Дробильно-сортировочное оборудование

Назначение, способы измельчения и применяемое оборудование

Для использования добытого сырья в производстве строительных материалов и изделий его подвергают измельчению. Измельчением называют процесс разрушения твердого тела путем воздействия на него механических сил. В зависимости от крупности кусков измельченного материала процесс измельчения называют либо дроблением либо помолом.

Назначение измельчения

– для получения материала, имеющего заданные размеры;

– для получения большой удельной поверхности, при которой получаются новые свойства материалов;

– для получения однородных многокомпонентных смесей;

– для извлечения полезных ископаемых из добытых материалов.

Степень измельчения i определяется по формуле:

, где

D_СР – средний размер куска до измельчения, мм;

d_СР – средний размер куска после измельчения, мм.

По тонкости измельчения дробление делят на 3 группы:

– крупное, размер куска после дробления до 200 мм;

– среднее – до 20 мм;

– мелкое – до 0,5 мм.

Помол также делят на 3 группы:

– грубый размер частиц после помола до 0,1 мм;

– тонкий – до 0,01 мм;

– сверхтонкий – менее 0,01 мм.

При крупном и среднем дроблении i = 2…6, при мелком i =10…30, при помоле i = 500…1000.

Способы измельчения

1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)

1) раздавливание;

2) истирание;

3) удар;

4) раскалывание;

5) изгибание;

6) резание;

7) взрывное дробление.

При крупном дроблении применяется раздавливание, при помоле – истирание в сочетании с ударом.

Классификация дробильно-помольных машин

1. По крупности частиц конечного продукта:

– дробилки;

– мельницы.

2. По технологическому применению:

– машины сухого измельчения;

– машины мокрого измельчения.

3. По режиму работы:

– закрытого цикла;

– открытого цикла.

4. По конструкции и принципу действия:

– щековые дробилки;

– конусные дробилки;

– валковые дробилки;

– глинорезки;

– бегуны;

– дезинтеграторы;

– шаровые и другие мельницы.

Щековые дробилки с простым качанием щеки

Кинематическая схема

Схема щековой дробилки

Описание работы:

На станине крепится неподвижная щека, облицованная бронеплитами, а подвижная щека свободно подвешена на оси, которая опирается на два подшипника, укрепленных на боковых стенках станины. Рабочее пространство образуется боковыми клиньями и щеками. Подвижная щека качается на оси под действие шатуна, насаженного на эксцентриковую ось. Шатун совершает вращательное движение по эксцентриситету, а также возвратно-поступательное в вертикальной плоскости распрямляет распорные плиты, что приводит к качению щеки. Привод от электродвигателя через клиноременную передачу. Тяга с пружиной служит для обжатия распорных плит, чтобы они не выпадали из гнезд во время работы.

При движении щеки влево происходит дробление, вправо – раздавленные куски просыпаются через нижнюю разгрузочную щель. При перемещении узла регулировки щели влево ширина ее уменьшается, уменьшается размер кусков и производительность, следовательно, производительность зависит от размеров получаемых кусков.

Щековые дробилки со сложным качанием щеки

Кинематическая схема

Схема щековой дробилки

Описание работы:

На станине закреплена неподвижная щека и боковые клинья. Отличие – подвижная щека подвешена на эксцентриковой оси, которая приводится во вращение шкивом через клиноременную передачу от электродвигателя. Нижний край подвижной щеки качается на шарнире распорной плиты, а она упирается в механизм регулировки щели.

При вращении эксцентрикового вала, когда верхняя часть подвижной щеки опускается и приближается и одновременно опускается, что проводит к интенсивному дроблению за счет дополнительного истирания. При подъеме подвижной щеки нижняя часть ее отходит, обеспечивая выгрузку материала.

Преимущества: Эти дробилки при равной производительности с простой дробилкой имеют меньшие размеры и мощности.

Недостатки: Эксцентриковая ось испытывает большие нагрузки и быстро изнашивается.

Щеки футеруются ребристыми плитами из марганцовистой, что способствует раскалыванию материала. Эксцентриковый вал делают из легированной стали.

Расчет производительности щековых дробилок

1. Объем материала выпадающего за 1 оборот экс-

центрикового вала (объем призмы трапецевидного

сечения):

, где

d₁ – ширина разгрузочного отверстия, мм;

S – ход щеки, мм;

h – наибольший путь, который могут пройти куски

раздробленного материала, мм

,

α – угол захвата между щеками, град;

В – ширина (длина) загрузочного отверстия, мм.

2. Производительность щековой дробилки:

, м³/ч

k_Р – коэффициент пустотности, k_Р = 0,3…0,7;

n – число оборотов эксцентрикового вала в минуту.

Приняв tgα = 0,4 и средний размер куска, выпадающего из дробилки равный

Þ

, м³/ч, или

, т/ч

Конусные дробилки

В конусных дробилках материал измельчается путем раздавливания и изгиба при качании внутреннего конуса по материалу, защемленному между поверхностями внутреннего и наружного конуса.

Вал с внутренним конусом (1) двигается так, что его ось описывает коническую поверхность с вершиной в т.А. При этом этом, диаметрально противоположные образующие внутреннего конуса с одной стороны приближаются к поверхности наружного конуса (2) и дробят материал, а с противоположной стороны – удаляются от него, обеспечивая разгрузку дробилки. За один оборот вала этот процесс происходит по всей окружности и непрерывно повторяется, что обеспечивает плавную работу и высокую производительность дробилки.  

Размер загружаемых кусков материала 300…1500 мм, разгружаемых – 50…220 мм. Þ i = 6…7.

Классификация конусных дробилок

1. По назначению:

– для крупного дробления;

– для среднего дробления;

– для мелкого дробления.

2. По способу подвесу вала:

– с верхним подвесом вала;

– с нижним подвесом вала;

– эксцентриковые с неподвижным валом.

3. По конструкции подвижного конуса:

– конусовидный конус;

– грибовидный конус.

Степень измельчения и производительность конусных дробилок регулируют подъемом и опусканием конуса.

Валковые дробилки

Валковые дробилки измельчают материал путем раздавливания и истирания между двумя цилиндрическими поверхностями валков, вращающихся навстречу друг другу. i = 4…6.

Классификация валковых дробилок

1. По назначению:

– для среднего дробления;

– для мелкого дробления;

– для дробления с попутным выделением каменистых включений;

– для формования.

2. По конструкции рабочей поверхности:

– с гладкой рабочей поверхностью;

– с рифленой;

– с ребристой;

– с зубчатой;

– с винтовой;

– с дырчатой.

3. По количеству валков:

– одновалковые (а);

– двухвалковые (б);

– многовалковые (в).

а) б) в)

Валковые дробилки применяют для дробления известняка, шамота, угля, мела, глины. Валковые дробилки с винтовой поверхностью применяют для дробления глины и выделения из нее каменистых включений (СМ-231).

Описание работы:

Быстро вращающийся валок (1) имеет стальные

ребра, и его диаметр меньше, чем у гладкого мед-

ленно вращающегося валка (2). Ребристый валок

упругим ударом перебрасывает камни через глад

кий валок в сборник, в то время как комья глины

попадают в пространство между валками.

