Часть четвертая. ВИБРАЦИОННЫЕ МАШИНЫ И УСТРОЙСТВА

Глава XX. ВИБРАЦИОННЫЕ ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ ДЛЯ НАСЫПНЫХ ГРУЗОВ

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Вибрационные машины широко используют для транспортирования насыпных грузов в различных отраслях промышленности. Получают развитие также транспорт-но-технологические машины, осуществляющие в процессе транспортирования и технологическую обработку перемещаемого груза (сушку, обеспыливание, классификацию, гранулирование, обезвоживание и т. д ). К вибрационным транспортирующим машинам относятся вибрационные конвейеры, вибрационные питатели и питатели-грохоты, а также вибрационные подъемники и вибрационные бункеры-дозаторы. Наиболее широкое применение находят вибрационные транспортирующие машины, работающие в режиме прямолинейных гармонических колебаний. Находят применение также установки, работающие в режиме прямолинейных бигармо-нических колебаний. В ряде конструкций траекторией грузонесущего органа является эллипс. Конфигурация эллипса существенно зависит от угла сдвига фаз между составляющими и может меняться от прямолинейной до круговой. Разработаны вибрационные транспортирующие машины, работающие в режиме полуволновых гармонических прямолинейных и эллиптических колебаний.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ И СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ

При рассмотрении основных структурных схем вибрационных транспортирующих машин в качестве характеристических признаков имеют в виду число степеней свободы динамической системы вибрационной машины, ее привод и характеристику упругих связей.

В связи с тем, что особенности принципиального устройства вибрационных транспортирующих машин в значительной степени определяются типом используемого в них привода, структурные схемы рассматривают применительно к электромагнитным, пневматическим, центробежным, эксцентриковым и гидравлическим приводам.

Электромагнитные вибрационные транспортирующие машины (см. гл. XV) в соответствии с числом приводов, делят на одноприводные и многоприводные. Одноприводные машины бывают одномассные, двухмассные и трехмассные, многоприводные — одномассные и многомассные.

Структурная схема одномассной электромагнитной вибротранспортирующей машины представлена на рис. 1, а. К грузонесущему органу жестко прикреплена активная часть 2 электромагнитного вибровозбудителя. Упругие связи 3 соединяют активную часть с реактивной частью 4, неподвижно укрепленной на фундаменте. Колебания грузонесущего органа возбуждаются и поддерживаются

электромагнитным вибровозбудителем. У вибротранспортирующей машины двухмассной системы (рис. 1, б) к грузонесущему органу прикреплен электромагнитный вибровозбудитель, состоящий из активной 2 и реактивной 4 частей, со встроенными упругими связями 3. От несущих конструкций вибромашина изолирована с помощью виброизоляторов 5

Одноприводная трехмассная электромагнитная вибротранспортирующая машина (рис 1, в) состоит из грузонесущего органа 1 с активной частью вибровозбудителя, реактивной части вибровозбудителя 6 с упругими связями, реактивной массы 2, вспомогательных рабочих упругих связей 3 и 4 и виброизоляторов 5.

Рис. 1. Структурные схемы вибрационных транспортирующих машин с электромагнитным виброприводом

Для реверсирования направления транспортирования используют специальный привод, состоящий из двух вибровозбудителей, направления колебания которых взаимно перпендикулярны. Реверсивная вибротранспортирующая машина (рис. 1, г) состоит из грузонесущего органа 1 с жестко закрепленными активными частями вибровозбудителей, реактивных частей двух вибровозбудителей 2 с упругими связями 3 и виброизоляторов 4.

Рис. 2. Структурные схемы вибрационных транспортирующих машин с пневмат ическим виброприводом

К числу трехмассных относится вибротранспортирующая машина с динамическим виброгаснтелем, установленным на реактивной части вибровозбудителя. Гашение вибрации реактивной части позволяет уменьшить зазор между полюсами электромагнитов и тем самым повысить полезную мощность привода. Машина, представленная на рис. имеет грузонесущий орган с жестко закрепленной на нем активной частью вибровозбудителя, основную упругую систему 2, соединяющую активную часть вибровозбудителя с реактивной частью 4, и динамический гаситель, состоящий из реактивной массы 6, соединенной упругими связями 3 с реактивной частью вибровозбудителя. Грузонесущий орган устанавливают на несущих конструкциях с помощью виброизоляторов

Многоприводная многомассная машина (рис. имеет грузонесущий орган 1, на котором установлены электромагнитные вибровозбудители 2 с упругими связями 3.

