ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ И ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ НА ЗАВОДАХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

ВИНТОВЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

В промышленности строительных материалов винтовые кон­вейеры (рис. 124) применяют для транспортирования пылевидных и зернистых материалов (цемента, извести, молотой глины, ша­мота и др.) преимущественно по горизонтали, а в некоторых слу­чаях и в вертикальном направлении (рис. 125).

Винтовые конвейеры часто выполняют как транспортные, так и технологические функции (например, транспортирование и од­новременное перемешивание материалов). Их можно также исполь­зовать в качестве питателей.

Преимуществами винтовых конвейеров по сравнению с другими типами конвейеров являются небольшие габаритные размеры и воз­можность транспортирования грузов в закрытых желобах при не­значительном пылеобразовании и минимальных потерях материа­лов. К недостаткам таких конвейеров относят частичное дробление хрупких материалов при транспортировании и несколько боль­ший расход энергии. Поэтому их обычно применяют для транспор­тирования па небольшие расстояния (до 30—40 м). 1

По ГОСТу 2037—43 винтовые конвейеры изготовляют диаме­тром 100, 120, 150, 200, 250, 300, 400, 500 и 600 мм.

Винтовой конвейер (рис. 124) состоит из неподвижного желоба 1, внутри которого установлен винт 2. Вал поддерживается подвес­ными подшипниками 3. При вращении лопастей материал про­двигается вдоль оси желоба подобно тому, как удерживаемая от вращения гайка движется вдоль винта. В данном случае роль гайки выполняет материал. Последний трением о стенки желоба удерживается от вращения вместе с лопастями винта.

Желоб конвейера состоит из отдельных секций стандартной Длины 2000 и 4000 мм. Секции выполняют из стальных листов толщиной 3—6 мм, к концам которых приварены фланцы из уголь­ников, увеличивающие жесткость желоба и служащие для соеди­нения отдельных секций между собой. Сверху желоб закрывают Крышками, которые кренят к нему скобами.

Для устранения пылеобразования при транспортировании Материалов, таких как, например, цемент, устанавливают песоч­ный затвор 4. герметически закрывающий крышку.

На некоторых заводах установлены ступенчатые винтовые конвейеры конструкции института «Гипроцемеит»; схема такого конвейера в плане показана на рис. 126. Такой конвейер состоит из секций, каждая из которых имеет опоры только по концам же­лоба. Из-за отсутствия поддерживающих подшипников внутри желоба повысилась эксплуатационная надежность конвейера. Недостатком таких конвейеров является большая конструктивная

Сложность.

Транспортирующий винт (ри^. 127, а) состоит из вала, обычно труб­чатого, к которому приварены или укреплены на держателях лопасти из листовой стали, образующие вин­товую поверхность Лопасти штам­пуют из листовой стали толщиной 3—8 мм в виде разрезанных круг­лых шайб, которые затем выгибают по винтовой поверхности. В стан­дартных конвейерах шаг винта при­нимают равным 0,8D. Винт состав­ляют из отдельных секций длиной 1500—3000 мм каждая.

Для сильно истирающих материа­лов иногда применяют винты, изго­товленные из отдельных литых чу­гунных секций. В некоторых случаях (главным образом при перемещении крупнокусковых и липких материа - Рис. 125, Вертикальный и горн - лов) лопасти винтов делают в рнде Зонтальный винтовые конвейеры спирали (рис. 127, б), изготовляемой

Пропусканием стальных полосок-за­готовок между коническими валиками. Иногда для работы со слеживающимися грузами, когда, кроме транспортирования, не­обходимо еще перемешивать перемещаемые материалы, исполь­зуют винты с фасонными лопастями или с отдельными лопатками (рис. 127, в и хг). Секции винта соединяют муфтами, имеющими в средней части цапфу, входящую в подвесной подшипник. Для придания установке большей жесткости длина секций желоба и винта должна быть разной, чтобы места их соединения не совпа,- дали. Концевые подшипники винта устанавливают снаружи же­лоба на торцовых стойках. Для восприятия осевых усилий, воз­никающих иа винте при работе конвейера, один из этих кон­цевых подшипников делают упорным (шариковым или гребен­чатым).

Приводы винтовых конвейеров выполняют с редукторами. Валы винта и редуктора соединяют уравнительной муфтой, а валы ре­дуктора и электродвшателя — эластичной.

Загрузочные и разгрузочные устрой­ства оборудованы задвижками.

Производительность винтового конвей­ера определяют по формуле

^ 60л£)2 с, т

Где D — наружный диаметр винта в м; п — число оборотов винта в минуту; У — насыпная плотность материала в /сг/ж3;

— коэффициент заполнения желоба, принимаемый по табл. 40; 5 — шаг транспортирующего винта в м.

