Качающиеся конвейеры с постоянным давлением груза на дно желоба

Качающийся конвейер с постоянным давлением на дно желоба системы Маркуса (фиг. 25.1, а) состоит из желоба 1, опорных кат­ков 2 и специального двухкривошипного привода 3, кинематиче­ская схема которого показана на (фиг. 25.1, б).

Желоб совершает прямолинейные переменно-возвратные движения в горизонтальной плоскости, однако характер движения при прямом (в направле­нии вперед) и при обратном (в направлении назад) ходах различ­ный.

Как видно из диаграммы скорости (фиг.25.1 в), при значи­тельной части прямого хода в промежутке времени t скорость желоба плавно возрастает, затем резко понижается, доходя до нуля.

При обратном ходе скорость желоба по своей абсолютной величине в первой части резко возрастает, затем плавно пони­жается. Ускорение желоба Ј_ж тоже плавно возрастает, затем резко уменьшается, меняет свое направление, доходя до наиболь­шей отрицательной величины и опять резко увеличивается. Нахо­дящийся в желобе груз в период времени t прямого хода желоба движется вместе с ним без скольжения, накапливая кинетическую энергию.

В точке А, когда скорость желоба резко меняется и уско­рение достигает некоторой предельной величины, равной j_ж, груз по инерции продолжает двигаться вперед с некоторым замедле­нием, скользя по желобу вперед и при обратном ходе желоба. Желоб как бы выскальзывает из-под груза.

В точке Б скорость груза меняет направление, и он движется назад, скользя по же­лобу.

В точке С прекращается скольжение, и груз движется вместе с желобом назад до точки D, после чего процесс повторяется.

Рис.25.1 Качающийся конвейер с постоянным давлением груза на дно желоба

а – схема конвейера; б- схема двухкривошипного привода; в – диаграмма скоростей желоба v_ж, груза v_г и ускорения желоба j_ж; 1- желоб; 2- опорные катки; 3 – шатун; 4 – коленчатый вал; 5- соединительная планка; 6 – кривошип; 7 – клиноременная передача; 8 – электродвигатель; 9 – маховик.

Таким образом, груз движется вперед в промежутке вре­мени при прямом и обратном ходе желоба, и только не­большой промежуток временидвижется назад при обрат­ном ходе желоба.

Такой порядок движения груза обеспечивает ему перемещение вперед. Конструктор должен выбрать такие раз­меры и режим работы конвейера, чтобы промежутки времении были минимальными.

Рассмотрим соотношение усилий и ускорений, при котором указанный характер движения груза становится возможным.

При движении желоба вперед, когда ускорение желоба поло­жительно (рис.25.1 в), на частицу груза весом G, лежащего на дне желоба конвейера, будут действовать вес груза G, сила тре­ния:

,

и сила инерции:

где, кроме обозна­ченных,

т — масса груза в кГсек²/см;

μ — коэффициент трения груза о дно желоба; — ускорение силы тяжести.

Груз будет двигаться вместе с желобом тогда, когда сила тре­ния будет равна или больше силы инерции, т. е. при условии

или

т. е. при ускорении желоба

Когда ускорение желоба будет отрицательным (после точки Е на фиг. 25.1, в) сила инерции будет заставлять груз дви­гаться вперед, а сила трения R будет препятствовать этому дви­жению. Груз будет скользить по желобу вперед в направлении движения только тогда, когда сила инерции груза будет по абсо­лютной величине больше силы трения, т. е. при условии

т. е. когда ускорение желоба будет

Начиная с точки А, груз скользит по желобу вперед с началь­ной скоростью , равной скорости желоба в точке А. Поскольку на груз действует сила трения груза о дно желоба, то груз будет двигаться с равномерно замедленной скоростью, которая на диа­грамме изобразится прямой АС.

В точке С движение груза отно­сительно желоба (т. е. скольжение груза по желобу) прекра­тится, и он опять будет двигаться вместе с желобом. Следова­тельно, груз будет скользить по желобу промежуток времени каждого цикла движения, т. е. каждого оборота криво­шипа. Давление груза на дно желоба будет всегда одинаковым иравным весу груза, также постоянную величину будет иметь сила трения груза по дну желоба.

По данным проф. П. С. Козьмина, путь s, проходимый грузом за один оборот вала кривошипа, есть частное от деления пло­щади АСВА на диаграмме скоростей (рис.25.1, в), заключенной между графиками скоростей груза и желоба на отрезке временина время в принятых масштабах построения диаграммы. Тогда средняя скорость движения груза:

где n - число оборотов приводного вала в 1 мин.

Производительность конвейера определяется по формуле:

т/час

коэффициент заполнения желоба принимают

Для конвейеров с постоянным давлением груза на дно желоба обычно принимают радиус ведущего кривошипа (и следовательно, амплитуду колебания желоба) число оборотов ведущего вала (частоту колебаний) об/мин, ширину желоба

3.Качающиеся конвейеры с переменным давлением груза на дно желоба

Качающийся конвейер с переменным давлением груза на дно желоба системы Крейса (рис.25.1, а) состоит из желоба 1, упру­гих стоек 2, жестко прикрепленных к желобу и опорной раме 3 под некоторым углом а к вертикали, и обычного кривошипного привода 4-8 (рис.25.2, б). Кривошип вращается с постоянной угловой скоростью и сообщает желобу переменно-возвратное дви­жение одинакового характера как для прямого, так и для обрат­ного хода (рис.25.2, в).

