Способы загрузки и разгрузки ковшей

Надежность работы конвейера в значительной степени зависит от способа загрузки и разгрузки ковшей.

Загрузка ковшей производится зачерпыванием или засыпанием. Пылевидные, зернистые и мелкокусковые материалы чаще набираются ковшами из башмака, а крупнокусковые и абразивные, подают непосредственно в движущийся ковш. Такой способ загрузки используется при непрерывно сомкнутом расположении ковшей.

Разгрузка ковшей бывает центробежной, самотечной направленной и самотечной свободной.

Центробежную разгрузку применяют в быстроходных элеваторах с расставленными ковшами для легкосыпучих пылевидных, зернистых и мелкокусковых материалов.

Самотечная свободная разгрузка наблюдается при мелких ковшах (υ = 0,6…0,8 м/с). Ее применяют для трудно выгружаемых слеживающихся пылевидных, влажных и мокрых материалов.

Самотечная направленная разгрузка наблюдается у вертикальных и наклонных тихоходных элеваторов (υ = 0,4…1,0 м/с). Насыпной груз высыпается под действием силы тяжести и по специальным направляющим скатывается к разгрузочному патрубку. Этот способ применяют при сомкнутом расположении ковшей для крупнокусковых и абразивных материалов.

Рассмотрим более подробно процесс центробежной разгрузки ковшей (рисунок 24.3).

Рисунок 24.3 – Схема разгрузки ковшей

На вертикальном участке на материал действует только сила тяжести G = mg. На криволинейном участке появляется центробежная сила

.

(24.1)

где υ – скорость перемещения центра тяжести А груза в ковше;r – радиус вращения центра тяжести А груза.

Силы G и F_ц постоянны по величине и направлению и образуют равнодействующую R, которая по мере вращения ковша изменяется по величине и направлению. Однако точка пересечения этой равнодействующей с вертикальной осью С, остается на одном месте, независимо от положения ковша. Эта точка называется полюсом.

Из подобия треугольников АСО и АRF_ц следует, что

или .

(24.2)

Отсюда при ω = πn / 30, получим

.

(24.3)

Таким образом, расстояние до полюса зависит от числа оборотов барабана: – с увеличением частоты вращения это расстояние уменьшается.

Установлено, что:

- при h ≤ r_б имеет место центробежная разгрузка;

- при h>r_к имеет место самотечная разгрузка;

- при r_б<h ≤ r_к наблюдается смешанная разгрузка, где r_б– радиус барабана, r_к – радиус наружной кромки ковша.

Наиболее оптимальным при центробежной разгрузке является движение частиц материала по параболе.

Расчет ковшовых элеваторов

В ковшовых элеваторах насыпной груз транспортируется в отдельных ковшах, расположенных на тяговом органе. С учетом выражения (17.6) производительность элеватора

.

(24.1)

где i₀– емкость ковша л;а – шаг размещения ковшей, м; υ– скорость перемещения ковшей, м/с;ρ– насыпная плотность груза, кг/м³; ψ– коэффициент заполнения ковша.

Для мелких ковшей рекомендуется принимать ψ = 0,4…0.6, для глубоких – ψ= 0,7…0,85, для остроугольных – ψ = 0,6…0.8.

Из выражения (21.1) определяют погонную емкость ковша (л/м)

.

(24.2)

По этим данным подбирают емкость стандартного ковша.

Шаг размещения ковшей:

- с цилиндрическим днищем – а = (2,5…3)h;

- с остроугольнвм днищем – а ≈ h.

При транспортировании кусковых грузов проверяют выбранный ковш по его вылетуl:

,

(24.3)

где m – коэффициент (для рядовых грузов m = 2…2,5, для сортированных грузов m = 4,25…4,75).