Методическое пособие 773

111

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8 ВИБРАЦИОННЫЙ КОНВЕЙЕР

Приборы и инструменты

Лабораторная установка "Вибрационный конвейер" (см. рис. 1.10); образцы транспортируемых материалов; лабораторные грузы известной массы; штангенциркуль (см. рис. 1.11); линейка инструментальная; угломерный уровень; стробоскоп (см. рис. 1.16); секундомер (см. рис. 1.13); весы лабораторные (см. рис. 1.15); комплект осциллограф РС 100А с компьютером (см. рис. 1.20), виброметр Октава 101 В (см. рис. 1.18), планшет с миллиметровой бумагой.

Порядок выполнения лабораторной работы

1.Познакомиться с устройством лабораторной установки по описанию в разделе 2.9 настоящего практикума и на реальном объекте. Начертить в журнале лабораторных работ схему установки.

2.Получить у преподавателя необходимые приборы, инструменты, транспортируемый материал согласно варианту задания (табл. 3.11).

Таблица 3.11

Варианты заданий к лабораторной работе № 8

	Вариант задания	1		2	3		4	5		6	7		8
	Транспортируемый	Сталь			Дерево			Резина			Керамика
	материал
	Масса куска, кг	0,01		0,02	0,005		0,01	0,015		0,025	0,01		0,02
	Угол наклона жело-	+ 5			- 5			- 10			+ 10
	ба к горизонту, град
	Частота вибрации	50			50				50			50
	желоба, Гц

3.Установить угол наклона желоба конвейера по заданному варианту путем освобождения гайки 6 (см. рис. 1.10) и тщательной затяжки ее при заданном угле наклона желоба. Угол наклона желоба контролировать угломерным уровнем. Проверить затяжку гайки 6 путем размещения груза массой 3 кг на удаленном от гайки конце желоба. Желоб не должен изменять заданного угла наклона.

4.Провести все инструментальные замеры на установке в нерабочем состоянии и занести полученные параметры в табл. 3.12.

Для определения жесткости пружины Со эталонный груз G = 50 Н помещают в желоб на линии его крепления к пружине и замеряют статическую деформацию пружины ε под грузом штангенциркулем.

5.Измерение амплитуды колебаний желоба производят в двух точках: в точке крепления его к пружине и в наиболее удаленном конце. Для этого необ-

112

ходимо установить карандаши с остро заточенным грифелем в специальные гнезда на желобе. Включить конвейер в сеть через полупериодный выпрямитель, опереть торцом планшет с миллиметровой бумагой на основание конвейера и легко прижать его к колеблющемуся грифелю. На бумаге пропишется линия. Выполнить эту операцию для указанных точек, замерить длины линий, вычислить среднеарифметическую величину, полученное значение занести в рабочую табл. 3.12.

Таблица 3.12

Рабочие параметры лабораторной установки

Наименование параметра

Обозначение и рас-

Вели-

четная формула

чина

1.

Зев пружины, м

h

2.

Ширина пружины, м

b

3.

Толщина листа пружины, м

δ

4.

Модуль упругости стали, Н/м²

E

5.

Расчетная жесткость пружин, Н/м

Ср =b δ³ E / 6 π r

6.

Эталонный груз, Н

G

7.

Деформация пружины, м

ε

8.

Жесткость пружины в опыте, Н/м

Cо = G / ε

9.

Стационарная колеблющаяся масса, кг

m

10.

Круговая частота, с-1

p

c

m

11.

Собственная частота колебаний желоба,

ν = p / 2π

Гц

12.

Амплитуда колебаний желоба, м

A

13.

Угол наклона желоба, град

α

14.

Вид и масса перемещаемого груза, кг

mгр

15.

Длина перемещения груза, м

l

16.

Время движения груза в опыте, с

t

17.

Скорость груза в опыте, м/с

V=l/t

18. Задаваемая частота колебаний, Гц

50

19.

Число колебаний груза в опыте, шт

z=ν t

20.

Единичное перемещение груза, мм

= l / z

21.