Поскольку желоб опирается на упругие стойки — рессоры, установленные под некоторым углом, а к вертикали, то при дви­жении вперед он немного приподнимается вверх, а при движении назад опускается, потому что желоб двигается в направлении, перпендикулярном к опорным стойкам.

Упругие опорные стойки устанавливаются обычно под углом α = 25-30⁰ , их наклон определяет направление транспортирова­ния груза; груз движется всегда в ту сторону, куда наклонены стойки по отношению к перпендикуляру, восстановленному к

Рис. 25.2. Качающийся конвейер с переменным давлением груза на дно желоба: а – схема конвейера; б- привод; в- диаграмма скоростей желоба v_ж, груза v_г и ускорения желоба j_ж; нагрузки, действующие на частицу груза при движении желоба вперед (г) и назад (д); 1 – желоб; 2 – опорные рессоры; 3 – рама; 4 – шатун; 5 – кривошип; 6 – клиноременная передача; 7 – электродвигатель; 8 - маховик

Же­лобу в месте крепления стойки (см. угол а на рис.25.2, а). Упругие стойки являются своего рода аккумулятором энергии: при прямом ходе желоба они изгибаются, запасая кинетическую энергию и преобразовывая ее в потенциальную энергию упругих сил, а при обратном ходе они, вследствие своей упругости, воз­вращают желобу накопленную энергию. Этим самым упругие стойки значительно помогают приводу конвейера.

Стойки обычно изготовляются из рессорной стали марок 60С2 или 55С2.

Скорость v_ж и ускорение j_ж (как и усилие), сообщаемые шатуном привода желобу конвейера (рис 25.2, г) могут быть разложены на горизонтальную j_жх (вдоль желоба конвейера) и вертикальную j_жу (перпендикулярно к желобу) составляющие.

При движении желоба вперед вертикальная составляющая ско­рости (и ускорения) направлена вверх, а при ходе желоба назад — вниз.

Когда желоб движется вперед (приподнимаясь), на частицу груза, лежащего на дне желоба, действуют следующие усилия (рис 25.2, г): по вертикали сила веса G и сила инерции W_y, на­правленные вниз, а по горизонтали сила трения R и сила инер­ции W_x, направленные в разные стороны.

Следовательно, давление на дно желоба будет равно:

исила трения

Когда желоб движется назад (опускаясь), вертикальная составляющая силы инерции (рис. 25.2, д) будет направлена вверх, и давление груза на дно желобаи сила тренияуменьшаются, а именно:

Таким образом, давление груза на дно желоба при прямом иобратном ходах желоба получается различным по величине.

Для обеспечения движения груза вперед как при прямом, так иобратном ходах желоба необходимо правильно выбрать режим работы конвейера.

Ускорение желоба выбирается так, чтобы груз не отрывался от желоба, а сила инерции груза в период замедле­ния прямого хода желоба (участок АВ на рис.25.2, в) была больше силы трения груза о желоб и обеспечила бы грузу дви­жение вперед ипри обратном ходе желоба. Чтобы груз не отры­вался от желоба, минимальное давлениедолжно быть больше нуля, т. е. согласно уравнению:

и, следовательно,

т. е. вертикальная составляющая ускорения желобадолжна быть меньше ускорения силы тяжести

Как известно из теории кривошипного привода, наибольшая величина ускорения желоба

следовательно, должно быть выдержано условие

где, кроме указанных ранее,

— радиус кривошипа в см;

— угловая скорость кривошипа в 1 сек.;

— число оборотов кривошипа в об/мин.

Режим работы качающегося конвейера любого типа характе­ризуется коэффициентом режима Л, выражающим отношение вер­тикальной составляющей ускорения к ускорению силы тяжести, т. е.

Для конвейеров с переменным давлением груза на желоб при­нимаютВследствие этого груз никогда не отрывается от желоба и при своем движении скользит по дну желоба.

Для выполнения второго условия, чтобы груз скользил по же­лобу вперед, необходимо соблюдение неравенства

или

так как

то

и, следовательно,

или

При соблюдении этих условий груз будет двигаться со ско­ростью v_г раздельно от желоба, как показано на диаграмме ско­ростей (рис.25.2, в).

Средняя скорость движения груза по горизонтальному же­лобу

где — коэффициент трения груза о дно желоба в движении.

Для конвейеров с переменным давлением груза на желоб обычно принимают число колебаний кол/мин и амплитуду колебаний, обусловливаемую' радиусом кривошипа Производительность конвейера определяется по формуле:

т/ч.

Из рассмотрения принципа работы качающихся конвейеров с постоянным и переменным давлением следует, что груз при своем движении трется по дну желоба, изнашивая его.

В кон­вейерах этого типа основной движущей силой является сила инер­ции, поэтому они и называются инерционными.

Дата добавления: 2014-01-04