книги / Наклонные конвейеры

Испытания капроновых щеток на конвейерных установках Пикалевского глиноземного комбината полностью подтвердили эффективность использования этого способа для очистки глад­ ких и рифленых лент.

На рис. 66 представлен график зависимости остатка материала на рифленой ленте от силы нажатия капроновой щетки.

При работе вращающейся щетки счищаемый материал сбрасы­ вается в сторону разгрузочной воронки. Траектория падения счи­ щаемого материала при уста­

Коэффициент трения рекомендуется принимать: / = 0,4ч-0,5 для гладкой ленты; f = 0,5ч-0,8 для рифленой ленты.

Окружная скорость щетки принимается в зависимости от физико-механических свойств транспортируемого материала и скорости движения конвейерной ленты в пределах 5-=-10 м/сек.

Хорошую очистку ленты могут обеспечить также щеточные очистители с винтовыми лопастями — шнеки. Для очистки гладкой конвейерной ленты витки шнека армируются технической резиной, полосами из упругих пластмасс и синтетических материалов. При очистке лент, имеющих на рабочей поверхности выступы, винто­ вые лопасти набираются из капроновых нитей d = 2ч-4 мм.

Будучи расположенными на нижней стороне разгрузочного барабана или в непосредственной близости от него, шнековые очистители сдвигают налипший материал на край ленты, сбра­ сывая одновременно значительную часть его в приемное уст­ ройство.

Шнековый очиститель приводится во вращение от вала раз­ грузочного барабана конвейера через редуктор. Прижатие шнека к ленте осуществляется грузом, закрепленным на рычаге, или специальными пружинами.

Эффективность работы шнековых очистителей во многом за­ висит от скорости их вращения. В результате одновременного движения витков шнека и ленты на поверхности последней обра­ зуются наклонные полосы контакта, по которым происходит очистка ленты. Скорость вращения шнека, при которой очистке подвергается вся поверхность движущейся ленты, может быть оп­ ределена по формуле

(114)

где пшн — скорость вращения шнека в об/мин; vA— скорость движения ленты в м/сек\

ности шевронные или угловые выступы, в наиболее ответственных случаях целесообразно применять спаренные вращающиеся капро­ новые щетки. В этом случае для лучшей очистки ленты щетки располагаются под углом друг к другу, соответствующим углу наклона шеврона или выступов к продольной оси ленты. Такое расположение позволяет каждой щетке наиболее эффективно счи­ щать прилипший у выступов материал с каждой половины ленты.

Соответствующая сила нажатия спаренных щеток позволяет им одновременно выполнять функции центрирующего ленту уст­ ройства.

На стационарных конвейерных подъемниках, имеющих рифле­ ную ленту большой длины, при транспортировании влажных лип­ ких материалов целесообразно применять специальные конвейер­ ные очистители. Рабочим органом конвейерного очистителя яв­ ляются плоские капроновые щетки, приводимые в движение двумя втулочно-роликовыми цепями.

Крепление щеток к имеющимся на цепях специальным ушкам осуществляется болтами. Цепи приводятся в движение с помощью звездочек, насаженных неподвижно на приводной вал, вращаю­ щийся через редуктор от отдельного электродвигателя. Рама очи­ стителя подвешена к раме конвейера на тягах непосредственно у разгрузочного барабана. Необходимая сила прижатия щеток очистителя к ленте конвейера достигается с помощью пружин. Для очистки щеток при засорении их частицами материала, на раме очистителя установлен упругий козырек из пластмассы или резины.

Оптимальными параметрами конвейерного очистного устрой­ ства являются следующие.

вейерной ленты является вибрационная очистка.

По принципу действия вибрационные очистные устройства могут быть разделены на две группы. К первой группе относятся устройства, в которых очистка ленты происходит вследствие вибрации участка холостой ветви ленты конвейера под действием рабочего органа очистного устройства (виброочистителя).

Ко второй группе относятся устройства с вибрационными скребками различного вида, под действием которых осущест­ вляется отделение прилипшего материала от ленты без вибрации последней.

Для очистки специальных лент, имеющих на рабочей поверх­ ности выступы или скребки, наиболее пригодными являются виб­ рационные очистные устройства, относящиеся к первой группе.

Для возбуждения колебаний рабочего органа (цилиндрического ролика) виброочистителя применяется дебалансный электромаг­ нитный или эксцентриковый вибратор. При применении дебалансного вибратора установка очистителя имеет вид, представленный на рис. 67. На площадке 7 установлен вибратор 4, под которым

крепится цилиндрический ролик 2. Площадка подвешивается к раме конвейера 1 при помощи двух или четырех стаканов 5 и тяг 3, на которые надеты пружины сжатия 6. Они прижимают цилиндрический ролик к холостой ветви ленты 8 конвейера. Виброочиститель устанавливается между поддерживающими ро­

на рис. 68. Система вибратор — ролик крепится к раме конвейера шарнирно при помощи вилок, и прижатие ролика к ленте осущест­ вляется за счет собственного веса системы.

