CC BY
106
мест установки компенсирующих устройств должны решаться комплексно.
V.Е. Kyleshov
APPLICATION OF CONTROLLED DEVICE LATERAL REACTIVE POWER COMPENSATION
The impact of cross-compensation devices on the mode of electrical networks are considered.
Key words: compensating device, the transverse compensation.
Получено 24.12.11
УДК 621.9
До Ньы И, асп., (953) 441-09-68, [email protected] (Россия, Тула, ТулГУ)
АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ И РАСЧЕТНЫХ СХЕМ ВИБРАЦИОННЫХ ГРОХОТОВ
Представлена классификация вибрационных грохотов, проанализированы их конструктивные и расчетные схемы. Показан частный характер вибрационных грохотов.
Ключевые слова: вибрационный грохот, классификация, амплитуда колебания.
Вибрационное грохочение широко используют в горнорудной промышленности для разделения кусковых материалов на классы перед дроблением, для отмывки утяжелителя при обогащении полезных ископаемых в тяжелых средах, для обезвоживания пульпы, в горной химии и угольной промышленности, для товарного грохочения, то есть разделения готового продукта (угля и руды) на товарные классы перед отправкой потребителю.
В зависимости от типа механизма, приводящего сито в вибрационное движение, все вибрационные грохоты могут быть разбиты на следующие группы:
а) полувибрационные (гирационные) грохоты,
б) вибрационные (инерционные) грохоты с круговыми вибрациями короба,
в) вибрационные грохоты с прямолинейными вибрациями короба.
1. Полувибрационные (гирационные) грохоты.
Схема гирационного грохота показана на рис.1. Короб с ситом ус-
180
Энергосберегающий электропривод и нетрадиционные возобновляемые источники
танавливается наклонно под углом от 10 до 30° к горизонту.
А
Рис. 1. Схема гирационного грохота 1 - опора; 2 - подшипник; 3 - вал; 4 - эксцентриковый заточка; 5 - подшипник; 6 - короб; 7 - просеивающая поверхность; 8 - шкива; 9 - контргруз; 10 - диск; 11 - рессора
Вращение эксцентриковому валу передается от электродвигателя через гибкую передачу на шкив 8. Короб в своей центральной части совершает при этом круговые движения с радиусом, равным эксцентриситету е вала. Крайние точки короба в загрузочной и разгрузочной частях совершают движение по замкнутым овальным кривым, форма которых определяется жесткостью и местом расположения амортизаторов.
При движении короба грохота по круговой траектории возникает центробежная сила
2 2 2 p _ Ыи 2 _ Ып2 вп
в 302
где М - масса движущегося короба с грохотимым материалом; и - окружная скорость кривошипа; в - эксцентриситет приводного вала; п - частота вращения вала, об/мин.
Переменная по направлению радиальная центробежная сила инерции, передаваемая через подшипники 2 на неподвижную раму грохота, могла бы вызывать колебания опорных конструкций. Для уравновешивания этой силы на валу закрепляются два маховика 10 с дополнительными неуравновешенными грузами 9. Радиус г вращения центра тяжести грузов и их массу т подбирают таким образом, чтобы соблюдалось равенство
Ып 2 вп 2 2тп 2 гп 2
--— _---, Ыв _ 2тг,
302 302
где т - масса одного неуравновешенного груза.
Преимущество таких грохотов заключается в том, что они имеют постоянную амплитуду качаний короба независимо от нагрузки материала на грохот, и могут быть применены для весьма тяжелых условий работы.
2. Инерционные грохоты с круговыми вибрациями короба.
Принципиальная схема такого грохота показана на рис. 2. Короб грохота с ситом 2 подвешивается или устанавливается на пружинах (рессорах) 3 под углом 15...300 к горизонту.
Вибрации короба вызываются центробежной силой инерции, возникающей при вращении неуравновешенной массы дебаланса. Дебаланс при вращении развивает радиально направленную вращающуюся центробежную силу инерции
Р
2 2 п п Г
30
2
2т,
где т - масса одного дебалансного груза, кг; п - частота вращения вала, об/мин; г - расстояние от центра тяжести дебалансного груза до оси вращения, м.