Пневматические (см. гл. XIX) вибрационные транспортирующие машины (рис. 2) характеризуются наличием небольшого числа типов и выполняются обычно одноприводными, гак как существующие конструкции пневматических вибровозбудителей не обеспечивают возможности синхронизации их работы. Одномассная машина с вибровочбудителем (рис. 2, а) имеет грузонесущий орган 1, которому сообщаются силовые импульсы пневматическим вибровозбудителем 2, установленным на фундаменте, и упругие связи 3

К грузонесущему органу 1 двухмассной вибро транспортирующей машины (рис. 2, б) жестко прикреплен поршневой пневматический вибровозбудигель,

состоящий из активной части 3 (цилиндра) и реактивной части 2 (поршня). Поршень под давлением сжатого воздуха совершает возвратно-поступательные движения.

Эксцентриковые (см. гл. XVII) транспортирующие машины имеют в приводе упругий элемент для сообщения необходимой подвижности динамической системе (рис. 3) и уменьшения вынуждающих сил.

Структурные схемы вибрационных транспортирующих машин с гидравлическим приводом гл. XVIII) аналогичны схемам вибрационным транспортирующим машинам с эксцентриковым приводом.

Одномассная вибрационная транспортирующая машина (рис. 3, а) имеет грузонесущий орган установленный на фундаменте 2 с помощью упругих связей 3; колебания грузонесущему органу сообщаются эксцентриковым приводом 4 с упругим шатуном.

Рис. 3. Структурные схемы вибрационных транспортирующих машин с эксцентриковым виброприводом

Машины этого типа отличаются конструктивной простотой, однако вследствие того, что в них не уравновешены силы инерции колеблющихся частей, их привод подвержен действию больших динамических нагрузок. Недостатком их является также повышенный расход энергии на преодоление вредных сопротивлений, действующих в системе.

Для разгрузки привода и устранения передачи динамических нагрузок на опорные конструкции применяют резонансные уравновешенные вибромашины. Машина, опертая в неподвижной точке системы с эксцентриковым приводом, установленным на колеблющейся массе (рис. 3, б), состоит из двух грузонесущих органов или грузонесущего органа и реактивной массы; эксцентрикового привода 2; рабочих упругих связей 3 и опорных стоек 4, крепящихся в неподвижной точке всей системы.

Наибольшее распространение имеют резонансные уравновешенные двухмассные машины. Виброизолированная двухмассная машина с параллельным расположением колеблющихся масс (рис. 3, а) состоит из грузоиесущего органа 1 и реактивной массы 2, расположенных друг против друга; эксцентрикового привода 4 с упругим шатуном; рабочих упругих связей 3 и виброизоляторов 5

В двухмассной машине с последовательным расположением колеблющихся масс (рис. 3, г) грузонесущие органы расположены один за другим. Эксцентриковый вибропривод 2 сообщает им силовые импульсы, направленные в противоположные стороны, вследствие чего грузонесущие органы, опертые на фундамент на

упругих связях 3, колеблются в противофазе, что обеспечивает уравновешивание горизонтальных составляющих сил инерции.

Более полное уравновешивание достигается в вибротранспортирующих машинах с последовательно-параллельным расположением колеблющихся масс (рис. 3, д). Каждая колеблющаяся масса состоит из грузонесущих органов и вспомогательных балок 2, жестко соединенных друг с другом тягами 5 Колеблющиеся массы расположены так, что под первым грузонесущим органом находится вспомогательная балка второго грузонесущего органа. Грузонесущие органы и вспомогательные балки опираются через рабочие упругие связи 3 на станину. Машина имеет эксцентриковый вибропривод 4, шатуны которого соединяются с реактивными массами.

