На промышленных предприятиях в процессе производства приходится перемещать массу грузов — сырье, полуфабрикаты, готовую продукцию, материалы. Машины, выполняющие эти операции, называют транспортирующими.
На предприятиях отрасли хлебопродуктов транспортирующие машины перемещают зерно, продукты его переработки (муку, отруби, крупу, комбикорма и т. п.), промежуточные и побочные продукты, получаемые в процессе обработки и переработки зерна, к т. п. Эти машины можно классифицировать по следующим, наиболее характерным признакам:
принципу действия — прерывного, иди цикличного (краны, лифты, тележки, лебедки и т. п., у которых обратный ход, как правило, холостой), и непрерывного (конвейеры всех видов, нории, гравитационные устройства, пневмотранспортные установки) ;
способу установки — стационарные, передвижные, переносные, секционно-разборные, плавучие и встроенные в агрегаты;
роду перемещаемого груза — для перемещения насыпных или штучных грузов и комбинированные;
характеру тягового органа — с тяговым органом (лентой, цепью, канатом) и без него (винтовые, инерционные конвейеры, установки пневматического и гравитационного транспорта и т. д.);
направлению перемещения груза — вертикальные, горизонтальные, наклонные, реверсивные, для перемещения в одном или в двух направлениях.
В качестве непрерывнодействующих машин для транспортирования зерна и продуктов его переработки снизу вверх применяют ленточные ковшовые нории; для горизонтального и наклонного перемещения — ленточные, скребковые, винтовые, инерционные и метательные конвейеры; в качестве гравитационного транспорта используют самотечные трубы (для насыпных грузов) и спуски (для штучных грузов).
Ленточные ковшовые нории.
Принцип работы норий
Ленточные нории предназначены для транспортирования сыпучих грузов по вертикали снизу вверх. Тяговым органом нории служит резинотканевая плоская лента (ремень), а рабочим — ковши. Нория (рис. II-1) имеет два барабана: верхний приводной 1 и нижний натяжной 6. На барабаны натягивается бесконечная лента 3, на которой болтами закрепляют ковши 4. Верхний барабан вращается в направлении, показанном на рисунке стрелкой. Этот барабан приводится в движение электродвигателем, как правило, через редуктор. Благодаря трению между приводным барабаном и лентой она приходит в движение, а с ней перемещаются и ковши с продуктом. Нижний барабан также вращается из-за трения между лентой и этим барабаном. Силу трения регулируют путем натяжения ленты специальным устройством (грузовым или винтовым).
В приемные носки нории 7 или 8 загружают продукт, подлежащий перемещению. Ковшами он поднимается вверх, где под действием силы тяжести и центробежной силы высыпается через разгрузочный патрубок 2 нории в самотечную трубу.
При поступлении продукта через приемный носок 7 ковши только зачерпывают его. Если продукт подается через носок 8, то кроме зачерпывания, происходит досыпание ковшей продуктом, что увеличивает коэффициент их заполнения. Поэтому носок 8 размещен несколько выше носка 7. При установке нории стараются подавать продукт через носок 8, а если это невозможно,
продукт направляют в носок 7. Верхнюю часть нории называют головкой, а ниж- 1 нюю—-башмаком. Головка и башмак
соединены вертикальными трубами 5, в которых движется лента с ковшами.
Рассмотрим, какие силы действуют на перемещаемый продукт при разгрузке ковша, когда центр его тяжести находится на барабане под любым углом. В этом случае (рис. 11-2) на частицу продукта при набегании ковша на при- 6 водной барабан нории действует сила тяжести mg и центробежная сила mo2/r, где т — масса частицы продукта, кг;
v — скорость движения частицы продукта, м/с; г — радиус окружности, описываемой частицей продукта, м.
Равнодействующую силу R получим, сложив геометрически силы mg и mv2/r. Линию действия силы R продолжим до пересечения с вертикальной осыо барабана 1 в точке А, которую называют полюсом, а отрезок ОА = а —- полюсным расстоянием.
Из подобия треугольников АО В и BCD находим, что ВС: CD=OB : АО. Заменяя стороны треугольников их значением, получаем
mv2
■:mg=r-.a, или
Рис. II-2. Схема сил, действующих на частицу продукта при разгрузке ковшей
mv2
rmg
После сокращения на величину т имеем av2=gr2. Из этого выражения можно определить полюсное расстояние a=gr2:v2. Заменив значение скорости v на величину, равную пт: 30, находим
где а — полюсное расстояние, м; п ■— частота вращения приводного барабана, об/мин.
Сократив полученное выражение на величину r2 и вычислив определяем полюсное расстояние а (м)
а—895/п2. (II-1)
Используя формулу (II-1), можно определить полюсное расстояние, если известна частота вращения приводного барабана. При постоянной частоте вращения величина полюсного расстояния одинакова. В зависимости от соотношения полюсного расстояния а и радиуса приводного барабана г различают три типа норий по характеру разгрузки ковшей.
При а>г — нории с гравитационной разгрузкой. Центробежная сила практически не влияет на разгрузку продукта, которая происходит во второй четверти через внутреннюю кромку ковша под действием силы тяжести (гравитации). Для зерна и продуктов его переработки такие нории не используют (имеют ограниченное применение для перемещения кукурузы в початках, где вместо ленты устанавливают цепи).
Примечания: 1. Производительность нории указана по зерну пшеницы с объемной массой 0,75 т/м3 и влажностью до 17%. 2. При транспортировании продуктов переработки зерна значения производительности должны быть . множены на коэффициенты: для муки 0,7; для комбикормов 0,5. 3. Условное обозначение нории типа I производительностью 20 т/ч и высотой Я=30 м; нория 1-20/30.
Если а = г, т. е. центробежная сила частицы равна силе тяжести ее, разгрузка продукта смешанная (центробежно-гравитационная) и происходит через наружную и внутреннюю кромки ковшей со скоростью ленты 1,0…1,8 м/с. Продукт прижимается вначале к наружной, а затем к внутренней кромке ковша. Такие нории называют типа I (табл. II-1). Их исцользуют для перемещения зерна и мучнистых продуктов.
Если а<г, то разгрузка ковшей нории центробежная. Силы гравитации мало влияют по сравнению с центробежными, и продукт из ковша будет выбрасываться преимущественно через наружную кромку в первой четверти окружности. Разгрузка происходит со скоростью ленты 2,2…3,6 м/с. Такие нории называют типа II. Их используют для транспортирования зерна.
Пример. Проверить тип нории 1-10. По таблице II-1 находим Рбар= =400 мм = 0,4 м, скорость ленты н„=1,4 м/с. Определяем частоту вращения барабана по формуле
60нл 60-1,4 •
: 67 об/мин.
nD6a? 3,14-0,4
Радиус барабана г = 0,4/2 = 0,2 м; как видно, а —г, т. е. нория центробежно-гравитационная типа I.