Рис. 2. Схема инерционного грохота с простым дебалансным
вибратором:
1 - короб грохота; 2 - просеивающая поверхность; 3 - пружины (рессоры); 4 - подшипники; 5 - вал; 6 - шкив; 7 - дебаланс
Центробежную силу можно представить разложенной на две составляющие. Одна из них направлена перпендикулярно к плоскости короба грохота и по оси пружин, а другая - вдоль плоскости короба. Первая составляющая сжимает и растягивает опорные пружины короба, а вторая погашается их жесткостью в направлении, перпендикулярном к оси пружин. В результате короб грохота описывает эллиптическую траекторию. Весь приводной механизм участвует в колебаниях короба, а поэтому радиус колебаний зависит от соотношения масс короба грохота и дебалансного груза. В области, далекой от резонанса, справедливо соотношение
атг
а 2т 2гт— =-
г
т
Энергосберегающий электропривод и нетрадиционные возобновляемые источники ...
где а - амплитуда колебаний короба грохота; тг - полная масса короба с нагрузкой.
Амплитуду колебаний короба можно регулировать изменением массы дебалансных грузов т или радиуса их вращения г. Если масса короба по какимлибо причинам увеличилась против расчетной (увеличение нагрузки), то при неизменной массе дебалансов т и том же радиусе их вращения г амплитуда должна уменьшиться. Поэтому при перегрузках грохота амплитуда колебаний короба уменьшается, колебания затухают и эффективность грохочения ухудшается. При уменьшении нагрузки амплитуда колебаний увеличивается. В этом случае эффективность грохочения может также ухудшиться вследствие свободного и быстрого скатывания по ситу отдельных зерен грохотимого материала - перелет через отверстия сита и т. п.
3. Вибрационные грохоты с прямолинейными вибрациями короба. Грохот в подвесном исполнении (рис. 3) состоит из горизонтального короба 1, подвешенного при помощи амортизаторов 2 к опорной конструкции 3, вибровозбудителя 4, укрепленного на коробе под углом 50° к плоскости сита 5. Колебание короба под углом к плоскости сита обеспечивает движение материала на сите с подбрасыванием и энергичным встряхиванием. При движении сита в направлении по стрелке а происходит перемещение материала вперед и подбрасывание. Некоторое время зерна материала совершают полет по параболическим траекториям. Затем падают на сито и вместе с ним совершают движение, направление которого указано стрелкой Ь.
Рис. 3. Грохот в подвесном исполнении: а - схема вибрационного грохота с самобалансным вибровобудителем; б - Схема действия самобалансного вибровобудителя
При любом положении грузов дебалансов вибратора АА' силы действуют вдоль оси х. Составляющие центробежной силы инерции, действующие вдоль оси у, взаимно погашаются как силы, противоположно направленные и равные по величине.
Если через ф обозначить угол поворота вала каждого дебаланса, то равнодействующая вдоль оси х
2 Px = 2 Pq cos ф = 2mra2 r cos ф, 183
где m - масса одного дебаланса, кг; ю - частота вращения дебаланса, с-1; r -расстояние от центра тяжести дебаланса до оси вращения, м.
Эта равнодействующая изменяется по значению от 0 до 2Р0 и по направлению через каждые полоборота дебаланса.
Составляющие сил инерции, действующие вдоль оси y в любом положении дебалансов, взаимно уравновешиваются.
Самобалансные грохоты имеют малые габаритные размеры по высоте, сравнительно небольшую металлоемкость, они просты и надежны в эксплуатации, отличаются эффективным режимом грохочения [3].
Анализ конструктивных и расчетных схем вибрационных грохотов показывает, что они носят частный характер и применяются в конкретных условиях эксплуатации.
Для определения рациональных параметров электромеханических систем, где имеет место превышение фактического значения момента на валу электродвигателя по отношению к номинальному, необходимо разработать их обобщенную расчетную схему и математическую модель, в комплексе учитывающие характеристики возмущающих воздействий, влияющих на формирование момента на валу электродвигателя.
Список литературы
1. Андреев С.Е., Перов В.А., Зверевич В.В. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. М: Недра, 1980. 414 с.
2. Серго Е.Е. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. М: Недра, 1985. 284 с.
3. Конструкции грохотов зарубежных фирм: обзорная информация. 2-75-16. М.: Нииинформтяжмаш, 1975. 45с.
Do Nhu Y
ANALYSIS OF STRUCTURAL AND COMPUTATIONAL SCHEMATA OF VIBRA TIONTING SCREENS
The classification of vibrating screens. Their structural and computational schemes are analyzed. These analyses indicated the private nature of vibrating screens is presented.
Key words: vibrating screen, the classification, the amplitude of oscillation.
Получено: 24.12.11
