Технология транспортировки сыпучих материалов

В настоящее время на технологических линиях предприятий промышленности и бетоносмесительных заводах применяются два способа загрузки ленточных конвейеров. При первом - насыпной материал подаётся питателем из бункера. При втором способе перегрузка сыпучего материала осуществляется с одного конвейера на другой. Для того чтобы обеспечить качественное поступление сыпучего материала на ленту конвейера, специалисты рекомендуют применять вибрационный питатель. С его помощью груз подается со скоростью близкой или равной скорости движения ленточного полотна, причём не только по величине, но и по направлению. Важным моментом является то, что насыпной груз необходимо направлять по касательной траектории к транспортирующей поверхности. Также ввиду большой скорости ленточного полотна, требуется предварительный разгон транспортируемого сыпучего материала на самом рабочем органе вибрационного питателя. Скорость транспортировки навалочных грузов для стандартных вибропитателей не превышает 1 м/с – это медленно по сравнению со скоростью конвейерной ленты. Вибрационные питатели располагаются высоко над плоскостью конвейера, что даёт возможность использовать запас потенциальной энергии падающего груза для его же ускорения.

 

В случае совпадения скоростей транспортирования груза лентой и скорости истечения его из питателя, конвейер будет испытывать минимальное сопротивление от поступающего материала в месте погрузки, и тем самым уменьшится износ ленты конвейера на разгонном участке. Перегрузочный вибрационный питатель, если он устанавливается на стыке двух конвейеров, должен отвечать тем же требованиям. Но ввиду других эксплутационных условий, реализация задач по снижению интенсивного истирания конвейерной ленты, осложнена спецификой протекающего процесса. На перегрузочный питатель сыпучий материал приходит уже ускоренный одним конвейером. При этом, если период между двумя конвейерами большой, то материал под воздействием силы тяжести будет поступать на принимающую ленту под углом близким к 90 градусам. Фактически он будет падать на принимающий конвейер - это может пагубно отразиться на рабочем состоянии конвейерной ленты, что недопустимо. Современная методика анализа закономерностей движения транспортируемого сыпучего груза на подающем и принимающем конвейерах проводится совместно с анализом передвижения на разгонных участках этих конвейеров для определения степени истирания полотна ленты и затрат на ускорение перемещаемого груза. Для того чтобы описать процессы перегрузки материала при помощи вибрационного питателя с одного конвейера на другой, необходимо описать следующие закономерности движения груза:

 

1. движение материала на разгрузочном конце подводящего конвейера;

2. падение груза при сходе с конвейерной ленты;

3. соударение с грузонесущим органом питателя;

4. установившееся движение по вибропитателю;

5. свободное движение после схода с ленты загрузочного конвейера;

6. движения материала на разгонном участке.

 

При передвижении по конвейеру материал испытывает динамические нагрузки. При помощи специальной методики был определён ряд пространственных высокочастотных и низкочастотных колебаний гружёного полотна ленты при её перемещении по роликоопорам. При этом пик интенсивности колебаний ленты проходил в плоскости перпендикулярной расположению конвейерной ленты. Это связано с тем, что лента при движении описывает сложную кривую ввиду небольших постоянных провисаний между роликоопорами. Колебания ленты в связи с её деформацией в поперечной плоскости вызывают в свою очередь продольные колебания, амплитуда которых гораздо меньше поперечных. Тем самым, перемещаясь по роликоопорам, лента воспринимает боковые деформации, т.е. на самой опоре она натягивается, а между опорами под действием упругих сил и нагрузки от материала лента выпрямляется, что приводит к появлению боковых колебаний, которые распространяются вдоль ленточного полотна, при этом края ленты двигаются в противофазе. Амплитуда колебаний зависит от расстояния между роликоопорами, а также от скорости передвижения ленты. Воспринимая описанные выше колебания, навалочный груз в процессе транспортировки воспринимает пространственные упруговязкопластичные деформации, которые визуально распознаются по своеобразному «шевелению» материала на ленте – это приводит к перманентному смещению груза относительно транспортирующей поверхности. Передача движения сыпучему материалу осуществляется силами упруговязкопластичной деформации контактного слоя. В свою очередь это приводит к увеличенным затратам энергии, износу движимых частей конвейера, особенно ленточного полотна. Специальные методы анализа движения груза по ленточному конвейеру позволили вывести дифференциальные уравнения, с помощью которых были проанализированы пространственные перемещения сыпучего материала на ленточном конвейере.