Дырчатые вальцы, которые не только измельчают

Глину, но и одновременно формуют гранулы или

брикеты.

Расчет производительности валковых дробилок

, т/ч, где

L – длина валков, м;

d₁ – зазор между валками, м;

υ – окружная скорость валков (скорость движения материала), м/с,

k_Р – коэффициент разрыхления материала, k_Р = 0,3…0,6;

D – диаметр валков, м.

, т/ч

Молотковые дробилки

Материал измельчается ударом быстровращающихся молотков, шарнирно или жестко закрепленных на роторе. При этом материал разрушается не только от удара молотков, но и от удара материала по корпусу, и друг о друга.

Рекомендуется для дробления пород средней прочности и мягких пород с естественной влажностью не более 10% (известняк, мергель, гипсовый камень, мел, шамот). i = 10…50.

Классификация молотковых дробилок.

1. По способу крепления молотков:

– с шарнирно подвешанными молотками (для крупного, среднего и мелкого дробления);

– с жестко закрепленными молотками (для мелкого дробления и помола).

2. По количеству валов:

– одновальные (однороторные);

– двухвальные (двухроторные).

3. По расположению молотков:

– однорядные;

– многорядные.

У однорядных молотки на роторе располагают по окружности в 1 плоскости от 2 до 8 молотков весом до 70 кг каждый. У многорядных ротор собран из параллельных дисков, на каждом из которых подвешено от 2 до 8 молотков весом 3…10 кг каждый. Всего может быть до 300 молотков.

Однороторная однорядная молотковая дробилка

1. шарнирно закрепленные молотки; 2. ротор 3. ребристые дробящие плиты; 4. загрузочная воронка; 5. вал ротора; 6. пружинная опора; 7. колосниковая решетка; 8. шарнирное соединение колосника

Описание работы:

Однороторная молотковая дробилка имеет 6 П-образных молотков, которые свободно входят в отверстия ротора. Корпус футерован ребристыми дробящими плитами. В нижней части установлена колосниковая решетка, положение которой регулируется шарнирным соединением и пружинной опорой. К молоткам крепят сменные ударные головки, которые и осуществляют дробление материала.

Однороторная дробилка с жесткозакрепленными молотками

1. жестко закрепленные молотки; 2. ротор; 3. корпус; 4. цепная завеса загрузочного отверстия; 5. колосник; 6. предохранительная пружина. Описание работы: Данная дробилка предназначена для первичного дробления неабразивных горных пород.  

Цепная завеса необходима для предварительного разрыхления материала. Материал при дроблении отбрасывается вверх и в сторону, пока не пройдет через отверстия между колосниками.

Расчет производительности роторной дробилки

– при D_Р > L_Р

, м³/ч;

– при D_Р < L_Р

, м³/ч,

D_Р – диаметр ротора, м

L_Р – длина ротора, м

n – число оборотов ротора, об/мин.

Бегуны

На бегуна дробят материал между двумя цилиндрическими поверхностями катков и плоской поверхностью чаши. Катки катятся по дорожкам чаши и вместе с раздавливанием, происходит интенсивное истирание породы. Используют и для мелкого дробления или грубого помола влажной или сухой глины, кварца, шамота. Крупность помола 0,1…8,0 мм. Кроме того бегуны очень часто используют для перемешивания.

Классификация бегунов

1. По конструктивному исполнению:

– с неподвижной чашей;

– с подвижной чашей.

2. По технологическому назначению:

– мокрого помола (ω = 15…18%);

– сухого или п/сухого помола (ω = 10…11%);

– смесительные бегуны (ω = 10…12%).

3. По виду материала используемому при изготовлении бегунов:

– с металлическими катками;

– с каменными катками;

– с металлической чашей;

– с каменной чашей;

4. По размещению привода:

– с нижним приводом;

– с верхним приводом.

Бегуны мокрого помола

1. Катки; 2. Полуоси; 3. Неподвижная чаша; 4. Приемная тарель; 5. Станина из 4-х колен; 6. Венцовая шестерня; 7. Привод; 8. Вал.

Описание работы:

Эти бегуны предназначены для обработки глины или других материалов с влажностью до 18 %. Масса катков от 2 до 7 тонн. Ширина катков 0,3…0,8 м, диаметр 1,2…1,8 м. Катки одеты на полуоси, которые могут подниматься и опускаться по шлицам вала, если под катки попадаются не дробимые куски. Полуоси вращаются от вертикального вала, на который насажена приемная тарель, имеющая снизу венцовую шестерню, соединенную с приводом. Чаша установлена неподвижно на 4-х коленах станины и имеет отверстия в плитах пода для выгрузки материала. Отверстия могут открываться и закрываться при помощи механическим или пневматическим приводом. Через эти отверстия измельченный материал продавливается на приемную тарель, откуда сбрасывается скребком в приемный лоток, вмонтированный в станину.

Бегуны сухого помола

Описание работы:

Бегуны сухого помола полевого шпата, кварцита, глины и др. Имеют верхний привод. Чаша бегунов вращается через вал, коническую и клиноременную передачи от электродвигателя. Катки свободно сидят на полуосях, при этом могут подниматься и опускаться за счет того, что один конец полуоси может перемещаться по вертикали в станине. Материал дробится на чаше, выгружается через дырчатые плиты чаши, а не измельченный материал сдвигается скебками вновь под катки. Для катков небольшой массы применяется дополнительное прижатие механическим путем (рессоры с пружинно-винтовым натягом, гидравлическим или пневматическим способом), но это усложняет конструкцию, однако, снижает металлоемкость и удельный расход энергии.

1. Вращающаяся чаша; 2. Вал; 3. Венцовая шерстня; 4. Привод; 5. Катки; 6. Станина; 7. Подпятник.

Машины для помола

Для помола чаще всего используют дезинтеграторы, шахтные и шаровые мельницы. Измельчение материала производится ударами молотков, которые в дезинтеграторах закреплены жестко, а в шахтных мельницах – шарнирно. В шаровых мельницах измельчение производится мелющими телами. Кроме того, дезинтеграторы служат для грубого помола, а мельницы – для тонкого помола глины, мела, трепела и подобных мягких материалов.

Дезинтегратор

1. Роторы; 2. Бункер для загрузки; 3. Защитный кожух; 4, 5. Полуоси роторов; 6. Узел разгрузки; 7. Молотки; 8. Пальцы.  

Описание работы:

В зависимости от количества рядов молотков частицы могут получаться размером от 1,0 до 0,2 мм. Роторы вращаются с большой скоростью в противоположных направлениях. И материал, который подается через загрузочное устройство проходит через несколько рядов молотков, после каждого ряда отбрасывается в противоположное движению направление, пока не попадет в разгрузочное устройство. У дезинтеграторов роторы имеют размеры от 400 до 2500 мм, при длине пальцев от 100 до 700 мм. В целом, они просты по конструкции, но требуют очень частой замены пальцев в молотках и очень точной балансировки роторов.

Кольцевые шаровые (роликовые) мельницы

1. Желобчатая нижняя чаша-кольцо; 2. Верхнее неподвижное кольцо; 3. Привод; 4. Шары (ролики); 5. Венцовая шестерня; 6. Прижимная пружина; 7. Загрузочный лоток.