В трехмассной машине (рис. 3, е) с последовательным расположением грузо несущих органов и эксцентриковым приводом грузонесущие органы 1 опираются с помощью упругих связей 3 на уравновешивающую раму 5. Рама установлена на виброизоляторах 2. Эксцентриковый вибропривод 4 соединен с одним из грузонесущих органов

В трехмассной машине с параллельным расположением грузонесущих органов и эксцентриковым приводом (рис. 3, ж) грузонесущие органы 1 опираются с помощью упругих связей 3 на уравновешивающую раму 2. Рама стоит на виброизоляторах 5. Один из грузонесущих органов соединен с эксцентриковым виброприводом 4 Второму грузонесущему органу колебания сообщаются через упругие связи.

Крупные вибрационные транспортирующие машины часто выполняют четырехмассными, состоящими из двухмассных секций (рис. 3, з, и). При этом привод устанавливают только на одной секции. Вторая секция приводится в действие реактивными силами. Четырехмассная машина с эксцентриковым приводом имеет две секции. Каждая секция состоит из грузонесущего органа 1, опорных стоек 5, реактивной массы 6 (рамы), установленной на виброизоляторах 7, и рабочих упругих связей 3, рамы обеих секций связаны друг с другом с помощью жесткой (рис. 3, з) или упругой (рис. 3, и) соединительной тяги 2. Эксцентриковый вибропривод 4 установлен на одной из секций.

Достоинством вибрационных транспортирующих машин, выполненных по данной структурной схеме, является возможность создания установок значительной длины. Система допускает простую передачу вынуждающей силы через соединительную тягу.

В центробежных вибрационных машинах (рис. 4) применяют приводы с направленной прямолинейной и вращающейся вынуждающей силой (см. гл. XIV). В одноприводной одномассной вибротранспортирующей машине (рис. 4, а) грузонесущий орган 1 установлен на фундаменте с помощью упругих связей 2. Колебания грузонесущему органу сообщаются центробежным вибровозбудителем 3.

Одномассная вибротранспортирующая машина с центробежным виброприводом, опираемая в неподвижных точках системы (рис. 4, б), состоит из двух грузонесущих органов 1, соединенных между собой упругими связями 2 и корпусом центробежного вибровозбудителя 3. Опирание системы в неподвижных точках на несущую раму может производиться либо непосредственно, либо через виброизоляторы.

Двухмассная центробежная транспортирующая машина (рис. 4, в) имеет грузонесущий орган 1, вибровозбудитель 3, рабочие упругие связи 2 и вибронзоляторы 4. В качестве реактивной массы может служить специальная тяжелая рама 5 или вибровозбудитель. Конструирование вибрационных транспортирующих машин по двух-массной структурной схеме открывает большие возможности в отношении создания резонансных установок с виброизоляцией и динамического уравновешивания колеблющихся масс.

В трехмассной вибрационной транспортирующей машине с центробежным виброприводом (рис. 4, г) грузонесущие органы 1 опираются с помощью упругих связей 2 на несущую раму 5. Рама установлена на виброизоляторах 4. Привод вибромашины осуществляется вибровозбуди гелем 3, жестко закрепленным на несущей раме.

Многомассная машина (рис. 4, д) имеет несущую раму 5, на которой с помощью упругих связей 2 размещен грузонесущий орган 1. Рама установлена на виброизоляторах 4, привод осуществляется самосинхронизирующимися вибровозбуди гелями 3.

Многомассная машина (рис. 4, г) имеет грузонесущий орган которому центробежным вибровозбудителем 3 с прямолинейно направленной вынуждающей силой сообщаются продольные колебания.

Рис. 4. Структурные схемы вибрационных транспортирующих машин с центробежным виброприводом

На фундамент вибротранспортирующая машина опирается с помощью виброизолирующих упругих связей 2. Для придания грузонесущему органу колебаний под углом к его продольной оси вдоль него на рессорах 4 установлены реактивные массы 5 с упругими связями 6.