Угол направления колебаний, град

β

22.

Коэффициент режима работы

Г= А р² sinβ /(g cos α)

23.

Теоретическая скорость движения груза

Vр=(k1 ±k2)A p cosβ

1

1

по желобу, м/с

Г 2

скорости, %

V

100

Vр

100

24.

Сходимость расчетных

Vо

и опытных результатов

жесткости

С

100

Ср

100

пружины, %

Со

113

6.Для определения скорости движения материала на желобе отмечается мерный участок. Материал, согласно варианту здания, опускается на желоб работающего конвейера за пределами мерного участка. При достижении материала начала мерного участка включается секундомер и выключается при достижении конца мерного участка. Полученное время заносится в табл. 3.12 и вычисляется средняя скорость.

7.Вычислить остальные параметры, указанные в табл. 3.12, проанализировать полученные результаты.

8.Построить графически экспериментальную зависимость средней скорости движения заданного груза по желобу от его угла наклона к горизонту. Для этого устанавливают первоначальный угол наклона желоба -15°. Замеряют время движения груза по желобу, как указано в п. 6. Полученные данные заносят в табл. 3.13. Далее устанавливают следующий угол наклона желоба и проводят следующее измерение. Проделав необходимое количество опытов, строят график зависимости V от α на миллиметровой бумаге.

Таблица 3.13

Зависимость скорости груза от угла наклона желоба

Параметры			Номер		серии опытов
	1	2	3		4	5	6	7
Угол наклона жело-	-15	-10	-5		0	+5	+10	+15
ба, град
Время движения
груза в опыте, с
Средне время дви-
жения груза в серии
опытов, с
Скорость движения,
м/с

9. Построить график зависимости скорости транспортирования от частоты колебаний желоба. Для этого устанавливают угол наклона желоба согласно варианту задания. Закрепить датчик на желобе конвейера и подключить к осциллографу в комплекте с компьютером. Под наблюдением преподавателя включить конвейер и установить регулятором частоты минимальную частоту колебаний желоба, при которой наблюдается движение материала. Определить с помощью стробоскопа фактическую частоту колебаний желоба. Визуально наблюдать на мониторе компьютера колебания желоба.

Результаты опыта распечатать на бумажный носитель и сравнить данные, полученные прямым измерением и с помощью осциллографа. Скорость движения материала определять, как изложено в п. 6. Повторить опыт не менее 3-х раз для каждой установленной частоты колебаний желоба. Для каждой се-

114

рии измерений увеличивать частоту вибраций на 5…7 Гц. Полученные данные заносят в табл. 3.14.

Таблица 3.14

Зависимость скорости от частоты колебаний желоба

	Параметры			Номер серии опытов
		1	2	3	4	5	6	7
	Частота вибраций
	желоба, Гц
	Время движения гру-
	за в опыте, с
	Среднее время дви-
	жения груза в серии
	опытов, с
	Скорость груза в се-
	рии опытов, м/с

Построить график зависимости скорости движения материала от частоты колебаний желоба на миллиметровой бумаге.

10. Проанализировать данные, полученные при выполнении лабораторной работы, сделать выводы, оформить отчет.

Контрольные вопросы

1.Назовите рациональные области применения вибрационных конвейеров.

2.Объясните принцип работы вибрационного конвейера.

3.Назовите достоинства вибрационных конвейеров.

4.Назовите недостатки вибрационных конвейеров.

5.Как рассчитать производительность вибрационного конвейера?

6.Как рассчитать скорость перемещения груза вибрационным конвейером?

7.Как рассчитать мощность привода вибрационного конвейера?

8.По каким признакам классифицируются инерционные конвейеры?

115

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9 ПНЕВМОТРАНСПОРТНАЯ УСТАНОВКА

Приборы и инструменты

Устройство пневмотранспортное в составе лабораторного конвейерного комплекса (см. рис. 1.6), вакуумметры, измеритель скорости потока воздуха – анемометр цифровой типа АСЦ-Р (см. рис.1.16), ваттметр (см. рис. 1.14); штангенциркуль (см. рис. 1.11), линейка инструментальная, мерная емкость, материал для транспортирования (гранулированный полиэтилен).