Описание работы:

Данную мельницу применяют для помола каолина, сухой извести, сухой глины, мела и подобных мягких материалов. Рабочий орган вращается медленнее, чем у дезинтеграторов, т.е. 40…300 об/мин. Требуемую тонкость помола получают при работе замкнутого цикла. Размалываемый материал подают по загрузочному лотку сразу в желобчатое кольцо под шары. С боку в мельницу подают воздух под давлением, благодаря чему, готовый продукт поднимается вверх и удаляется из мельницы. Для увеличения тонкости помола увеличивают силу прижатия верхнего неподвижного кольца при помощи пружины, пневматических или гидравлических механизмов.

«+» Имеет меньшие размеры и массу.

Барабанные шаровые мельницы

В шаровых мельницах материал размалывается внутри вращающегося барабана свободно падающими мелющими телами, которые отбрасываются центробежными силами. Мелющие тела при вращении барабана поднимаются под действием центробежных сил на некоторую высоту, при падении размалывают материал полученной кинетической энергией. Данные мельницы обеспечивают очень высокую тонкость помола и очень высокую производительность. Такие мельницы применяются для тонкого помола цементного клинкера, мергеля, известняка, доломита, шликера для глазури.

Классификация шаровых мельниц

1. По форме барабана:

– цилиндрические короткие;

– цилиндрические длинные;

– конические.

2. По футеровке барабана и виду материала мелющих тел:

– со стальной футеровкой;

– с кремневой футеровкой;

– с мелющими телами из каменного литья;

3. По форме мелющих тел:

– с шарами;

– с короткими цилиндрами (цильпебсами);

– с длинными стержнями;

4. По принципу работы:

– периодического;

– непрерывного действия.

5. По способу помола:

– сухого;

– мокрого.

6. По способу загрузки и выгрузки:

– с загрузкой и выгрузкой через люк;

– с загрузкой и выгрузкой через полую цапфу;

– с загрузкой через полую цапфу и выгрузкой через периферийные сита.

Преимущества шаровых мельниц:

1. высокая тонкость помола и однородность материала;

2. легкость регулирования степени измельчения;

3. простота и надежность конструкции.

Недостатки:

1. большой расход электроэнергии;

2. большой вес и размеры;

3. шум при работе;

4. засоренность материала продуктами истирания шаров.

Если длина мельницы в 5 раз больше диаметра, то такие мельницы называются трубными.

Они наиболее производительны и очень часто по длине разделены перфорированными перегородками. В образовавшихся камерах размещают мелющие тела определенного диаметра: от большего диаметра к меньшему (цильпебсами).

Размер загружаемых кусков 6…50 мм, а измельченного материала менее 90 мкм.

Барабаны шаровых мельниц футеруют прочными каменными материалами или стальными и чугунными бронеплитами, которые бывают плоскими, волнистыми и выступами (каблуками). Последние применяют для камер с крупными шарами для лучшего их подъема.

Расчет шаровых мельниц

В зависимости от окружной скорости и числа оборотов барабана может быть три случая движения шаров в барабане.

1) 2) 3)

n << n_КР n < n_КР n < n_КР

1) При небольшом числе оборотов вся масса шаров и материала поднимается на небольшую высоту и скатывается вниз, измельчая материал путем истирания.

2) При числе оборотов, несколько меньше критического, шары поднимаются вместе с барабаном, отрываются от него и падают по параболе, измельчая материал. При этом сила удара тем больше, чем больше вертикальная проекция траектории падения.

3) При излишне большом числе оборотов шары прижимаются центробежными силами к барабану и вращаются вместе с ним, не производя никакой работы.

Число оборотов барабана, при котором возникает такое движение, называют критическим.

Угол подъема шара определится из соотношения

.

При α=90⁰ получим критическое число оборотов барабана:

=1

Откуда

,

где R, D – соответственно внутренний радиус и диаметр барабана, м.

Наибольшей высоты падения (для случая 2) шары достигают при α=35⁰20^/. Следовательно, число оборотов барабана при сухом помоле материала должно определяться из формулы:

А для мокрого помола необходимо учитывать коэффициент проскальзывания мелющих тел, поэтому число оборотов определится

.

Эффективность работы шаровых мельниц также зависит от величины загрузки мелющими телами или от коэффициента загрузки

,

где G – вес мелющих тел, т; R – внутренний радиус барабана, м; L – длина барабана, м; k – коэффициент разрыхления загрузки, k_Р=0,55…0,575; ρ – плотность материала мелющих тел, т/м³.

При меньшем коэффициенте загрузки мелющие тела не поднимаются на нужную высоту из-за отсутствия подпоры нижних слоев. А, при большей загрузки (> 0,32) мелющие тела не измельчают материал.

Мелющие тела + материал = 2/3 по высоте (диаметру) мельницы.

Мощность двигателя мельницы определяется из соотношения

, (кВт)

где η₁ – КПД механизмов мельницы, η₁= 0,9…0,95; η₂ – коэффициент повышения мощности электродвигателя с учетом пускового момента, η₂ = 0,85…0,95.

Производительность мельницы зависит от вида материала, от частоты вращения, от диаметра барабана, от формы бронеплит.

, (т/ч),

где V – внутренний полезный объем мельницы, м; k – коэффициент тонкости помола k= 0,6…1,2; k_N – коэффициент использования мощности, k_N=0,9; g – удельная производительность мельницы, g = 40…80 кг/кВт·ч; d внутренний диаметр мельницы, м.

Мельницы сверхтонкого измельчения

Сверхтонкое измельчение улучшает эксплуатационные характеристики строительных материалов и интенсифицирует технологические процессы производства строительных материалов. Например, увеличение тонкости помола цементного клинкера с 2500 до 5000 см²/г позволяет повысить активность цемента с 30 до 80 МПа. При этом цемент получает свойства быстротвердеющего и он очень удобен для получения тонкостенных высокопрочных преднапряженных конструкций самой сложной конфигурации.

Для сверхтонкого измельчения применяют вибрационные мельницы и мельницы струйной энергии.

Вибрационные мельницы

1. Корпус вибромельницы.

2. Люк для загрузки и выгрузки мелющих тел, а также загрузки материала.

3. Вентилятор, нагнетающий воздух.

4. Пневмопровод.

5. Циклон для осаждения материала.

6. Дебалансный вал.

7. Шары и материалы.

8. Амортизаторы.

9. Упругая муфта.

10. Привод.

Описание работы:

Вибромельница загружается на 80%. Вибрация корпуса вызывается центробежными силами инерции, возникающими при вращении дебаланса. Дебаланс насажен эксцентрично по отношению к оси вращения. Частота вращения 20…50 об/с. Корпус мельницы приводится в качательное движение по круговой или элипсической траектории. В процессе работы шары и материал перемещаются в сторону, противоположную вращению.

Особенность вибромельниц в том, что материал подвергается многократному ударному истирающему действию шаров. При этом число соударений частиц материала и шаров в тысячи раз больше, чем в шаровых мельницах.

Наиболее эффективно применение вибромельниц для получения частиц менее 10 мкм.

