Шнекові транспортери

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

на тему:

Шнекові транспортери

підготував

студент групи 41-МЗ

Гавриш О.В.

Шнековий транспортер (або шнековий конвеєр, гвинтовий конвеєр, шнек) -- транспортний засіб для сипучих, дрібношматкових, пілоподібних, порошкоподібних матеріалів, принцип дії якого оснований на транспортуванні насипних вантажів обертаючим шнеком (гвинтом) по горизонтальному, вертикальному або похилому жолобу. Шнековий транспортер -- різновид транспортних машин безперервної дії.

Перші спроби використання шнеків для транспортування насипних вантажів відносяться до 16-17 столітть. Шнековий конвеєр зі спіральними лопатями почали застосовувати у промислових умовах у США з 1887 року.

шнек транспортування насипний вантаж

Принцип роботи гвинтового конвеєра

Шнеки використовують на підприємствах по виготовленню будівельних матеріалів, у комбікормовій, борошняній та хімічній промисловостях для транспортування у похилому, горизонтальному та вертикальному напрямках вантажів (як правило на відстань до 40 метрів по горизонталі та до 30 м. по вертикалі, при продуктивності до 100 тон за годину). В машинобудівних цехах застосовуються для транспортування зливної стружки зі станків.

Гвинтові конвеєри класифікують:

- за нахилом жолобу (горизонтальні, полого похилі (під кутом до 20 градусів), круто похилі, вертикальні);

- за напрямком спіралі (ліві, праві);

- по змінності кроку (постійного або змінного) та діаметру гвинта (постійного або змінного);

- за конструктивним виконанням гвинта (суцільні, лопетеві, стрічкові, фасонні), форма гвинта обирається в залежності від виду транспортувального вантажу.

Гвинтові конвеєри недоцільні для транспортування липких, сильно ущільнюючихся, а також високо абразивних вантажів.

Переваги:

- простота конструкції та легкість технічного обслуговування;

- невеликі габаритні розміри, що приводять до зручності розміщення;

- зручність розвантаження сировини на необхідних проміжках транспортера;

- герметичність.

Недоліки:

- висока питома витрата енергії на роботу механізму;

- значне стирання та подрібнення вантажа при транспортуванні за рахунок сили тертя об гвинт;

- за рахунок вище сказаного (тертя та навантажень), підвищене зношення гвинта та жолоба;

- чутливість до перевантаженнь, яка веде до накопичування в середині жолоба (особливо біля проміжних підшипників) сировини, що збільшує кількість профілактичних робот з обслуговування транспортера.

Транспортер складається з гвинта у вигляді розміщеного у підшипниках подовжнього вала з закріпленими на ньому гвинтовими витками, жолоба з напівциліндричним днищем, у якому розміщений гвинт, а також з привода (електродвигуна з редуктором), що обертає гвинт.

При обертанні гвинта вантаж переміщується від завантажувального отвору до розвантажувального. Насипний вантаж подається до жолоба через один або декілька отворів в його кришці та при обертанні гвинта ковзає вздовж жолоба, подібно тому, як рухається по гвинту гайка, що утримується від спільного з ним обертання.

Спільному обертанню вантажу за гвинтом перешкоджає сила тяжіння вантажу та тертя його по жолобу. Розвантаження виконується через одне або декілька отворів, забезпечених затворами у днищі.

В залежності від вимог встановлення гвинтового конвеєра (шнека) у складі технологічних ліній привод подаючого гвинта може бути виконаний як по штовхаючій, так і по тягнучій схемі.

При реалізації штовхаючої схеми привод подаючого гвинта розміщений з боку завантажувального отвору, при тягнучій схемі привод подаючого гвинта розміщений з боку розвантажувального отвору.

Вказані схеми встановлення привода подаючого гвинта не впливають на продуктивність гвинтового конвеєра та призначені, виходячи з умов забезпечення доступа до привода для його обслуговування.

