РОЗДІЛ 2
ТЕОРЕТИЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ
ЗАВАНТАЖУВАЛЬНИХ ПАТРУБКІВ
2.1. Обґрунтування вибору конструктивно-технологічної схеми завантажувального патрубка
Інтенсифікація процесу завантаження технологічних магістралей гнучких гвинтових конвеєрів сипкими матеріалами сільськогосподарського виробництва потребує розробки принципово нових схем завантажувальних патрубків, які повинні забезпечити додаткове збурення зовнішнього середовища активуючими елементами і направлення матеріалу в зону його захоплення гвинтовим робочим органом, а також самопересування забірної частини завантажувальної магістралі конвеєра в сторону купи матеріалу по мірі його вибирання.
При виборі технологічної схеми процесу забору матеріалу, а також конструктивного виконання завантажувального патрубка забірної магістралі, першочергово розглянемо зовнішнє середовище (купу сипкого матеріалу) і можливі варіанти розташування у ньому завантажувального патрубка гнучкого гвинтового конвеєра.
Аналізуючи такі технологічні процеси доцільно розглянути три варіанти початкового положення завантажувального патрубка відносно купи сипкого матеріалу: забір збоку купи, забір знизу і зверху купи в її центральній частині.
В той же час запропоновані різні конструктивні схеми завантажувальних патрубків, які повинні забезпечити виконання вищезазначених технологічних процесів при їх різних положеннях відносно купи сипкого матеріалу.
На рис. 2.1. зображено конструктивно-технологічні схеми процесу забору сипких матеріалів завантажувальними патрубками.
У першому випадку (рис. 2.1а) забір патрубком здійснюється збоку купи сипкого матеріалу. Патрубок виконаний у вигляді гвинтової спіралі шнека 1, що розташована у направляючому кожуху, який містить криволінійну 2 і прямолінійну 3 пластини, причому кут охоплення криволінійної пластини складає близько 180°. Для зменшення сил опору при переміщенні патрубка торцева поверхня прямолінійної пластини виконана заточеною.
В процесі роботи спіраль, взаємодіючи з сипким матеріалом, захоплює його і по направляючому кожуху переміщає в напрямку технологічної магістралі.
Рис. 2.1. Конструктивно-технологічні схеми процесу забору сипких
матеріалів:
а - забір збоку купи з направляючим криволінійним кожухом;
б - забір знизу купи за допомогою коливної решітки;
в - забір збоку купи за допомогою односторонньо обертових активаторів;
г - забір зверху за допомогою різносторонньо обертових активаторів.
До переваг даної конструктивно-технологічної схеми можна віднести безпосередню взаємодію спіралі шнека з матеріалом, що є особливо ефективним при транспортуванні залежаних матеріалів, наприклад мінеральних добрив, а також розташування прямолінійної пластини із заточеною торцевою поверхнею під купою матеріалу, що стабілізує процес його забору.
Однак основним недоліком такого технічного рішення є необхідність постійного підведення оператором завантажувального патрубка до купи сипкого матеріалу (напрямок підведення зображено стрілкою на рис. 2.1а), що знижує частку механізованого процесу при виконанні завантажувально-розвантажувальних робіт.
Аналогічний боковий забір сипкого матеріалу зображено на рис. 2.1в. Однак конструктивною особливістю такого завантажувального патрубка є розташування гвинтової спіралі 1 в направляючому кожуху 2 з просівними вікнами, над якими рівномірно по колу встановлені активатори 3. Активатори періодично приводяться в обертовий рух кулачковим механізмом, який закріплений на вихідному валу гвинтової спіралі. Необхідно зазначити, що нижні активатори (ролики) виконані більшого діаметру, для можливості пересування завантажувального патрубка при циклічних взаємодіях з механізмом повороту активатора.
В процесі роботи активатори взаємодіють із сипким матеріалом і направляють його в сторону гвинтової спіралі, яка захоплює і транспортує матеріал в гнучкому кожусі. Оскільки активатори обертаються в напрямку купи сипкого матеріалу, то по мірі його вибирання патрубок постійно буде переміщатись у вказаному напрямку.
Для вибору оптимальних конструктивно-кінематичних параметрів завантажувального патрубка необхідно провести комплекс теоретичних і експериментальних досліджень з визначення силових факторів процесу взаємодії кулачкового механізму з поверхнею активаторів, вибору типу робочої поверхні активаторів (шнек, бітер, диски, гладкий ролик) з умови ефективного направлення матеріалу в зону забору, а також визначення параметрів нижніх опорних роликів для забезпечення самопересування завантажувального патрубка.
У іншому варіанті (рис. 2.1б) забір здійснюється знизу купи матеріалу за допомогою введення в конструкцію патрубка криволінійної коливної решітки 4. Коливні рухи досягаються за рахунок того, що решітка 4 ексцентрично з'єднана з верхнім активатором 3, а також шарнірно зв'язана з боковою тягою 5. Решітка 4, отримавши коливний і зворотно-поступальний рухи, збурює значну зону сипкого матеріалу, який проходить через просівні вікна кожуха 2 і спрямовується на гвинтову спіраль 1. Після вибирання сипкого матеріалу завантажувальний патрубок гвинтового конвеєра за допомогою пари нижніх активаторів (опорних роликів) може переміщатися в сторону купи сипкого матеріалу.
Однак даний технологічний процес вимагає постійного зовнішнього втручання оператора, оскільки є проблематичним самовведення коливної решітки парою нижніх активаторів у сипкий матеріал.
На рис. 2.1г зображено варіант розташування завантажувального патрубка в процесі забору зверху купи матеріалу. За допомогою різносторонньо обертових активаторів 3 проходить врізання завантажувального патрубка в сипкий матеріал, що збільшує коефіцієнт завантаження технологічної магістралі. Сипкий матеріал проходить через просівні вікна циліндричного обмежувача 2 на гвинтову спіраль 1, яка обертається і транспортує матеріал в зону вивантаження. Нижній активатор є направляючим і може бути як рухомим, так і нерухомим, що залежить від параметрів купи матеріалу і заданого напрямку переміщення патрубка.
Аналізуючи вище наведені
- Київ+380960830922