Таблица 40 Значения коэффициента ty

В стандартных конвейерах 5 = 0.8D; надставляя это значение в формулу (239) производя вычисление, получим

Q = 0,0376D3ntyy. (240)

Число оборотов винта принимают в за - 1симости от его диаметра и характера йремещаемого материала.

Рекомендуемое по ГОСТу 2037—43 1СЛо оборотов винта в минуту приведено табл. 41.

Наибольшее число оборотов винта — транспортировании легких материа­ле. При перемещении тяжелых абразив­ах материалов, как это имеет место в умышленности строительных материа­ле» число оборотов винта следует прини-

Мать в соответствии с табл. 42, предварительно определяя п по' формуле

К об/мин, (240, а)

/1 =

VD

Где K = 60, 45 и 30 — соответ­ственно для мелкого неабразивного, тяже­лого неистирающег<2 и тяжелого истирающего материала.

Мощность на валу винта конвейера

BQ

^(Lew0 v: Н) квт, (241).

Q — производительность

Конвейера в т! ч; Ьг — длина горизонталь­ного конвейера или длина Iоризонтальной проекции наклонного конвейера в ж; w0 — коэффициент сопротивления движению, который для тяжелых абразивных материалов (цемент, гипс, шамот,

Лго -

Известь, песок) можно принимать равным 4, а для угля — 2,5;

Н — высота подъема материала в ж; ka = 1,15ч-1,25 — коэффициент запаса. Мощность двигателя

N =

Где гм = 0,8^-0,85 — к. п. д. привода. 222

Осевая сила, действующая на винт,

Мо

Р

Tg (а + р) го

Где Л1 q -—■ крутящий момент на валу винта в нм

Г0 = (0,7-^0,8)4^------ радиус в м, на котором действует

Сила Р

А — угол подъема винтовой линии в месте приложения силы Р;

Р — приведенный угол трения перемещаемого материала о поверхность винта (tg р = /). Для расчета можно принимать ср = 35-^-40°.

(244)

D

При 5 = 0,8D и г о = 0,8 - f - угол a = 17° 40'.

Пример. Определить основные параметры горизонтального винтового кон­вейера для цемента, если Q = 60 т/ч; Ьг = 20 м~, у — 1300 кг/м.

Для определения диаметра винта воспользуемся формулой (240). Согласно табл. 41 для цемента ч|> = 0,25. Число оборотов винта предварительно прини­маем п = 60 об/мин

60

0,435 м.

0.0376/jtY У 0,0376.60-0,25.1300

Принимаем в соответствии с ГОСТом D = 500 мм.

Мощность па валу винта конвейера определим по формуле (241).

Принимаем k3 = 1,2; м0 — 2,5

KaQLew0 1,2-60 '20-2,5

= 9,8 кет.

Необходимая мощность двигателя прн ум = 0,85

Л; N° 9-8 N — = ■ ■ =11,5 кет.

■Цм 0,8о Крутящий момент на валу червяка

Af 974O JL°__9740_|8 [590 н. м_

П 60

Осевое усилие винта [формула (243)1 М0 1590

Tg (a - I - р) r7 _ tg (17° 40' +35°) 0.2 ^ 5100 Н (51° Кгс)'

В нашем случае угол подъема винтовой линии а ^ 17э 40', угол трения мате - Ала о винт р — 35°, RQ ^ 0,8 — 0,2 м. По усилию Р следует выбрать упор - *Й подшипник.

Кроме винтовых конвейеров, применяют винтовые трубы рис. 128), представляющие собой полые цилиндры, в которые

223

Вставляют и закрепляют спирали из полосовой стали, образующие внутри трубы винтовую поверхность. Трубу устанавливают на опоры и приводят во вращение при помощи зубчатого венца. Ма­териал загружается внутрь трубы и при вращении трубы переме­щается в осером направлении. Производительность винтовой трубы рассчитывают но формуле (239).

Винтовые трубы могут транспортировать крупные куски, но конструкция их значительно сложнее, поэтому как транспортные

Пием технологических и транспортных функций, например, про­мывка, гашение и т. п.

Число оборотов винтовой трубы должно быть таким, чтобы центробежная сила была меньше, чем сила тяжести

Gno2 < 10G, (245)

Где со = ------- угловая скорость в рад/сек;

Г —- ---- внутренний диаметр трубы. Обычно

Л = (20 - 30) (246)

Шаг винта S s 0,5D.

Высота гребня випта Ь = (0,2-4-0,3)/".

Мощность двигателя винтовой трубы принимают на 15—25% • больше вычисленной по формуле (241).