Струйные мельницы

В шаровых и вибромельницах сырье загрязняется материалом футеровки и мелющих тел. Особенность – эти мельницы вообще не имеют движущихся частей. Принцип действия основан на высокоскоростном самоизмельчении частиц в струе энергоносителя.

Классификация струйных мельниц

1. По виду энергоносителя:

– воздухоструйные (сжатый воздух);

– газоструйные (инертный газ);

– пароструйные (перегретый пар).

2. По схеме измельчения материала и по конструкции помольной камеры:

– мельницы с вертикальной трубчатой камерой;

– мельницы с плоской горизонтальной камерой;

– мельницы с эжекторной противоточной камерой.

1. Ленточный транспортер для подачи материала 2. Загрузочная труба 3. Диффузор (рассеиватель) 4. Воздушный патрубок 5. Коллектор (дно с отверстиями) 6. Зона измельчения. 7. Замкнутая труба, образующая камеру 8. Жалюзи 9. Разгрузочное устройство

Мельница с вертикальной трубчатой камерой

Описание работы:

Материал размером не более 12 мм подается питателем в загрузочную трубу, в которой он захватывается воздухом, вдуваемым по воздушному патрубку, и попадает в замкнутую трубу, образующую камеру высотой до 2,5 м. Циркуляция материала в камере происходит вследствие движения воздуха, вдуваемого со сверхзвуковой (466 м/с) через сопла. Вихревое движение потока приводит к соударению частиц и их интенсивному измельчению. Воздух из камеры через жалюзи уходит в трубу, унося с собой в осадительные устройства частицы материала требуемой крупности (менее 2…6 мкм). Тогда как более крупные под действием центробежных сил отбрасываются к периферии и продолжают двигаться и измельчаться в камере. Тонкость помола регулируется наклоном створок жалюзи. П=0,5 т/ч.

Мельница с плоской помольной камерой

1. Направляющие сопла

2. Бункер подачи материала

3. Эжектор

4. Помольная камера

5. Труба подачи материала

в пылеочистку

6. Осадительная труба

Описание работы: Материал из бункера поступает в эжектор и сжатым воздухом выносится в помольную камеру, где за счет соударений измельчается, а далее – в осадительную камеру. Материал двигается по кольцу камеры со скоростью 100 м/с, по стенкам спускается вниз, а воздух через фильтры удаляется в атмосферу. Размер измельченного материала до 10 мкм.

Струйная мельница с эжекторной противоточной камерой

1.Бункера с измельчаемым материалом

2. Эжекторы

3. Разгоночные трубы

4. Помольная камера

5. Бронеплиты

6. Труба подачи материала в пылеочистку

Описание работы:

Материал подается в разгоночные трубы, подхватывается сжатым воздухом (давление 4…8 атм.) и направляются в помольную камеру. Помольная камера футерована износостойкой сталью. Материал измельчается за счет многократных соударений частиц при встрече вихревых потоков, а также за счет удара о бронеплиты помольной камеры.

Машины для сортировки

Для получения наиболее прочного бетона или керамики необходимо чтобы мелкие частицы полностью занимали пустоты между крупными частицами. В таком случае у бетона будет прочный скелет, а керамика будет газопроницаемой и химически стойкой. Необходимые грансосотав и пустотность песка или щебня можно получить только после сортировки сырья.

Сущность сортировки заключается в разделении смеси сыпучих материалов на отдельные фракции по крупности. Если из сырья выделяют самые крупные или самые мелкие фракции, то такую сортировку называют предварительной. Если же сырье полностью разделено на несколько товарных сортов, то это – окончательная сортировка. Если во время сортировки образуется фракция, идущая на дополнительное измельчение, то такая сортировка называется проверочной.

Для этих целей применяют следующие способы сортировки:

· Механическая сортировка, т.е. разделение материала по крупности за счет применения механизмов с рассеивающими поверхностями;

· Воздушная сортировка (сепарация) – разделение частиц по крупности или по средней плотности в газовых потоках при различной скорости движения потоков, под действием сил тяжести и центробежных сил;

· Гидравлическая сортировка – разделение по крупности, по средней плотности и по различной смываемости в водной среде.

· Магнитная сортировка (сепарация) – удаление металлических предметов из материала за счет действия электромагнитного поля.

Механическая сортировка

Машины для механической сортировки называют грохотами.

Классификация грохотов

1. По типу просеивающей поверхности:

– колосниковые – штампованные – плетенные

2. По характеру движения просеивающей поверхности:

– неподвижные;

– качающиеся;

– вибрирующие;

– вращающиеся.

3. По форме просеивающей поверхности:

– плоские;

– изогнутые.

4. По положению просеивающей поверхности в пространстве:

– горизонтальные;

– наклонные.

Просеивающие поверхности делают в виде колосниковых решеток для крупного грохочения материала крупностью от 200 до 500 мм, в виде Штампованных – для среднего грохочения от 50 до 200 мм, плетенных проволочных – для мелкого грохочения от 1 до 50 мм, плетенных нитяных – для тонкого просеивания от 0,04 до 1 мм. Для сортировки более мелких частиц чаще всего используют воздушную сепарацию.

Грохоты характеризуются к.п.д. или эффективностью грохочения. Эффективность грохочения может быть определена по формуле

,

где d₁ – вес прошедших через сито зерен нижнего класса; d – вес зерен того же класса, содержащегося в исходном материале.

Производительность грохота зависит от: влажности материала, его крупности, формы кусков, % содержания мелких, пылевидных, илистых частиц, угла наклона, площади просеивающей поверхности, коэффициента трения материала о поверхность и т.д.

(м³/ч),

где h – толщина слоя материала в начале просеивания, (м); b – ширина просеивающей поверхности, (м), υ – скорость движения материала, (м//с), k_Р – коэффициент разрыхления материала, k_Р = 0,6…0,8.

Способы установки сит

1) Последовательная установка сит

Используется в барабанных грохотах, реже в грохотах с плоскими ситами. В этой схеме облегчается доступ к ситам, достигается лучшее распределение фракций по бункерам; высота грохота минимальна, но качество грохочения невысокое.

2) Параллельная установка сит

Процесс сортировки идет более интенсивно, т.к. сразу отсортировываются крупные куски, что не задерживает прохождение мелких.

«+» – качество сортировки наилучшее.

«–» – усложняется наблюдение и смена сит, увеличиваются высота грохота, затрудняется распределение фракций по бункерам.

3) Смешанная установка сит

Лишена недостатков первых двух способов установки.

Колосниковые и плоские качающиеся грохоты

Колосниковые грохоты бывают подвижные и неподвижные. Неподвижные устанавливаются над бункерами и питателями дробилок для отделения кусков, превышающих допустимые пределы. Материал продвигается по грохоту при наклоне колосниковой решетки под углом 45…50⁰, т.е. под углом, превышающим угол естественного откоса материала. Грохот состоит из опорной рамы и колосниковой решетки.

Подвижные колосниковые грохоты с качающимися колосниками используют как питатели для равномерной подачи крупнокускового материала на дробление, с одновременным удалением кусков, меньших размеру разгрузочной щели дробилки.

