2.10.5 Вспомогательные механизмы машин непрерывного действия

К гравитационным самотечным относятся устройства, в которых насыпные и штучные грузы перемещаются вниз по наклонной или вертикальной плоскости под действием собственной силы тяжести (рисунок 47).

Гравитационные (самотечные) устройства применяются для снижения скорости падения насыпных грузов и выполняются разветвленными или поворотными. Для объединения или разделения грузопотока и направления его в заданном направлении используются желоба, собранные из нескольких фасонных элементов. Для увеличения срока службы желобов и труб при транспортировании абразивных грузов их внутренние поверхности изготавливают или футеруют износостойкими материалами .

а б

Рисунок 47 – Поворотные спуски (трубы) для подачи насыпного груза

а – по окружности; б – по кольцевой площадке

Для снижения скорости падения насыпных грузов применяют ступенчатые (каскадные) или спиральные спуски (рисунок 48).

а б

Рисунок 48 – Ступенчатый (а) и спиральный (б) спуски

На ступенчатом спуске внутри трубы прямоугольного сечения с обеих сторон в шахматном порядке установлены полки, по которым груз, пересыпаясь с полки на полку, падает с замедленной скоростью, остающийся на полках слой груза предохраняет их от быстрого изнашивания. Для насыпных грузов, теряющих качество при крошении, а также для штучных грузов в твердой (в ящиках) и мягкой (в мешках, биг-бэгах) упаковках применяют спуски со спиральным желобом, по которому скользит груз.

Для предупреждения и ликвидации заторов по всей длине спиральных спусков устанавливают смотровые люки.

Преимуществами спиральных спусков являются: простота конструкции; возможность достижения высокой производительности; отсутствие движущихся частей. К недостаткам относятся: истирание груза и желоба; возможность образования заторов при резко изменившихся условиях транспортирования (например при повышении влажности груза).

Скорость движения груза составляет 2,5–3,0 м/с. Спиральный спуск может использоваться как промежуточное накопительное устройство при закрытом внизу выпускном отверстии. Для предотвращения преждевременного износа и увеличения срока эксплуатации секции спирали армируют износостойкими покрытиями.

Бункеры представляют собой сосуды большого объема с загрузочными и разгрузочными отверстиями, перекрываемыми задвижками. Бункеры предназначены для приема, временного накапливания, хранения и подачи на транспортные средства насыпных грузов для их дальнейшей переработки [2, 3, 5, 6].

Бункеры загружаются через открытый верх или загрузочные отверстия, разгружаются через отверстия в днище или внизу боковых стенок. Продвижение груза по бункеру и истечение его через отверстия происходят под действием силы тяжести.

Бункеры применяются в установках трех типов:

аккумулирующие – для хранения насыпных грузов, снабжены устройствами для загрузки и разгрузки емкостей; устройствами для измерения массы и др.;

уравнительные – промежуточные емкости для насыпных грузов;

технологические – для временного хранения промежуточных продуктов переработки.

Применение бункеров необходимо в том случае, если сопряженные в едином производственном процессе транспортные и технологические машины работают в разных режимах по времени: одни периодически, другие непрерывно.

Режим времени работы и производительность комплекса объединенных транспортно-технологических машин определяет необходимый объем бункеров для накопления и хранения грузов.

Процессы сводообразования и скорость истечения груза зависят от физико-механических свойств груза, диаметра разгрузочного отверстия и формы бункера.

Форма бункера должна обеспечивать максимальное заполнение и полную разгрузку без образования «мертвых» зон, где происходит задержка груза, и предотвращать возможность сводообразования (зависания) груза над разгрузочными отверстиями, нарушающего режим свободного истечения груза. Угол наклона стенок бункера должен быть на 10–15º больше угла естественного откоса груза для того, чтобы у стенок воронки не образовывалась пассивная зона, в пределах которой груз в начале разгрузки остается неподвижным, затем располагается по углу естественного откоса, а затем скользит вдоль стенок бункера.

Бункеры изготавливают деревянными, металлическими, бетонными, железобетонными. Наибольшее распространение имеют бункеры со стенками из листовой стали и каркасом из профильной стали. Для облегчения движения грузов стенки бункеров внутри выполняют гладкими; при перемещении абразивных грузов стенки бункеров армируют съемными стальными плитами.

Разгрузочные отверстия бункера располагают по центру днища или сбоку с одной или с обеих сторон. Корпус бункера закрепляется сверху за края несущей конструкции.

Выпускному отверстию бункера придают обычно квадратную форму с размерами, зависящими главным образом от рода груза, находяще­гося в бункере. Так, для сухого песка минимальная величина стороны квадрата обычно составляет не менее 150 мм, для цемента — 250 мм, для гравия и кокса — 300 мм, для руды с крупнокусковыми включе­ниями и рядового угля — 600 мм и т. д.

Практически на выпуск 1 м3 навалочного груза из бункера при пол­ностью открытом выпускном отверстии затрачивается .всего от 5 до 10—12 с. Открывание и закрывание выпускного отверстия бункера осуществляются приведением в действие перекрывающего отверстие специального рабочего органа, называемого бункерным затвором.

В таблице 1 представлена классификация бункеров.

Таблица 1 – Классификация бункеров

Бункеры		Геометрическая форма		Схема
Тип	Группа	Корпуса	Днища
1	2	3	4	5
Прямоугольные	Пирамидальные, обелисковые	Пирамида, обелиск
	Комбинированные призмопирамидальные, призмообелисковые	Призма	Пирамида, обелиск
Круглые	Конические	Конус
	Цилиндроконические	Цилиндр	Конус
Корытообразные	Односкатные треугольные	Треугольная призма
	Односкатные трапецеидальные	Четырехугольная призма	Треугольная призма
	Двускатные	Четырехугольная призма	Две треугольные призмы
	Трапецеидальные	Трапецеидальное корыто
	Параболические	Параболическое корыто
	Комбинированные Трапецеидальные	Призма	Трапецеидальное корыто
	У-образные	Трапецеидальное корыто с плоским дном и боковой щелью

Бункерные затворы по конструкции делятся на плоские (шиберные и шторные),лотковые и секторные. Небольшие бункера обычно снабжа­ют затворами с ручным управлением. У крупных бункеров ставят за­творы с электрическим или гидравлическим приводом.

На бункерах с выпускными отверстиями большого размера обычно применяют шторные затворы, обеспечивающие .надежную гермети­зацию при закрытом отверстии и наиболее точную регулировку вы­пуска груза.