При применении эксцентрикового вибратора (кривошипно-ша­ тунного механизма) приводом служит либо самостоятельный элек­ тродвигатель, либо используется привод конвейера.

Динамическая очистка движущейся ленты вибратором пред­ ставляет собой механический колебательный процесс. Чтобы этот процесс был устойчивым и эффективным, необходимо выдержать вполне определенные соотношения между параметрами элементов колебательной системы.

Рассмотрим поперечные колебания конвейерной ленты, заменив действительную колебательную систему системой, в первом приб­ лижении эквивалентной ей (рис. 69).

Найдем вертикальную составляющую сил упругости ленты в се­ редине между опорными роликами, считая, что вибратор располо­ жен точно в середине пролета. Относительное удлинение ленты, соответствующее малому вертикальному перемещению, будет

Этому относительному удлинению соответствует натяжение

где А — площадь поперечного сечения ленты; Е — модуль упругости материала ленты.

Рис. 69. Схема колебательной системы виброочистителя

Восстанавливающая составляющая сил упругости ленты, на­ правленная по вертикали,

Колебательное движение ленты в середине пролета происходит под действием возмущающей силы F = F0 sin со/, вертикальной составляющей силы упругости ленты R и сил сопротивления, ко­ торые будем считать пропорциональными скорости первой степени

противления. Поперечные колебания ленты при наличии перенос­ ного поступательного движения ленты вызывают появление до­ бавочных кориолисовых сил инерции, которые будут тем больше, чем ближе к середине пролета будет находиться рассматриваемая частица ленты. Общее действие добавочной силы на одну из по­ ловин пролета ленты

v — скорость поступательного движения ленты.

Направление этой силы для правой половины пролета совпадает с направлением скорости поперечных колебаний, а для левой — прямо ей противоположно. Поэтому действие кориолисовых сил на частицы ленты, оказавшиеся в середине пролета, взаимно урав­ новешивается. Однако на частицы, движущиеся в промежутках между серединой пролета и опорами, кориолисовы силы воздей­ ствуют и оказывают соответствующее влияние на колебания ленты.

Для середины пролета в месте установки вибратора дифферен­ циальное уравнение поперечных перемещений ленты можно запи­ сать в виде

Это уравнение вынужденных колебаний ленты после подста­ новки развернутого выражения силы упругости по формуле (117)

Четвертый член левой части уравнения (120) мал по сравнению с третьим членом и им можно пренебречь. Запись колебаний ленты под роликом при работе виброочистителя, полученная с помощью вибрографа и динамометра, показала, что при I = 60 см, S =600 кГ, х = 0,8 мм, хтах = 0,1 см

В приведенном примере четвертый член в четыре раза меньше третьего. Таким образом, в случае малых перемещений х и боль­ ших натяжений ленты S можно четвертым членом пренебречь и рассматривать линейное уравнение

После затухания собственных колебаний останутся только вы­ нужденные колебания, которые изменяются по закону

Полученные соотношения между параметрами элементов колебательной системы позволяют выбрать частоту вибратора, при кото­ рой очистка ленты будет происходить наиболее эффективно. Так как для быстрого отделения частиц прилипшего материала нужно создать ударное воздействие ролика на ленту, то вынужденные колебания ленты должны находиться в противофазе с колебаниями возмущающей силы вибратора, т. е. угол сдвига фаз желательно получить близким к значениям а = 2я. Для этого, согласно урав­ нению (126), нужно обеспечить значительное превышение частоты колебаний со возмущающей силы над частотой собственных коле­ баний р ленты с вибратором.

Такова в первом приближении связь параметров колебатель­ ной системы с эффектом виброочистки.

Рассмотрим устойчивость работы вибрационного очистителя ленты. При устойчивых колебаниях ленты амплитуда перемещений имеет конечную величину, не превосходящую некоторого предела.

При наличии вязкого сопротивления, учитываемого коэффи­ циентом С, при высокой частоте со возмущающей силы, пере­ шедшей через резонансное значение со = р, устойчивость коле­ бательного движения ленты, казалось бы, не вызывает сомнений. Однако действие кориолисовых сил, пропорциональных, как и силы сопротивления, скорости колебаний, может оказаться причи­ ной неустойчивых колебаний ленты.