1. Колосники;

2. Шарнирные подвески;

3. Эксцентриковый привод.

Плоские качающиеся грохоты обеспечивают интенсивное просеивание материала и перемещение его по просеивающей поверхности.

1. Колосники;

2. Шарнирные опоры

3. Эксцентриковый привод

1. Колосники;

2. Шарнирные стойкие;

3. Эксцентриковый привод

П = 300…900 т/ч

Чаще всего применяют для просеивания сухих материалов.

Виброгрохоты

Виброгрохоты обеспечивают высокочастотные колебания частиц материала, что приводит к резкому снижению трения и повышению подвижности материала. Число колебаний велико от 500 до 3000 колебаний/мин. Амплитуда от 0,5 до 2,5 мм.

Разновидностью плоских грохотов являются эксцентриковые, инерционные виброгрохоты и виброгрохоты с направленными колебаниями.

Эксцентриковый виброгрохот

Описание работы:

Грохот состоит из неподвижной рамы, которая опирается на стойки с амортизаторами или подвешиваются на пружинные подвески. Он также содержит подвижную часть − грохот, который подвешен на экцентриковых шейках вала. Количество сит в грохоте определяется количеством требуемых фракций. Эксцентриковый вал опирается на раму через подшипник и приводится в движение от электродвигателя через клиноременную передачу.

1. Пружинные подвески;

2. Неподвижная рама;

3. Привод

4. Грохот с ситами;

5. Эксцентриковый вал.

Длина сит 2,5…4 м, ширина 1…1,75м

Количество колебаний − 12…25 в сек

Производительность − 200 м³/ч

Инерционный виброгрохот

1. Загрузочный латок;

2. Подвижный короб;

3. Привод;

4. Дебалансный вал;

5. Пылезащитный кожух;

6. Амортизаторы;

7. Пружинные подвесы.

Описание работы:

В этом грохоте нет отдельной неподвижной рамы, а вибрация создается за счет дебаланса, установленного на конце вала. Вал крепится к неподвижному коробу при помощи подшипников. В короб расположены 2 сита длиной от 1,2 до 3,0 м, шириной − 0,9…1,2 м, эксцентриситет − 6…10 мм, количество колебаний − 12…25 в сек. Производительность − 100 м³/ч.

Короб через амортизаторы подвешивается или устанавливаются на несущие конструкции. Привод − от отдельно стоящего электродвигателя. При вращении дебаланса возникает центробежная сила, которая заставляет колебаться корпус грохота и просеивать материал.

«+» − меньше изнашивается электродвигатель, по сравнению с электродвигателем эксцентрикового грохота.

«−» − в период пуска и остановки грохота из-за резонанса повышаются динамические нагрузки на конструкции грохота.

Виброгрохот с направленными колебаниями

1. неподвижная рама;

2. короб грохота;

3. привод;

4. вибратор направленных колебаний;

5. рычаги;

6. амортизаторы;

7. приводный шкив;

8. дебалансные валы;

9. зубчатая пара.

Описание работы:

Виброгрохот с направленными колебаниями имеет горизонтальную непод-вижную раму, на которой находится короб с 2 ситами. Короб, в свою очередь, установлен на двух парах шарнирных рычагов и 2 парах пружинных аморти-заторов. К стенкам короба прикреплен двухвальный вибратор направленных колебаний.

Виброгрохот совершает 740 колебаний в минуту, с амплитудой 20 мм, производительность до 40 м³/ч.

Дебалансные валы связаны между собой цилиндрической шестеренчатой парой, за счет чего они вращаются навстречу друг другу. Вибратор установлен так, что результирующая сила направлена под углом 35⁰ и реакция этой силы гасится пружинными амортизаторами. Сами сита совершают направленные колебания, вызывая скачкообразное движение материала по параболической траектории.

Электромагнитные виброгрохоты

Применяются для мелкой сортировки, т.к. просеивающая поверхность колеблется с частотой 3000 кол/мин.

1. Загрузочное устройство

2. Электромагнитный вибратор

3. Рама с ситом

4. Задающая рукоять

5. Пружина

6. Катушка

7. Якорь

8. Шток

9. Планки

10. Сито

Описание работы:

При помощи задающей рукояти и пружины устанавливается амплитуда колебаний. Колебания от электромагнитного вибратора создаются в плоскости, перпендикулярной просеивающей поверхности. Продвижение материала осуществляется за счет наклона просеивающей поверхности.

«+» − сама рама и корпус сит не подвижны, т.к. колебания подаются на сетку.

«−» − быстрый износ сита и неравномерность амплитуды.

Особенностью конструкции всех грохотов является то, что каждый грохот закрывается пылезвуконепроницаемым кожухом, сами сита устанавливаются с выгибом на шпильках, ситовые полотна натягиваются пружинами со специальными зажимами для предотвращения обрыва.

Машины для гидроклассификации

Машины с вращающейся ванной разделяются на барабанные мойки и мойки-сортировки.

Барабанная мойка

В барабанных мойках промываемый материал движется внутри вращающегося барабана с водой от загрузочной зоны к разгрузочной. Поток промывочной воды или совпадает с направлением движения материала (в прямоточных мойках) или, наоборот, движется навстречу промываемому материалу. Внутренняя поверхность барабана имеет лопасти, с помощью которых материал перемешивается в процессе промывки и перемещается вдоль барабана к разгрузочному люку.

Цилиндрическая гравиемойка-сортировка

Состоит из многосекционного барабана и привода электродвигателя, редуктора и открытой зубчатой передачи, установленных на общей раме. Барабан состоит из промывочной секции и трех цилиндрических решет, два из которых являются продолжением промывочной секции, а третье охватывает первое. Первое решето имеет отверстия диаметром (мм) 20, второе – 40, а третье, наружное – 6, что обеспечивает разделение массы на фракции 0…6, 6… 20, 20…40 и более 40 мм. Для загрузки гравиемойки-сортировки служит лоток. Куски сортируемого материала размером более 40 мм поступают за пределы барабана через открытую торцовую часть третьей секции. Опорой барабана со стороны загрузки служат два ролика, со стороны привода – подшипник скольжения, в котором вращается вал барабана. Вода для промывки подается по трубе, введенной в промывочную секцию и имеющей на Цилиндрической поверхности большое число отверстий малого диаметра. Расход воды зависит от степени загрязненности посторонними примесями и может достигать 5 м³ на 1 м³ промываемого материала.

Чтобы облегчить поступательное движение сортируемой массы материала внутри барабана, ему придается уклон 5..7°.

Мойки корытные применяются для обогащения руд и других полезных ископаемых.

Процесс обогащения (отмывки) в мойке корытной совмещен с разрыхлением, особенно вязких глинистых руд и примесей с одновременной гидравлической классификацией материала (обесшламливанием). Размер кусков исходного материала загружаемого в мойку корытную не крупнее 75…50 мм.