Порядок выполнения работы

1.Изучить теорию пневмотранспортных установок и ответить на контрольные вопросы.

2.Познакомиться с конструкцией лабораторной пневмотранспортной установки (см. рис. 1.6), начертить ее схему и определить путем инструментальных замеров конструктивные параметры, согласно, табл. 3.15 и данные занести в нее.

3.Включить пневмотранспортную установку и замерить с помощью манометров 46 давление воздуха в транспортирующем трубопроводе 45 и разгрузочном бункере 41. Расходомером 49 замерить расход воздуха.

4.Включить все остальные конвейеры. Шлюзовым затвором 42 установить режим, при котором транспортируемый материал не накапливается в бункере 42. Затем, как указано в лабораторной работе № 2 ( см. п. 4) замерить производительность конвейерного комплекса.

5.Полученные данные занести в табл. 3.15, произвести все подсчеты, проанализировать полученные данные.

Таблица 3.15

Рабочая таблица к лабораторной работе "Пневмотранспортная установка"

	Наименование параметра		Обозначение и расчет-	Вели-
			ная формула	чина
1.	Плотность воздуха, кг/м3		в	1,2
2.	Диаметр трубопровода (внутренний), м		dвн
3.	Площадь сечения трубопровода, м2		Sвн = dвн2 /4
4.	Плотность транспортируемого материа-		м	950
	ла, кг/м	3
5.	Длина горизонтального трубопровода, м		lг
6.	Длина вертикального трубопровода, м		h

116

Окончание табл. 3.15

Наименование параметра

Обозначение и расчет-

Вели-

ная формула

чина

7.

Полная длина трубопровода, м

L = lг + h

8.

Давление в трубопроводе, Па

Рт

9.

Давление в бункере, Па

Рб

10.

Производительность пневмотранспорт-

По

ной установки, кг/с

11.

Рекомендуемая критическая скорость,

Vкр

10

м/с

12.

Опытная скорость воздуха, м/с

Vо

13.

Расход воздуха, кг/с

Qв =1,2 Sвн Vо

14.

Коэффициент массовой концентрации

Км = П / Qв

15.

Динамический напор, Па

Рд = 0,5 вV02 (1+0,72Км)

16.

Потери на трение в трубопроводе воз-

Р

= 0,015 l

в

V

2 /2 d

вн

духа, Па

т

г

0

17.

Потери на трение смеси воздуха и мате-

Рм = Рт(1+0,6 Км)

риала, Па

18.

Потери давления от местных сопротив-

Р = 0,5 К

V

2

лений, Па

с

с

в

0

19.

Потери давления при подъеме груза на

Рп = Км d в h

высоту, Па

20.

Полный напор, Па

Ρ = Рд+Рт +Рм +Рс +Рп

21.

Мощность привода, Вт

Ν =

Qв P

в

пр

Контрольные вопросы

1.Для транспортирования каких грузов применяются пневмотранспортные установки?

2.Назовите положительные стороны пневмотранспортных установок.

3.Назовите недостатки пневмотранспортных установок.

4.Назовите и поясните принципы транспортирования сыпучих материалов.

5.Какие способы транспортирования сыпучих грузов применяются в пневмотранспортных установках?

117

6.Поясните на схеме конструкцию и работу пневмотранспортного устройства всасывающего типа.

7.Поясните на схеме конструкцию и работу пневмотранспортного устройства нагнетательного типа.

8.Начертите эскиз сопла и поясните его работу.

9.Поясните на схеме конструкцию и работу винтового загрузочного устройства.

10.Поясните на схеме конструкцию и работу двухкамерного загрузочного устройства.

11.Назовите конструкции воздуходувных машин и поясните принципы их работы.

12.Назовите и поясните способы выделения из аэросмеси транспортируемого продукта.

13.Покажите на схеме и объясните способы очистки запыленного воздуха на выходе из пневмотранспортной установки.

