2.10.5 Вспомогательные механизмы машин непрерывного действия

К гравитационным самотечным относятся устройства, в которых насыпные и штучные грузы перемещаются вниз по наклонной или вертикальной плоскости под действием собственной силы тяжести (рисунок 47).

Гравитационные (самотечные) устройства применяются для снижения скорости падения насыпных грузов и выполняются разветвленными или поворотными. Для объединения или разделения грузопотока и направления его в заданном направлении используются желоба, собранные из нескольких фасонных элементов. Для увеличения срока службы желобов и труб при транспортировании абразивных грузов их внутренние поверхности изготавливают или футеруют износостойкими материалами .

а б

Рисунок 47 – Поворотные спуски (трубы) для подачи насыпного груза

а – по окружности; б – по кольцевой площадке

Для снижения скорости падения насыпных грузов применяют ступенчатые (каскадные) или спиральные спуски (рисунок 48).

а б

Рисунок 48 – Ступенчатый (а) и спиральный (б) спуски

На ступенчатом спуске внутри трубы прямоугольного сечения с обеих сторон в шахматном порядке установлены полки, по которым груз, пересыпаясь с полки на полку, падает с замедленной скоростью, остающийся на полках слой груза предохраняет их от быстрого изнашивания. Для насыпных грузов, теряющих качество при крошении, а также для штучных грузов в твердой (в ящиках) и мягкой (в мешках, биг-бэгах) упаковках применяют спуски со спиральным желобом, по которому скользит груз.

Для предупреждения и ликвидации заторов по всей длине спиральных спусков устанавливают смотровые люки.

Преимуществами спиральных спусков являются: простота конструкции; возможность достижения высокой производительности; отсутствие движущихся частей. К недостаткам относятся: истирание груза и желоба; возможность образования заторов при резко изменившихся условиях транспортирования (например при повышении влажности груза).

Скорость движения груза составляет 2,5–3,0 м/с. Спиральный спуск может использоваться как промежуточное накопительное устройство при закрытом внизу выпускном отверстии. Для предотвращения преждевременного износа и увеличения срока эксплуатации секции спирали армируют износостойкими покрытиями.

Бункеры представляют собой сосуды большого объема с загрузочными и разгрузочными отверстиями, перекрываемыми задвижками. Бункеры предназначены для приема, временного накапливания, хранения и подачи на транспортные средства насыпных грузов для их дальнейшей переработки [2, 3, 5, 6].

Бункеры загружаются через открытый верх или загрузочные отверстия, разгружаются через отверстия в днище или внизу боковых стенок. Продвижение груза по бункеру и истечение его через отверстия происходят под действием силы тяжести.

Бункеры применяются в установках трех типов:

аккумулирующие – для хранения насыпных грузов, снабжены устройствами для загрузки и разгрузки емкостей; устройствами для измерения массы и др.;

уравнительные – промежуточные емкости для насыпных грузов;

технологические – для временного хранения промежуточных продуктов переработки.

Применение бункеров необходимо в том случае, если сопряженные в едином производственном процессе транспортные и технологические машины работают в разных режимах по времени: одни периодически, другие непрерывно.

Режим времени работы и производительность комплекса объединенных транспортно-технологических машин определяет необходимый объем бункеров для накопления и хранения грузов.

Процессы сводообразования и скорость истечения груза зависят от физико-механических свойств груза, диаметра разгрузочного отверстия и формы бункера.

Форма бункера должна обеспечивать максимальное заполнение и полную разгрузку без образования «мертвых» зон, где происходит задержка груза, и предотвращать возможность сводообразования (зависания) груза над разгрузочными отверстиями, нарушающего режим свободного истечения груза. Угол наклона стенок бункера должен быть на 10–15º больше угла естественного откоса груза для того, чтобы у стенок воронки не образовывалась пассивная зона, в пределах которой груз в начале разгрузки остается неподвижным, затем располагается по углу естественного откоса, а затем скользит вдоль стенок бункера.

Бункеры изготавливают деревянными, металлическими, бетонными, железобетонными. Наибольшее распространение имеют бункеры со стенками из листовой стали и каркасом из профильной стали. Для облегчения движения грузов стенки бункеров внутри выполняют гладкими; при перемещении абразивных грузов стенки бункеров армируют съемными стальными плитами.

Разгрузочные отверстия бункера располагают по центру днища или сбоку с одной или с обеих сторон. Корпус бункера закрепляется сверху за края несущей конструкции.

Выпускному отверстию бункера придают обычно квадратную форму с размерами, зависящими главным образом от рода груза, находяще­гося в бункере. Так, для сухого песка минимальная величина стороны квадрата обычно составляет не менее 150 мм, для цемента — 250 мм, для гравия и кокса — 300 мм, для руды с крупнокусковыми включе­ниями и рядового угля — 600 мм и т. д.

Практически на выпуск 1 м3 навалочного груза из бункера при пол­ностью открытом выпускном отверстии затрачивается .всего от 5 до 10—12 с. Открывание и закрывание выпускного отверстия бункера осуществляются приведением в действие перекрывающего отверстие специального рабочего органа, называемого бункерным затвором.

В таблице 1 представлена классификация бункеров.

Таблица 1 – Классификация бункеров

Бункерные затворы по конструкции делятся на плоские (шиберные и шторные),лотковые и секторные. Небольшие бункера обычно снабжа­ют затворами с ручным управлением. У крупных бункеров ставят за­творы с электрическим или гидравлическим приводом.

На бункерах с выпускными отверстиями большого размера обычно применяют шторные затворы, обеспечивающие .надежную гермети­зацию при закрытом отверстии и наиболее точную регулировку вы­пуска груза.