Мойка корытная состоит из наклонного корыта (6⁰ к линии горизонта) с полукруглым дном. Длина корыта составляет 2,5…8 м; ширина – 0,8…2,5 м. По продольной оси корыта располагается один или два вала с лопастями. Лопасти на валах устанавливаются под углом 30…45°, чем достигается перемещение крупного материала к разгрузочному концу мойки и одновременное его разрыхление. Диаметр по окружности лопастей составляет 0,4…0,8 м. Если мойка корытная содержит два вала, то они вращаются в противоположных направлениях, причем лопасти установленные на одном валу, проходят в промежутках между лопастями установленными на другом.

Материал в мойку корытную подается с нижнего конца корыта, которое примерно на 2/3 длины заполнено водой. Вода для отмывки подается под давлением в верхней части мойки.

Избыток воды отводится в слив в нижней части мойки и уносит с собой шламы и тонкие пески.

Работа мойки корытной и ее производительность зависят от свойств промываемого материала. При обработке легкопромываемых руд и полезных ископаемых можно установить более высокую скорость вращения валов и меньший угол наклона мойки, при обработке труднопромываемых руд медленное их передвижение обеспечивает разрыхление и размыв глинистых комков.

Шнековая пескомойка (рис. 225,а) состоит из корыта, в котором вращаются один или два параллельных шнека 3 с приводом от электродвигателя 2 через ременную и зубчатую передачи. Пульпа (смесь песка и воды) подается в верхнюю часть корыта. При вращении шнека осевшие в корыте крупные частицы перемещаются винтовой лопастью вверх к выгрузочному окну 4. В приподнятой части корыта материал частично обезвоживается. Угол наклона корыта 10…15° с подъемом в сторону разгрузки. Для подъема нижнего конца шнека над корытом служит механизм 5. Расходы воды в зависимости от степени загрязнения колеблются от 2,5 до 3 м3 на 1 м3 песка. Производительность пескомойки составляет от 5 до 20 м3/ч в зависимости от размеров шнека.

Дражная пескомойка показана на рис. 225,б. Рабочим органом этой машины являются бесконечные цепи 7 со скребками 9. Цепи огибают рабочие 10 и холостые 6 звездочки. Первые получают вращение от привода пескомойки, состоящего из электродвигателя 12, редуктора 11 и зубчатой открытой передачи 13, на выходном валу которой насажены ведущие звездочки бесконечных цепей.

Нижние ветви цепей, погруженные в корыто 14, скребками перемещают песок сначала по горизонтальному дну, затем по наклонной части корыта и далее из пескомойки в сборный бункер. Холостая ветвь цепи поддерживается роликами 8. Вода для промывки песка подается со стороны разгрузки. Загрязненная вода удаляется через отверстие в задней стенке корыта. Удельный расход воды от 3 до 5 м³ на 1 м³ песка. Производительность пескомойки достигает 20 м³/ч.

Рис. 225. Пескомойки-классификаторы: а — шнековая; б — дражная.

1. Направляющий желоб;

2. Карман (клапан);

3. Перфорированная перегородка;

4. Устройство для осаждения отсортированного материала;

5. Перфорированное дно.

Чистый песок с гарантированным зернистым составом можно получить путем его обогащения на гравитационных и центробежных гидроклассификаторах. В гравитационных гидроклассификаторах разделение песчаной смеси на зерна разной величины и их мойка происходит в потоке воды за счет различной массы частиц разного размера: более крупные зерна, как наиболее тяжелые, выпадают раньше, а более мелкие проносятся потоком дальше. В центробежных гидроклассификаторах разделение происходит за счет центробежных сил во вращающейся потоке воды.

Бункера. Силосы. Затворы

Основные типы ёмкостей в соответствии с назначением

Бункеры – ёмкости для хранения и самотечной разгрузки сыпучих материалов, характеризующиеся меньшими размерами вертикальной части по отношению к их максимальному размеру в плане (обычно в 1,5-2 раза).

Классификация бункеров

1. По назначению:

– приёмные,

– промежуточные,

– отпускные бункера.

2. По форме в плане:

– круглые, – прямоугольные, – щелевидные.

3. По строению:

– простые, состоящие из 1 геометрической фигуры;

– сложные – из 2-х.

Приемные бункера – предназначены для приема сыпучих материалов из транспортных средств, компенсируя неравномерность подачи в склад или в технологическую линию, поэтому размеры бункера должны обеспечивать достаточный фронт разгрузки.

Промежуточные бункера – служат для операций, связанных с хранением и отпуском груза внутри производственно-технологических линий.

Отпускные бункера используются для накопления, кратковременного хранения и отгрузки сыпучего груза в тару и транспортные средства.

Силоса – ёмкости для хранения и разгрузки сыпучих материалов, характеризующиеся цилиндрической или призматической формой, отношение высоты стенки к наименьшему размеру поперечного сечения равно двум и более.

Высота силосов ограничивается несущей способностью грунта и обычно не превышает 30 м. Отдельные силоса могут компоноваться по несколько в силосные корпуса. Силоса являются основными ёмкостями длительного хранения сыпучих строительных материалов, в частности – цемента.

Разгрузочные отверстия бункеров располагаются либо точно по оси, либо со смешением от нее.

Конструктивные схемы ёмкостей

Наиболее широкое распространение в промышленности получили бункера прямоугольной и круглой в поперечном сечении форм. Прямоугольные бункера распространены значительно шире, что поясняется удобством их размещения в сетке колонн и возможностью монтажа из линейных и плоских элементов. К их недостаткам следует отнести неизбежность образования застойных зон груза в местах пересечения смежных стенок. Однако при достаточно больших площадях выпускных отверстий и углах наклона стенок выгрузной воронки лучшие типы прямоугольных бункеров работают удовлетворительно. Стенки бункеров не должны иметь шероховатостей, уступов, выбоин, выступающих закладных частей. Более эффективно работают симметричные бункера.

Конусные и конусно-цилиндрические бункера с центрально расположенным круглым выпускным отверстием хорошо удовлетворяют условию возможно меньшей толщины застойной зоны, так как их форма довольно близка к форме зоны потока сыпучих грузов. Их большое преимущество – отсутствие вертикальных и наклонных ребер. Большинство ёмкостей типа "силос" являются конусно-цилиндрическими.

Рис.1. Основные формы ёмкостей: 1 – прямоугольная, 2 – цилиндрическая.

Форма и вместимость ёмкостей

Проектирование ёмкостей бункерно-силосного типа состоит в определении их геометрических размеров и формы, отвечающих ряду условий: 1) соответствие геометрической вместимости бункера требуемому объему размещаемого материала; 2) отсутствие торможения частиц материала на наклонных стенках бункера; 3) беспрепятственный выпуск материала через разгрузочное отверстие; 4) обеспечение требуемой производительности по выдаче материала из бункера.

Для предварительного расчёта объёма, вместимости и производительности бункеров целесообразно использовать приведенные ниже формулы.

Вместимость прямоугольного бункера (верхняя часть – параллелепипед, нижняя – усечённая пирамида) рассчитывается по формуле (1):

Вместимость цилиндрического бункера (верхняя часть – цилиндр, нижняя – усечённый конус) рассчитывается по формуле (2):

Рассчитанный объем бункера должен обеспечивать необходимый запас материала на 2…4 часа непрерывной работы оборудования.