В той-половине пролета, где лента набегает на ролик вибра­ тора, кориолисовы силы, будучи направлены так же, как и силы

В другой половине пролета, где лента сбегает с ролика виб­ ратора, кориолисовы силы направлены против сил вязкого со­ противления и ослабляют их действие:

Если кориолисовы силы превзойдут силы вязкого сопротивле­ ния, то колебательная система получит отрицательное затухание, при котором амплитуды колебаний со временем увеличиваются и движение становится неустойчивым.

Подставляя в формулы (125) и (122) вместо С постоянные С1 и С2, вычисленные по формулам (127) и (128), можем прибли­ женно найти перемещения частиц ленты в набегающей и сбегаю­ щей с вибратора частях пролета. В набегающей части пролета амплитуда колебаний ленты меньше, чем в сбегающей, ввиду взаимодействия поступательного движения частиц ленты с их колебательными движениями поперек ленты.

Поэтому в полупролете, где лента набегает на ролик вибра­ тора, движение ее с увеличением скорости транспортирования ста­ новится более устойчивым; в полупролете, где лента сбегает с ро­ лика вибратора, устойчивость колебаний сохранится, если ве­ личина С2 останется положительной, т. е. если скорость движения ленты не превысит величины, определяемой выражением

Промышленные испытания выброочистителя показали, что ам­ плитуда колебаний ленты, сбегающей с ролика вибратора, при­ мерно вдвое больше, чем набегающей. Амплитуда колебаний ленты, набегающей на вибратор, почти одинакова с амплитудой колебаний ленты под роликом вибратора. Таким образом, результаты наблю­ дений находятся в соответствии с анализом, изложенным выше.

При экспериментальных исследованиях работы вибрационного очистного устройства был применен вибратор типа С-413 мощно­ стью 0,4 кет и с напряжением 36 в; номинальная скорость враще­ ния вибратора 2800 об!мин. Установленный на конвейере вибра­ ционный лентоочиститель полностью очищал рифленую и обычную ленты от налипших частиц материала при транспортировании угля, известняка, песка и других насыпных грузов.

Продолжительная работа вибрационного устройства на корот­ кой ленте позволила сделать также вывод о том, что этот способ очистки не увеличивает износа конвейерной ленты. Несомненно, что область использования вибрационного способа очистки кон­ вейерных лент весьма обширна. Необходимо, однако, провести опытную проверку виброочистки конвейерных лент в широком мас­ штабе с целью определения частоты и амплитуды колебаний виб­ раторов в зависимости от физико-механических свойств насыпных грузов.

Необходимое давление воды в магистральном трубопроводе должно быть в пределах 2—4 am. Для замера давления воды к ма­ гистральному трубопроводу подключен манометр 3.

Смытый с конвейерной ленты материал вместе с водой через воронку 7 поступает в специальный отстойник 3, где происходит осветление воды для повторения цикла очистки.

Гидравлическая очистка конвейерных лент находит широкое применение на обогатительных фабриках, имеющих процессы мо­ крого обогащения руд. В частности, на Магнитогорском комбинате гидросмыв применяется для очистки лент от налипшей глинистой руды. Для этого под холостой ветвью ленты у приводного барабана установлена труба диаметром 25 мм.

В трубе через каждые 70—100 мм просверлены отверстия диа­ метром 3 мм на длине, равной ширине ленты. Смытый материал собирается в желоб и направляется по назначению. Давление воды регулируется вентилем.

Очистка ленты струей воды также применяется на одном из рудников Забайкалья. Она позволила значительно увеличить срок службы ленты, повысить коэффициент использования ленточных конвейеров и сократить количество обслуживающего персонала.

Специальные испытания по очистке лент с выступами струей воды подтвердили эффективность применения этого способа.

При доставке ленточными конвейерами мокрого рыхлого угля, глины, песчано-галечных отложений и других вязких материалов указанный способ может обеспечить хорошую очистку ленты и бесперебойную работу конвейера.

При применении гидравлической очистки поверхность привод­ ного барабана необходимо футеровать материалом, имеющим повы­ шенный коэффициент трения с лентой конвейера во избежание буксования ленты на барабане.

Достоинством гидравлической очистки является также про­ стота установки, надежность в работе и возможность применения для очистки ленты, имеющей на рабочей поверхности выступы.

К недостаткам гидравлического способа очистки относится сложность отвода пульпы и ограниченное применение в зимний период.

При транспортировании сухих и пылевидных грузов для очистки лепт с выступами наиболее надежными и простыми по кон­ струкции являются устройства, очищающие ленту сжатым воз­ духом.

Струя воздуха при помощи трубы с отверстиями на всю ши­ рину ленты направляется по касательной к барабану, вследствие чего происходит интенсивное сдувание с ленты прилипших к ней частиц транспортируемого материала. Для этого целесообразно использовать, где это возможно, обычную производственную пнев­ мосеть с давлением в 4 am.