ч установлено, что при длине до 10 м общая величина эксплуатационных расходов за 1 час приблизительно одинакова, а при длине 100 м расходы на винтовой конвейер увеличиваются вдвое по сравнению с расходами на ленточный конвейер. Таким образом, при небольшой длине транспортирования использование винтовых конвейеров является наиболее рациональным (из-за их невысокой стоимости), при значительной длине транспортирования использование винтовых конвейеров является экономически невыгодным из-за их высокой энергоемкости [6].

Расчет винта на прочность производится с учетом действия сил растяжения (сжатия), крутящего момента и сил собственного веса по стандартным методикам.

Крутящий момент на валу винта

, (6.5)

Действующая на винт продольная сила

, (6.6)

где α_ср – средний угол подъема винтовой линии; tg α_ср = 0,45 t_в / D_в;

φ – коэффициент внутреннего трения насыпного груза о материал винта.

Далее выполняют силовой и кинематический расчеты с выбором редуктора и соединительных муфт [6, 7, 11, 12].

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 104; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8 9 101112 13 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!