Размеры выпускного отверстия бункера должны быть достаточными для обеспечения требуемой пропускной способности (производительности). Вместе с тем они должны исключать сводообразование (зависание) груза в бункере. Во избежание опасности резкого обрушения больших масс сыпучего материала через отверстия, а также утяжеления затворов выпускные отверстия не должны быть излишне большими.

Скорость истечения материала (υ) из выпускного отверстия бункера определяется по эмпирической зависимости (формулы 3, 4), м/с.

Для прямоугольного отверстия:

Для круглого отверстия:

где (для формул 1-4):

λ – коэффициент истечения (0,6 – для сухих материалов, характеризующихся интенсивной сыпучестью; 0,22 – для пылевидных и порошкообразных материалов);

g – ускорение свободного падения (9,8), м/с²;

π – математическая константа, отражающая отношение длины окружности к длине её диаметра (приближённое соответствие – 3,14);

A, B – стороны прямоугольного выпускного отверстия;

a, b – максимальные стороны прямоугольного бункера;

D – диаметр выпускного отверстия;

r – радиус выпускного отверстия;

R₁ – радиус цилиндрической части емкости, м;

R₂ – радиус выпускного отверстия, м;

h₁ – высота призмы (нижняя часть) бункера, м;

h₂ – высота параллелепипеда (верхняя часть) бункера, м

Затворы

Затворы – устройство, препятствующее самопроизвольному истечению материала из выпускного отверстия.

Затворы могут регулировать выгрузку материала и работать, как питатели.

Затворы бывают:

– клапанные – лотковые

– шиберные – секторный

1. Бункер

2. Пневмоцилиндр

3. Секция (челюсть)

4. Зубчатая часть секции

5. Ось качания.

Клапанные затворы являются самыми простыми. Их используют для сыпучих мелкокусковых материалов, т.к. крупнокусковые материалы не позволяют плотно закрывать клапан. Они не обеспечивают регулирование скорости и величины выгружаемого потока материала.

Лотковые затворы применяют для зерновых материалов. Обеспечивают направленную подачу материала в технологический передел, но не регулируют скорость и величину выгружаемого потока материала.

Шиберные – самые распространенные, т.к. позволяют четко регулировать скорость и количество подаваемого материала.

Секторные затворы бывают одно- и двухчелюстные. Их применяют для любого вида материала, оборудованы пневмо- и гидроприводами.

Питатели

Питатель – это устройства, предназначенные для равномерной подачи сыпучих и кусковых материалов в соответствующие узлы технологической линии. Наличие бункеров позволяет загружать питатели с помощью самосвалов и погрузчиков.

Классификация питателей

По характеру движения рабочего органа:

– с непрерывным линейным движением: ленточные, пластинчатые, цепные ковшовые;

– с непрерывным вращательным движением: винтовые, секторные;

– с колебательным движением: вибрационные, лотковые.

По способу установки:

– стационарные;

– передвижные;

– опорные;

– подвесные.

При наличии в материале влажных и липких включений предпочтение следует отдавать пластинчатым питателям.

Выбор питателей для дробильно-сортировочного комплекса задается параметрами исходного материала и уровнем производительности.

В ленточных несущими элементами служат транспортерные ленты, в пластинчатых – соединенные между собой металлические пластины. Производительность этих питателей (м³/ч) определяют по формуле:

,

где D и n – диаметр (м) и частота вращения (с^-1) барабана (звездочки) транспортера; b и h – ширина и толщина (м) слоя материала на ленте (пластинах). Обычно производительность ленточных питателей составляет до 180 м³/ч, пластинчатых – 650 м³/ч. Мощность электродвигателя, как правило, до 20 кВт.

Ленточные питатели применяют, в основном, для подачи сухих дробленых и молотых материалов, пластинчатые – кусковых материалов.

Лотковые (качающиеся) питатели. В подвесных питателях лоток подвешивается на тягах (рис. 1,а) и получает колебательное движение от эксцентрикового механизма. Такие устройства используют преимущественно для подачи легких сыпучих материалов с насыпной плотностью до 1000 кг/м³ и размером кусков до 500 мм. Кареточные питатели имеют аналогичный привод, но лоток установлен на роликовые опоры (рис. 1,б); их применяют для подачи абразивных материалов с насыпной плотностью до 2500 кг/м³ и размером кусков до 200 мм. Производительность лотковых питателей 8…50 т/ч, мощность электродвигателя 1,5…4,5 кВт.

Барабанные питатели чаще всего бывают ячейковые (рис. 3,а) или секторные (рис. 3,б). При вращении барабана (частота до 5с^-1) его ячейки (секции) заполняются материалом, а при повороте на 180° разгружаются. Число ячеек 3…12. Для улучшения разгрузки внутрь барабана иногда закладывают шары или устанавливают вибровозбудители, предупреждающие также свободообразование в бункерах. Производительность питателей (0,05…6 м³/ч) находят по ф-ле:

,

где V и i – объем (м³) и число ячеек; n – частота вращения барабана (с^-1); j – коэффициент разрыхления материала. Мощность электродвигателя до 0,4 кВт.

Шнековые (винтовые) питатели. Рабочий орган-шнек или винт с постоянным шагом либо шагом, увеличивающимся в направлении движения материала, что позволяет избежать его спрессовывания. При необходимости нагревания или охлаждения поступающего материала корпус питателя снабжается спец. рубашкой, а вал и шнек выполняются полыми для подачи в них теплоносителя либо охлаждающего рассола. Производительность питателей (обычно 0,5…8 т/ч) рассчитывают по ф-ле:

где D, S и n – диаметр (м), шаг (м) и частота вращения (с^-1) шнека, y – коэффициент заполнения шнека (проскальзывания материала) y = 0,5…0,7. Мощность электродвигателя 1,5-5 кВт.

Шнековые питатели могут использоваться для подачи грубых порошковых материалов, если допускается нек-рое их истирание.

Тарельчатые (дисковые) питатели изготовляют в зависимости от условий применения в подвесном или опорном исполнении с подвижной обоймой (рис. 4,a) либо с поворотным скребком (рис. 4,б). Производительность питателей (до 15 м³/ч) находят по формуле:

,

где R, h и r – радиус тарелки у основания конуса материала, высота его кольца и радиус верхней кромки среза последнего (м); n – частота вращения тарелки (обычно с^-1). Мощность электродвигателя 0,5…0,8 кВт.

Тарельчатые питатели используют, как правило, для подачи сухих материалов.

Вибрационные питатели состоят из грузонесущего органа (желоба, лотка), свободно опирающегося или подвешенного на упругих опорах к несущей конструкции, и вибровозбудителя, сообщающего ему направленные колебания для обеспечения перемещения материала. Наиболее распространены электромагнитные и инерционные вибровозбудители. Грузонесущие органы при подаче пылящих и токсичных материалов герметизируются. Производительность питателей (до 2000 т/ч) определяется выражением:

,

где F – площадь сечения потока материала на лотке (м²). Среднюю скорость вибротранспортирования (0,2…0,6 м/с) находят по ф-ле:

,

где k_П – коэф. Передачи скорости (0,45…0,9); k_Т – коэф. Толщины слоя (0,75…1,0); k_У – коэф., учитывающий угол наклона лотка (0,75…1,0); А – амплитуда вибраций (м); ω – частота (рад/с) вынужденных колебаний; β – угол вибрации (обычно 25…30°). Мощность электродвигателя до 16 кВт.

