Призначення, класифікація, конструкція

Елеваторами називають машини безперервного транспорту, які транспортують вантажі у вертикальному або близько до вертикального (круто-похилі – кут нахилу 60…80°) напрямах. На рис. 40 приведена класифікація елеваторів за загальними ознаками. Сипкі вантажі переміщають ковшовими норіями, штучні вантажі – поличними і люльковими. Переваги елеваторів: компактність (малі поперечні розміри); можливість подавати вантаж на значну висоту (45…70 метрів); великий діапазон продуктивності (1…600 т/год); відсутність подрібнення вантажу при транспортуванні; простота і зручність завантаження і вивантаження вантажу. Недоліки елеваторів: ударна дія на вантаж; порівняльна складність конструкції; чутливість до перевантаження і необхідність рівномірної подачі матеріалу.

 

 

Рис. 40 - Класифікація елеваторів за основними ознаками

 

Залежно від типу тягового органа розрізняють: стрічкові норії і ланцюгові. Стрічкові норії володіють деякими перевагами перед ланцюговими: плавний і безшумний хід; великі швидкості і малі габарити.

Конструктивні елементи елеваторів (норій)

Норія складається з нескінченного тягового органа з ковшами, який огинає верхній і нижній барабани; головки (верхня частина норії); черевика (нижня частина норії); норійних труб; живлячих носків і приводного механізму.

При русі тягового органа укріплені на ньому ковші зачерпують матеріал з черевика норії і транспортують його до головки, де під дією сил тяжіння і інерції матеріал висипається з ковша і поступає в розвантажувальний пристрій.

Тяговий орган.Залежно від продуктивності, висоти підйому і характеристики переміщуваного вантажу як тяговий орган в норіях застосовують стрічку або ланцюг.

При розрахунку числа прокладок стрічки необхідно врахувати ослаблення стрічки отворами для болтів кріплення ковшів. Стрічки застосовують при відносно невеликих тягових зусиллях, великих швидкостях транспортування і при малих опорах зачерпування, тобто в швидкохідних норіях при транспортуванні пилоподібних, порошкоподібних вантажів і зерна.

Ланцюги застосовують переважно при великих продуктивності і висоті підйому, транспортуванні крупнокускових вантажів, а також агресивних і гарячих вантажів.

Ковши.Основні параметри норійного ковша наступні: кут черпання (вибирають з умов завантаження і розвантаження матеріалу); виліт ковша L (залежить від розміру частинок матеріалу, що транспортується); висота ковша h; ширина ковша В.

Для норій загального призначення передбачені чотири типи ковша: Г – глибокий закруглений; М – дрібний округлений; О – гострокутний і С – округлений з бортовими направляючими.

Глибокими ковшами транспортують сухі, лігкосипкі, пилоподібні, зернисті і дрібнокускові сипкі вантажі. Дрібні ковши, що володіють кращим випорожненням, застосовують при вологих, злежуваних, важкосипких, пилоподібних і зернистих вантажах.

Привід норії.Складається з електродвигуна і редуктора. Для попередження довільного зворотного руху тягового органа з ковшами при зупинці норії або раптовому припиненні подачі електроенергії приводний пристрій забезпечують стопорним зупинником. Також застосовують роликові зупинники (механізми вільного ходу), які вмонтовуються між електродвигуном і вхідним валом редуктора.

Натягач. Розташовано в черевику норії. Величину натяжного зусилля регулюють гвинтами, пружинами або вантажем, який чинять тиск на підшипники нижнього барабана. Тип натягача вибирають залежно від тягового органа, продуктивності і висоти норії.

На стрічкових норіях невеликої висоти звичайно установлюють гвинтові і пружинно-гвинтові натягачі.

Норійні труби. Служать для огорожі тягового органа на вертикальних ділянках. Труби звичайно виготовляють з листової сталі. Для спостереження за роботою норії і з'єднання тягового органа в трубах прорізають оглядові і монтажні люки. При проходженні тягових органів через будівельні конструкції, труби можна виконувати у вигляді вертикальних колодязів, зроблених з того ж матеріалу, що і будівельні конструкції.

Робочі процеси норіївключають три основні етапи:

1. Зачерпування ковшами матеріалу.

2. Транспортування матеріалу від черевика до головки.

3. Розвантаження ковшів в головці норії.

Зачерпування вантажу ковшами. Процес зачерпування – один з головних в роботі норії, оскільки від його оптимальної роботи залежить продуктивність машини. Досконалість цього процесу оцінюється коефіцієнтом заповнення ковша y.

Процес зачерпування вантажу дуже складний і залежить від: швидкості руху і форми ковшів; напряму і способу подачі

вантажу в черевик норії; фізичних властивостей вантажу і інших чинників.

При подачі «по ходу»(рис. 41, а) вантаж, поступаючи в черевик, зустрічає на своєму шляху дно ковша зовні, тому у момент зустрічі матеріал не заповнює ковша.

Заповнення ковша починається у момент його упровадження в сипкий матеріал, що знаходиться в черевику.

Недоліки подачі вантажу «по ходу»: не сприяють заповненню ковша; зменшують величину коефіцієнта заповнення; збільшують витрату енергії на зачерпування.

При подачі «проти ходу»(рис. 41, б) потік вантажу, зустрічаючи на своєму шляху відкриту частину ковша, заповнює її, в результаті усувається зайве переміщення вантажу в черевику норії.

У разі зачерпування вантажу з насипу умови заповнення ковшів погіршуються, що веде до зменшення коефіцієнта заповнення.

Транспортування вантажу на вертикальній ділянці. Після переходу горизонтальної осі нижнього барабана ківш скоює прямолінійний рівномірний рух, при якому на матеріал в ковші діє тільки сила тяжіння. Положення ковша в цьому випадку врівноважується натягненням тягового органу. Для того, щоб не було зворотного висипу вантажу, необхідно створити на робочій гілці норії таке натягнення, яке забезпечує мінімальний кут опору (рис. 42).

Складемо рівняння рівноваги моментів, щодо т. В, утримуючих ківш

 

, (68)

де b – кут перекидання ковша (мінімальний кут перекидання ковша b=2°).

 

З умови (68) виходить

(69)

 

Визначимо з формули (69) натягнення на робочій гілці так, щоб кут перекидання ковша був мінімальним, беручи до уваги значення мінімального кута перекидання ковша :

З урахуванням ваги барабана і двох гілок

або