14.Покажите на схеме и объясните способы очистки запыленного воздуха на входе в пневмотранспортную установку.

15.Покажите на схеме и объясните устройство и работу шлюзового затвора в отделителях.

16.Какую скорость движения воздуха в пневмотранспортных установках называют скоростью витания?

17.Какие параметры транспортируемого материала влияют на скорость витания?

18.Какие факторы должны учитываться при назначении рабочей скорости воздуха в пневмотранспортной установке?

19.Что характеризует коэффициент массовой концентрации аэросмеси? Какие его значения устанавливаются в пневмотранспортных установках и в зависимости от чего?

20.Какие параметры пневмотранспортной установки необходимо принять для обеспечения заданной производительности?

21.Какая прослеживается связь между скоростью и давлением воздуха в трубопроводе?

22.Какие факторы влияют на изменение давления аэросмеси при ее движении в трубопроводе пневмотранспортной установки?

23.Как определить диаметр трубопровода пневмотранспортной установки?

24.Как рассчитать мощность двигателя воздуходувной машины пневмотранспортной установки?

118

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10 ПОДВЕСНОЙ КОНВЕЙЕР

Приборы и инструменты

При выполнении лабораторной работы используются: лабораторная установка «Подвесной конвейер» (см. рис. 1.8), линейка инструментальная, грузы лабораторные, весы лабораторные (см. рис. 1.15), секундомер электрический (см. рис. 1.13), вольтметр постоянного тока с пределом измерений 0…15 В, амперметр постоянного тока с пределом измерений 0…3 А.

Порядок выполнения работы

1.Изучить теоретические сведения по подвесным конвейерам в разделе

2.11настоящего лабораторного практикума и [3, 4, 6], ответить письменно на контрольные вопросы.

2.Осмотреть лабораторную установку, прочитать в разделе 2.11 настоящего практикума описание устройства лабораторного подвесного конвейера, изучить его конструкцию, начертить схему конвейера.

3.Согласно табл. 3.16 определить конструктивные параметры подвесного конвейера путем инструментальных замеров и использования справочных данных.

4.Определить частоту вращения ведущей звездочки и скорость тягового органа конвейера опытным путем. Для этого на звездочке помечается какойлибо зуб, включается конвейер и засекается время 5-ти совмещений меченого зуба с контрольной точкой на раме конвейера, не считая первого. Для определения скорости тягового органа на ходовом пути намечается контрольная точка, относительно которой должен вестись отсчет. На две грузовые подвески, находящиеся на расстоянии 3-х шагов друг от друга, поместить лабораторные грузы. Включить конвейер и, как только первая каретка с грузом поравняется с контрольной отметкой на ходовом пути, включить секундомер. Выключить секундомер при подходе второй каретки с грузом к контрольной точке. Полученные данные занести в табл. 3.16 и произвести подсчет.

5.Определить окружное усилие на ведущей звездочке конвейера опытным путем. Для этого отключить ведущую звездочку конвейера от приводной станции с помощью предохранительной муфты, освободив нажимную пружину гайкой так, чтобы ведущая звездочка не могла привести в движение тяговую цепь. Закрепить на барабане звездочки гибкую нить, равномерно (виток к витку) намотать на барабан 10-12 витков нити, свободный конец нити с закрепленной на нем грузовой площадкой перекинуть через обводной блок. Помещая на грузовую площадку грузы известной массы, добиться их равномерного опускания. Полученные данные занести в табл. 3.16 и произвести подсчеты.

6.Замерить мощность, потребляемую приводной станцией в различных

режимах.

Первый режим позволяет определить затраты потребляемой энергии самой приводной станцией. Для этого на отключенную по пункту 5. привод-

119

ную станцию подают электропитание и замеряют потребляемый ею ток при контролируемом напряжении. Полученные данные заносят в табл. 3.16.

Второй режим позволяет определить затраты потребляемой энергии подвесным конвейером в холостом режиме, без полезной нагрузки. Для этого при отключенном электропитании приводной станции ведущую звездочку с помощью фрикционной муфты соединяют с ведущим валом станции. Включив питание, замеряют потребляемый ток при контролируемом напряжении. Полученные данные заносят в табл. 3.16.

