Файл: Борисов А.М. Сельскохозяйственные погрузочно-разгрузочные машины.pdf

Определение основных параметров быстроходного шнекового транспортера. В настоящее время как в СССР, так и за рубе­ жом наметилась тенденция к увеличению частоты вращения шнека, что позволяет при тех же параметрах шнекового транс­ портера значительно увеличить производительность и угол на­ клона транспортера, а следовательно, снизить удельную метал­ лоемкость последнего.

В быстроходных шнековых транспортерах, как было показа­ но выше, взаимодействие вращающегося шнека с материалом значительно сложнее, чем в тихоходных. Пока нет общепри­ знанной методики определения основных параметров быстроход­ ного шнекового транспортера. Попытки отдельных авторов [13], в том числе и автора данного раздела, выразить аналитически зависимость производительности от параметров шнека привели к громоздким, требующим сложных вычислений выражениям, мало пригодным для практического применения. .

При проектировании шнековых транспортеров обычно зада­ ются производительностью, которую он должен обеспечить, и высотой подачи материала. Так как производительность шнеко­

В существующей справочной литературе нет конкретных реко­ мендаций по выбору указанных параметров. Так для отноше-

ния — различные источники дают различные рекомендации, которые колеблются в довольно значительных пределах. На-

109

пример, ГОСТ 2037—65 рекомендует принимать отношение |-=0,84-1,0, а ГОСТ 2705—64—-|-= 0,6 4-1,6.

В основу предлагаемого ниже метода определения основных параметров быстроходного шнекового транопортера положена

Поэтому задача конструктора сводится к выбору указанных двух параметров. Исследования авторов показали, что опреде­ ленному диаметру соответствует оптимальная частота вращения, при которой удельная энергоемкость минимальна. При частоте

по выражению для скорости в м/с

п Dn

V =

60

110

или для частоты вращения в об/мин

4,7-60

определяем зависимость оптимальной частоты вращения ст диа­ метра шнека (кривая 2).

Умножая удельную производительность на оптимальную ча­ стоту вращения, соответствующую данному диаметру, получим ряд значений, по которым в определенном масштабе построена кривая 3 оптимальной производительности.

По кривым 2 и 3 можно для данной производительно­ сти определить диаметр шнека и оптимальную частоту вра­ щения.

Порядок определения оптимальных параметров шнекового транспортера показан на номограмме (рис. 58).

Через точку, соответствующую заданной производительности (30 м3 /ч), проводим горизонтальную прямую до пересечения с кривой 3. Из точки пересечения проводим вертикальную линию до пересечения с кривой 2 и осью абсцисс. Точка пересечения вертикальной линии с осью абсцисс дает искомый диаметр шне­

ординат, на которой получаем значение л=570 об/мин.

Рис. 58. Номограмма для определения оптимальных параметров шнекового транспортера

Зная диаметр шнека D, частоту вращения п и угол естест­ венного откоса материала ф, путем несложного построения на­ ходим оптимальный шаг 5.

Для этого по выражению (28) для п=Ы0 об/мин находим критический радиус гк, значение которого в определенном мас­

лом ф к прямой СВ линию до пересечения с ней в точке С. Отрезок прямой CB = S — есть оптимальный шаг шнека, соот­ ветствующий данному диаметру и физико-механическим свой­ ствам транспортируемого материала. Параметры D, п и 5 пол­ ностью и однозначно определяют оптимальные параметры бы­ строходного шнекового транспортера.

Определенные указанным выше способом параметры D и S следует привести в соответствие с ГОСТом на изготовление шне­ ков. При этом по ГОСТу следует брать ближайший шаг.

Определение мощности, необходимой для привода шнека. Мощность в шнековом транспортере расходуется на преодоле­ ние трения транспортируемого материала о внутреннюю поверх­ ность кожуха шнека, о рабочую поверхность шнека, на преодо­

112

С точностью, достаточной для практических целей, потреб­ ную мощность в кВт можно определить по эмпирической фор­ муле

•зависящий от рода транспортируемого груза (для зер­ на и мелкозернистых материалов w= 1,15-г-1,2; для пылевидных материалов w = 1,2-=- 1,5).

Экспериментальные зависимости, полученные при исследова­ нии быстроходных шнековых транспортеров. Зависимость про­ изводительности шнекового транспортера от угла наклона опре-

делялась на шнеке с £> = 150мм, — =0,75, л=590, я=880об/мин

с принудительной и с гравитационной подачей материала.

Принудительная подача осуществляется горизонтальным шнеком-питателем, на конце которого приварены продольные ло­ пасти. Для гравитационной загрузки был изготовлен горизон­ тальный шнек, витки которого подавали материал только до тройника (лопасти на валу шнека отсутствовали).

ность шнекового транспортера при принудительной подаче мате­ риала в приемную часть шнека не зависит от угла наклона (кривая 7).

Зависимость производительности от угла наклона при поступ­ лении материала в приемную часть исследуемого шнека само­ теком показана кривой 2.

Экспериментальные данные, полученные авторами при при­ нудительной подаче материала в приемную часть шнекового транспортера, показывают, что зависимость оптимальной произ­ водительности от частоты вращения одинакова для значений

отношения — в пределах от 0,5 до 1,25.

На рис. 59, б изображена зависимость производительности от частоты вращения только для отношения — =0,75. Из рис.

* 59,6 видно, что производительность шнекового транспортера увеличивается пропорционально увеличению частоты вращения в диапазоне изменения последней от 300 до 880 об/мин.

Опыты по определению зависимости производительности шнекового транспортера от отношения шага к диаметру — про­ водились на вертикальном шнеке диаметром D=150 мм, при п,

113