Гвинт конвеєра виконують з правим або лівим напрямком спіралі, одно-, дво- або тризаходними. Поверхня гвинта може бути суцільною, стрічковою або перервчастою у вигляді окремих лопатей, фасонної форми. Гвинт з суцільною поверхнею застосовують переважно для сухого дрібнозернистого, порошкоподібного та насипного вантажу. Стрічковий, лопатевий та фасонний типи необхідні для транспортування вантажів, що злежуються. Крім того, останні види застосовують також, коли при переміщенні вантажу необхідно виконувати деякі технологічні процеси (наприклад, перемішування).

Гвинти порожнистого та стрічкового гвинта виготовляють зі сталевого листа або полоси, а далі зварюють з валом. Спіраль закріплюють на стрижнях, що пропускають крізь просвердлені у валу отвори.

Вал гвинта може бути суцільним або трубчастим та, для зручності складання, складається з декількох частин/секцій. Трубчасті вали мають меншу масу та за рахунок порожнин їх зручніше складати.

Вал гвинта монтується на проміжних та кінцевих підшипниках. Проміжні підшипники монтуються зверху на закріплених на жолобі поперечних планках. Вони повинні мати як можна меншу довжину (так як витки гвинта на на їх довжину приходиться переривати) та максимальну герметичність для запобігання попадання частин вантажу. Кінцеві підшипники закріпляють у торцевих стінках жолоба. Один з них роблять упорным і встановлюють з того боку, до якого рухається обертання для сприймання діючої вздовж вала осьової розтягувальної сили.

Вертикальний транспортер

Вертикальні гвинтові транспортери відносяться до транспортерів спеціального типу. Даний вид шнеків складається з короткого горизонтального гвинта-живильника, що обертається у циліндричному кожусі (трубі); підвішеного на упорному підшипнику вала з суцільними гвинтовими витками, що також обертається у трубі, та одного або двох роздільних приводів для двох гвинтів. Через патрубок угорі кожуха здійснюється розвантаження шнека. Вантаж подається до нижньої ділянки вертикального гвинта шнека, і роблять його або зі зменшуючимся кроком, або змінного, зменшуючогося до гори діаметра. Рух насипного вантажу вгору вздовж вертикального шнека відбувається слідуючим чином. Вантаж, що подається горизонтальним, регулюючим продуктивність гвинтом до вертикального гвинта приводиться останнім до обертання. При цьому вантаж під дією відцентрової сили прижимається до поверхні циліндричного кожуха і під дією сили тертя по ньому та сили тяжіння декілька відстає в русі від гвинтової поверхні, тобто обертається з меншою кутовою швидкістю, чим кутова швидкість гвинта; отже, подібно гайці, що приторможується на обертаючому гвинті, вантаж отримує відносний рух вздовж осі гвинта, але з меншою осьовою швидкістю, ніж швидкість переміщуваної по цьому гвинту не обертаючої гайки. Для створення достатньої відцентрової сили гвинт повинен мати достатньо велику частоту обертання, тобто на противагу горизонтальним гвинтам, для яких обмежується максимальна частота обертання, на вертикальних гвинтах обмежується її мінімальне допустиме (критичне) значення, необхідне для транспортування вантажу вгору по гвинту.

Вертикальні шнеки використовують для підіймання вантажу на висоту до 15 м., а при транспортуванні зернистих, порошкоподібних, дрібнозернистих матеріалів при обмеженій продуктивності -- не більше 30 м. Також, вертикальні шнеки застосовують у якості обладнання для буріння свердловин. Вертикальні шнеки енергомісткі, а також мають невеликі габаритні розміри, зручність розвантаження у будь який бік.