Третий режим позволяет получить зависимость потребляемой энергии от величины полезной нагрузки на тяговом органе. Для этого на грузовые крюки кареток работающего конвейера поочередно навешивают лабораторные грузы. После навески очередного груза производят замер потребляемой энергии. Навесить необходимо 7…8 грузов. По результатам замеров строят графическую зависимость в координатах: нагрузка на тяговом органе – потребляемая энергия.

7. Произвести все подсчеты параметров, указанные в рабочей таблице; произвести анализ опытных и расчетных результатов, объяснить причины их расхождения.

			Таблица 3.16
	Рабочая таблица к лабораторной работе №10
	Наименование параметра	Обозначение и рас-		Величина
		четная формула
1.	Разрывное усилие цепи по ГОСТ	Fр
2.	Погонная масса цепи, г/см	qц
3.	Шаг тяговой цепи, мм	tц
4.	Число зубьев приводной звездочки	z
5.	Делительный диаметр звездочки, см	Dд = 0,1 z tц
6.	Время 5-и оборотов звездочки, с	Тзв
7.	Частота вращения звездочки, мин-1	n = 5×60/ Тзв
8.	Расчетная скорость тягового органа, см/с	Vр = π Dд n / 60
9.	Шаг установки грузовых подвесок, см	а
10. Время движения отрезка цепи, с		Тц
11. Опытная скорость движения цепи, см/с		Vо = 3 а / Тц
12. Минимальный промежуток между сосед-		∆
	ними грузами, см
13. Начальное натяжение цепи, Н		F0
14. Коэффициент сопротивлений движению		km
	тягового органа на поворотах
15. Коэффициент сопротивления движению
	тягового органа на горизонтальных уча-	с
	стках

						120
							Окончание табл. 3.16
		Наименование параметра					Обозначение и рас-	Величина
							четная формула
16.		Суммарная длина горизонтальной про-					Σ L
		екции трассы, см
	17. Погонная нагрузка тягового органа, Н/см						qг
	18. Максимальное натяжение тягового орга-						Fм =Fоkm+cqг
		на, Н					ΣL(1+0,4kм)
19.		Расчетное окружное усилие на ведущей					Fро = Fм – Fо
		звездочке,	Н
20.		Окружное усилие на ведущей звездочке					Fоо
		в опыте, Н
21.		Опытные затраты энергии в приводе, Вт					Nпр
22.		Опытные	затраты	энергии		установкой	Nхх
		без нагрузки, Вт
23.		Опытные	затраты	энергии		установкой	Nрб
		под нагрузкой, Вт
	24.	Расчетные затраты энергии под нагруз-					Nрр = 0,01 Fро Vр /η
		кой, Вт
	25.	Производительность конвейера, шт./мин					П = 60 Vр / а
	26.	Сходимость пара-			окружное усилие		δF = 100 (1- Fро/ Fоо)
		метров, полученных			на звездочке, %
		расчетным и опыт-
					затраты энергии,		δN = 100 (1- Nрр/
		ным путем			%		Nрб)

Контрольные вопросы

1.Назовите основные элементы подвесного конвейера.

2.Назовите признаки классификации подвесных конвейеров.

3.Назовите производства, в которых применение подвесных конвейеров наиболее рационально.

4.Назовите достоинства и недостатки подвесных конвейеров.

5.Назовите конструктивные отличия грузонесущих, грузоведущих, грузотолкающих конвейеров.

6.Почему в подвесных конвейерах наибольшее распространение получили разборные цепи в качестве тяговых элементов?

7.По каким параметрам выбирается тяговая цепь для подвесного конвейера? Как их определить?

8.Чем предопределен шаг установки кареток в подвесном конвейере?

9.Как определяется шаг установки грузовых подвесок в конвейере?

10.Как определить массовую производительность подвесного конвейера?

11.Как рассчитывается мощность привода подвесного конвейера?