Вибрационные питатели – универсальные устройства для подачи практически любых сыпучих материалов, кроме липких и влажных.

Средства транспорта и разгрузчики для строительных материалов.

Основными типами средств перемещения, используемыми для нужд строительства с целевым назначением, являются:

– крытые вагоны, выпускаемые с боковыми люками, дверными проемами и раздвижной крышей, что обеспечивает перевозку широкой номенклатуры строительных грузов;

– полувагоны, которые могут иметь люки в полу, боковых и торцовых стенках, одно - и двухскатный пол и предназначены для перевозки сыпучих строительных материалов, древесины;

– платформы, предназначенные для перевозки различных железобетонных изделий, лесоматериалов, оборудования и др.;

– крытые вагоны-хопперы, служащие для транспортирования цемента, извести и других порошкообразных грузов, требующих защиты от атмосферных осадков. В крыше таких вагонов имеются загрузочные люки, а внизу – люки со специальными пневматическими разгрузочными механизмами. Вагоны-хопперы отличаются геометрическими формами и объемами;

– цистерны, используемые для перевозки цемента, других сыпучих и наливных грузов. Кузовом является цилиндрической формы емкость, оборудованная верхним загрузочным и нижним разгрузочным сливами;

– вагоны-самосвалы (думпкары), предназначенные для транспортировки щебня, гравия, песка, глины, других сыпучих грузов и вскрышных пород. Они

могут разгружаться в сторону за счет поднимающихся и откидывающихся продольных бортов или опрокидыванием самого вагона.

В настоящее время вагоны всех видов выпускают четырехосными, грузоподъемностью 50...60 т для нормальной и 20...25 т для узкой колеи железных дорог. Для перевозки особо тяжелых грузов используют вагоны с увеличенным числом осей.

Для эксплуатации на узкоколейных железных дорогах применяют соответственно 5,5- и 8-тонные двух- и четырехосные вагонетки с опрокидывающимися кузовами или откидывающимися бортами.

Самоходный разгрузчик

Многоковшовые и скребковые погрузчики относятся к погрузчикам непрерывного действия и применяются для погрузки однородных мелкокусковых и сыпучих материалов в транспортные средства.

Наибольшее распространение имеют многоковшовые погрузчики непрерывного действия с винтовым питателем и ковшовым элеватором. При действии винтового питателя винтовые лопасти подгребают материал к ковшовому элеватору, который перегружает материал на отвальный конвейер. Производительность погрузчика до 50 м3/ч.

Скребковые погрузчики со скребковым наклонным транспортером и питающим устройством в виде загребающих лап применяются для погрузки мелкокусковых неабразивных материалов (угля). Производительность погрузчиков непрерывного действия зависит от мощности двигателя, габаритов рабочих органов, скорости движения транспортирующего органа, а также от рода перерабатываемого материала (песок, щебень), влияющего на заполнение ковшей.

Машины, предназначенные для облегчения разгрузки смерзшихся материалов

Для этого используют буро- и виброрыхлительные машины.

Бурорыхлительная машина состоит из каретки (3) с 4 бурами (4), на винтовых поверхностях которых расположены разрыхлительные ножи. Эти буры попарно вращаются на встречу друг друга от электродвигателя (2) через редуктор, разрыхляя смерзшийся материал в полувагоне (5). А сама каретка может подниматься или опускаться пневмо- или гидроцилиндрами (1).

Виброрыхлитель устанавливается поперек вагона посредством опорной рамы (3), которая имеет опорные лапы (4), ограничивающие опускание опорной рамы в вагон. Разрыхленный вибрирующими штырями (5) материал высыпается из полувагона (6) через предварительно открытые люки. Двухвальный вибратор (2) приводится в действие электродвигателем (1). Для разгрузки одного полувагона виброрыхлитель последовательно переставляется от 8 до 12 раз.

Дозаторы

Дозаторы по принципу действия разделяют на объемные и весовые. Последние имеют наибольшее применение, так как обеспечивают более точное дозирование входящих в смесь веществ. Допускаемое отклонение в дозировке компонентов ответственных бетонов не должно превышать ±1…2% для воды и вяжущего и ±2…3% для заполнителя.

Классификация дозаторов

Весовые дозаторы классифицируются по способу дозирования, системе управления, роду взвешиваемого материала, числу дозируемых компонентов и устройству весовой системы.

– По способу дозирования различаются весовые дозаторы порционного (цикличного) и непрерывного действия.

– По способу управления весовые дозаторы бывают с ручным управлением и автоматические.

В порционных дозаторах с ручным управлением затворы для загрузки весового бункера и выпуска из него взвешенной порции (дозы) материала открываются и закрываются вручную. За ходом взвешивания материала оператор следит по циферблатному указателю.

У автоматического порционного дозатора затвор питающего устройства и весовой мерник оборудованы приборами автоматики, прекращающими подачу материала в мерник по достижении заданной массы.

– По роду взвешиваемого материала дозаторы цикличного и непрерывного действия делятся на дозаторы для инертных заполнителей, цемента и воды.

– По числу взвешиваемых компонентов дозаторы делятся на однокомпонентные и многокомпонентные: первые обеспечивают взвешивание одного материала, а вторые – поочередное последовательное дозирование нескольких материалов.

Для дозирования воды применяют объемный дозатор турбинного типа, работающий по принципу замера проходящего по трубопроводу потока воды вращающейся турбинкой. Угловая скорость вращения колеса турбинки пропорциональна показаниям стрелки прибора, одно деление шкалы соответствует прохождению через прибор 1 л воды. При подходе стрелки к цифре, соответствующей заданному объему, закрывается кран и поток воды прекращается.

Рис. 233. Весовой дозатор инертных разных фракций

Для отвешивания инертных материалов разных фракций применяется весовой дозатор периодического действия с весовым шкафом (схема показана на рис. 233). Весовой бункер 4 дозатора подвешен к рычажной системе 1, 18, 13 весового устройства, нагрузка на которую регистрируется весовой головкой 12. Загрузочный затвор 6, управляемый пневмоцилиндром 8, открывает или прерывает доступ инертных материалов из бункера 7 в весовой бункер. Разгрузка весового бункера происходит при открывании затвора 3 с ртутными контактами 2, управляемого системой рычагов и пневмоцилиндром.

Коромысло 13 с расположенной на нем гирей уравновешивает массу пустого весового бункера. Под коромыслом 13 расположены четыре грузовых коромысла 17 с гирями 16, предназначенными каждая для отвешивания разных порций песка, гравия или щебня необходимой фракции. Рамка 14 с овальными отверстиями соединяет грузовые коромысла 17 с коромыслом 13. Отключающие устройства 15 предназначены для отключения коромысла 17 от рамки 14.

В начале взвешивания коромысло 13 под действием силы тяжести одного из грузовых коромысел 17 наклонено, и ртутные контакты 10 для грубого и точного взвешивания замкнуты. Когда в бункер поступает около 90% заданной порц

Дата добавления: 2014-01-06