2.1. Определение конструктивно-кинематических параметров элеватора и выбор типоразмеров основных несущих элементов
Выбор типа элеватора (если он отсутствует в курсовом задании), типа ковшей, способов загрузки и разгрузки ковшей осуществляется в зависимости от характеристик транспортируемого груза (табл. П.1)
è Глубокие ковши с цилиндрическим днищем (тип Г; емкость 0,2 – 16,8 л) используются для транспортирования сухих легкосыпучих малоабразивных, пылевидных, средне- и крупнокусковых материалов (песок, зола, земля, гранулированный шлак, мелкий каменный уголь, каменноугольная пыль, сухая комковая глина, керамзит):
è Мелкие ковши с цилиндрическим днищем (тип М; емкость 0,1 – 11,5 л) используются для транспортирования влажных плохосыпучих и слеживающихся пылевидных и зернистых материалов (песок, цемент, гашеная известь, порошкообразный мел);
è Ковшы с бортовыми направляющим остроугольные (тип О; емкость 0,65 – 7,8 л) и скругленные (тип С; емкость 6,4 – 148,0 л) используются для транспортирования кусковых абразивных и хрупких насыпных грузов (щебень, гравий, котельный шлак, кусковой гипс).
Тип тягового органа элеватора и скорость его движения выбираются согласно следующих рекомендаций:
è элеваторы с глубокими и мелкими расставленными ковшами различают быстроходные с центробежной и центробежно-самотечной разгрузкой ковшей ленточные со скоростью 0,8 – 4,0 м/с при транспортировании неабразивных и абразивных пылевидных, порошкообразных, зернистых и мелкокусковых грузов малой и средней плотности и цепные со скоростью 0,8 – 2,0 м/с при транспортировании малоабразивных влажных плохосыпучих пылевидных, зернистых, мелко- и среднекусковых грузов; тихоходные цепные с глубокими ковшами и свободной самотечной разгрузкой ковшей со скоростью 0,4 – 0,63 м/с при транспортировании малоабразивных сухих пылевидных, зернистых мелко- и среднекусковых грузов средней плотности;
è элеваторы с сомкнутыми ковшами с бортовыми направляющими различают тихоходные с самотечной направленной разгрузкой ковшей ленточные со скоростью 0,4 – 0,8 м/с при транспортировании абразивных кусковых грузов средней плотности и цепные со скоростью 0,4 – 0,63 м/с при транспортировании малоабразивных кусковых тяжелых и горячих грузов, при большой производительности и значительной высоте подъема.
Загрузка (наполнение) ковшей осуществляется зачерпыванием груза из нижней части кожуха элеватора или засыпанием груза непосредственно в ковши. Практически загрузка осуществляется обеими способами при преимущественном преобладании одного из способов.
è Зачерпывание используют в ленточных и цепных элеваторах с расставленными ковшами (глубокие и мелкие) при транспортировании сухих легкосыпучих пылевидных и мелкокусковых грузов и скорости движения ковшей 0,8 – 4,0 м/с.
è Засыпание груза в ковши используют в элеваторах с сомкнутыми ковшами и бортовыми направляющими (остроугольные и скругленные) при транспортировании крупнокусковых и абразивных грузов и скорости движения ковшей до 1 м/с.
Принятое значение скорости движения тягового органа элеветора должно соответствовать нормальному ряду скоростей (м/с): 0,4; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,2; 4,0.
В зависимости от скорости движения тягового органа, частоты вращения и диаметра барабана (звездочки), соотношения полюсного расстояния (расстояние от центра вращения до полюса) и радиуса барабана (звездочки) различают следующие способы разгрузки ковшей:
è центробежная разгрузка, реализуемая в высокоскоростных (u > 3,2 м/с) и быстроходных (u = 1,6 – 3,2 м/с) ленточных (преимущественно) элеваторах с расставленными глубокими и мелкими ковшами при транспортировании легкосыпучих пылевидных, зернистых и мелкокусковых материалов;
è центробежно-самотечная (смешанная) разгрузка, реализуемая в быстроходных (u = 1,6 – 2,0 м/с) и среднескоростных (u = 0,8 –1,6 м/с) ленточных и цепных элеваторах с расставленными глубокими и мелкими ковшами;
è свободная самотечная разгрузка, реализуемая в среднескоростных и тихоходных (u < 0,8 м/с) ленточных и цепных элеваторах с расставленными и сомкнутыми ковшами путем отклонения обратной ветви с помощью отклоняющих звездочек, роликов или направляющих шин (двухцепные элеваторы с боковым креплением цепей к ковшам) при транспортировании плохосыпучих, хлопьеобразных, влажных грузов; центральная внутренняя разгрузка осуществляется в специальных тихоходных двухцепных элеваторах;
è самотечная направленная разгрузка, реализуемая в тихоходных ленточных и цепных элеваторах с сомкнутыми ковшами с бортовыми направляющими при транспортировании кусковых, тяжелых малоабразивных (цепные), абразивных (ленточные) грузов.
Типоразмер ковша устанавливается по табл П.2. в зависимости от линейной емкости ковшей, л/м:
, (2.1)
где VК - емкость ковша, л; tк - шаг установки ковшей, м; QЧАС - производительность элеватора, т/час; r - средняя плотность транспортируемого груза, т/м3; kВ - коэффициент использования по времени; kВ = 0,85 – 0,90; y - средний коэффициент заполнения ковшей (для принятых ковшей по табл. П.2 y = 1,0).
При определении линейной емкости ковшей iЛ коэффициент их заполнения не учитывается, т.к. в таблице П.2 характеристики ковшей приведены с фактической (а не полной геометрической) емкостью с уровнем насыпного груза по линии Х –Х.
Принятый типоразмер ковша при транспортировании кусковых грузов проверяется на возможность легкого зачерпывания материала:
, (2.2)
где l - вылет ковша, мм; аMAX – максимальный размер кусков транспортируемого груза, мм; х – коэффициент, учитывающий гранулометрический состав груза; при с < 10% - х = 2,0; с = 11-25% - х =2,5; с =26-50% - х = 3,25; с = 51-80% - х = 4,5; с = процентное содержание по массе крупных фракций в контрольной пробе, %.
Шаг установки ковшей принимается по табл. П.2 или по следующим зависимостям, мм:
Þ для глубоких и мелких ковшей tк = (2,5-3,0) Н;
Þ для ковшей с бортовыми направляющими tк» Н (2.3)
где Н – высота ковша, мм.
Линейная сила тяжести ковша, Н/м:
, (2.4)
где VК – объем ковша, л; g = 9,81 м/с2; tК – принятый шаг установки ковшей, м; k – поправочный коэффициент:
| Емкость ковша Vк, л | 0,1-0,65 | 0,75-4,0 | 4,2-7,8 | 11,5-18,0 | 32-45 |
| Толщина стенки d, мм | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 |
| Коэффициент k | 0,50 | 0,75 | 1,00 | 1,25 | 1,50 |
Выбранные характеристики должны быть представлены в табличном виде (нумерация таблиц – в соответствии с оглавлением пояснительной записки):
Таблица 2 .1
Характеристика грузонесущего элемента
| Тип элеватора, способы загрузки и разгрузки ковшей | Ковш | Скорость, м/с | |||
| тип | VК, л | tК, мм | qK, н/м | ||