Транспортуючі труби

Шнекова транспортуюча труба обертається на встановлених на деякій відстані один від одного парних роликах. Всередині труби на її стінці закріплені гвинтові витки. При обертанні труби насипний вантаж , поданий до неї з одного боку, поступово пересипуючись під дією сили тяжіння по створеному витками гвинтовому жолобу, рухаючись вздовж осі труби та висипається з іншого боку. У місцях спирання на ролики на трубу насаджені охоплюючі її сталеві кільця (бандажі), якими труба перекачується по роликам. Крім опорних роликів, на тих же станинах прикріплені по два упорних ролика, розміщених по два боки від кілець та утримуючих трубу від осьового зміщення. Обертання передається трубі від привода з зубчастими колесами, причому колесо останньої зубчастої пари надіто, подібно кільцю, на корпус труби. Для зручності подавання насипного вантажу всередину труби при невеликому її діаметрі з боку завантаження закріплена конічна гвинтова секція. Розвантаження з протилежного боку труби виконується зсипанням через її кромку. Гвинтові транспортуючі труби встановлюють горизонтально або з деяким нахилом. Іноді переміщення по гвинтовим трубам суміщається з технологічним процесом. Довжина таких труб може становити 200-250 м в залежності від виконуваної операції. До переваг гвинтових транспортуючих труб відноситься порівняльна простота конструкції та надійність, ізоляція по всій довжині від зовнішнього середовища, широкий діапазон продуктивності та довжини; до недоліків - велика вага, значні габаритні розміри,висока витрата енергії.

Продуктивність транспортера (Q - тон за годину; V -- кубометрів за годину) залежить від діаметра D (м) та кроку t (м), частоти обертання гвинта n (об/мин) і коефіцієнта наповнення поперечного перерізу гвинта ш.

де с -- щільність вантажу (тон на кубометр), С -- поправочний коефіцієнт, що залежить від кута в нахилу конвеєра.

в нахилу конвеєра:

в, град. . . . . 0 5 10 15 20

С . . . . . . . . . 1 0,9 0,8 0,7 0,6

Швидкість транспортування (м/с):

v = ln/60

Коефіцієнт заповнення для запобігання накопичування вантажу у проміжних підшипниках приймають відносно невеликим. Він залежить від властивостей насипних вантажів, що вказані у таблиці.

На похилих шнекових транспортерах з рухом вантажу вгору продуктивність зменшується прямо пропорційно збільшенню кута нахилу, особливо при наявності проміжних підшипників.

Крок гвинта для порівняно легко змішуваних вантажів приймають t=D, для важко змішуваних його зменшують до t=0,8*D або застосовують дво-, тризаходні гвинти.

Частоту обертання вибирають в залежності від виду транспортуємого вантажу ті діаметра гвинта. Вона повинна забезпечити спокійний, без пересипання через вал, рух вантажу. Частота обертання зменшується зі збільшенням діаметра гвинта, щільності та абразивності вантажу.

Найбільшу допустиму частоту обертання гвинта можна визначити за формулою:

де А -- коефіцієнт з таблиці, вказаної вище, D -- діаметр у метрах.

Кінцеве значення діаметра приймають, відштовхуючись від основних розрахунків, з урахуванням ряда стандартних діаметрів, наведених у ГОСТ 2037-75.

Загальний опір руху вантажу на гвинтовому конвеєрі складається з багатьох навантажень і тому точно його розрахувати складно. Тому, при визначенні потужності двигуна, користуються вже отриманим дослідним шляхом розрахунками - коефіцієнтом опору w, що напряму залежить від фізичних властивостей транспортуючого вантажу.

Підставивши значення до формули, знаходять потужність на валу двигуна N (кВт). Крутний момент (Н м) на валу гвинта.

де N - потужність, у кВт;

з - ККД механізму привода;

n - частота обертання, у об/хв.

Найбільша діюча на гвинт подовжня сила (Н):

де r - радіус, на якому діє сила Р, м; [орієнтовно приймають

r = kD/2 = (0.7ч0.8)D/2];

б - кут підйому гвинтової лінії гвинта на радіусі r;

ц - кут тертя вантажу по поверхні гвинта; tgц=f₁ (де f₁ - коефіцієнт тертя вантажу по поверхні гвинта).

Вал гвинта можна розглядати, як багато опорний розрізний вал з відстанню між опорами (підшипниками) L, розраховують на опір скручуванню, стійкість на стискання-розягнення, а також на згинання під навантаженнями та згинання від власної довжини з урахуванням діаметра самого вала, що впливає на його масу. Розрахунок проводиться так, щоб прогин гвинта істотно не змінював зазор між його кромкою та жолобом.

Размещено на Allbest.ru