Элеваторы с ковшами, описание, применение, а также достоинства и недостатки использования
Элеваторы с ковшами относятся к транспортирующим устройствам, которые осуществляют транспортировку груза в близком к вертикальному направлению, или же в вертикальном направлении.
При применении наклонного элеватора с ковшами, рабочая ветвь движется по опорным роликам, или же по специальным направляющим путям. В своём составе элеваторы с ковшами имеют тяговый орган в двух исполнениях. В первом случае применяются тяговые органы в виде конвейерной ленты с закреплёнными на ней ковшами.
Во втором случае элеваторы с ковшами оснащаются тяговым органом в виде цепи с закреплёнными на ней ковшами. При этом цепь может применяться в виде одной ветви с креплением ковшей посередине, или же с двумя ветвями с креплением ковшей по торцам.
Наиболее распространены элеваторы с ковшами вертикального типа. Эти элеваторы наиболее просты в конструкции и не требуют дополнительно кожуха сложной формы, а также наличия специальных поддерживающих устройств для осуществления поддержания холостой ветви. Для осуществления транспортировки, к примеру, легко сыпучих грузов используется конвейерная лента, которая допускает большие скорости перемещение тягового органа и, как следствие, показатель производительности данного оборудования в разы выше, чем показатель производительности элеваторов с ковшами цепных.
Элеваторы с ковшами с тяговым органом в виде ленты может иметь скорость перемещения достигающую 3,5 м/с. Однако, для осуществления транспортировки на большую высоту грузов, состоящих из крупных кусков, а также крупных и горячих грузов, используются цепные элеваторы с ковшами.
Скорость перемещения тягового органа в качестве, которого выступает цепь, не превышает 1,2 м/с. Перемещение груза в элеваторах с ковшами с применением цепи, или ленты осуществляется внутри ковшей.
Элеваторы с ковшами широко используются в зернохранилищах, на предприятиях по производству строительных материалов, при производстве продуктов питания, в деревообрабатывающей промышленности.
Одним из основных преимуществ элеваторов с ковшами являются малые габаритные размеры в поперечном сечении, а также обеспечение подачи груза на большую высоту. При этом диапазон производительности варьируется до 500 метров кубических в час, что также является неоспоримым достоинством данного оборудования.
В зависимости от типа сыпучего груза, а также от его склонности к слёживанию применяются различные виды ковшей устанавливаемых на элеваторы с ковшами, как ленточного типа, так и цепного типа.
Глубокие ковши используются для осуществления перемещения легко сыпучих, не слеживающихся грузов к которым относится зерно, семя подсолнечника, комбикорм. Мелкие ковши имеют более крутой обрез кромки и малую глубину и соответственно лучше опорожняются во время осуществления разгрузки. Этот тип ковшей предназначен для транспортировки влажных, а также слёживающихся и плохо сыпучих насыпных грузов.
Цилиндрическое днище, изогнутое по радиусу также способствует лучшему опорожнению. Глубокие и мелкие ковши используются на элеваторах с расставленными ковшами, то есть когда шаг крепления ковшей больше их высоты.
Принцип расставленных ковшей используется только на быстроходных элеваторах с ковшами. Каши изготавливаются из листовой стали сварные или же штампованные. Иногда их отливают из ковкого чугуна, а также изготавливают из пластмассы.
Способы крепления ковшей к тяговому элементу зависит от цепи или конвейерной ленты. В зависимости от применяемой скорости перемещения тягового органа, входящего в состав элеватора с ковшами данный тип оборудования можно разделить на два. К первому типу относятся тихоходные элеваторы, в состав которых входит в качестве тягового органа цепь с закреплёнными на ней ковшами.
Скорость перемещения цепи с ковшами не превышает 1,25 м/с. Ко второму типу относятся элеваторы с ковшами ленточные. Элеваторы с ковшами цепные производят перемещение тягового органа со скоростью, не превышающей 1,25 м/с. В соответствии с этой скоростью элеваторы с ковшами имеют различную конструкцию.
Повышенные показатели производительности, большая высота подъема, а также полностью изолированная от внешней среды трасса перемещения груза, являются неоспоримыми достоинствами использования данного оборудования. Изоляция внутреннего пространства элеваторов с ковшами как ленточного, так цепного типа, способствует нераспространению во внешней среде загрязнения пылью и, соответственно, не наносится вред, как окружающей среде, так и персоналу обслуживающему оборудование.
Это особенно важно в тех случаях, когда элеваторы с ковшами осуществляют подъём сильно пылящихся продуктов, к которым относится, например мука, цемент и прочие подобные сильно пылящиеся грузы.
К недостаткам оборудования можно отнести достаточно высокую стоимость тягового органа, в качестве которого выступает конвейерное полотно или цепь.
Элеваторы с ковшами, принцип действия в зависимости от вида оборудования
Элеваторы с ковшами тихоходные и элеваторы с ковшами быстроходные вне зависимости от того, какой тяговый орган включен в конструкцию конвейера, различаются по способу загрузки и разгрузки оборудования.
Разгрузка ковшей элеваторов с ковшами в случае применения больших скоростей происходит путём выбрасывания груза из ковшей в верхней точке элеватора под действием центробежных сил. Силы тяжести играют в данном оборудовании меньшую роль. Вышедший из внутреннего пространства насыпной груз перемещается через разгрузочное окно и выводится из внутреннего пространства элеватора с ковшами.
При меньших скоростях выбрасывание под действием центробежных сил не происходит и груз высыпается из ковшей при огибании их верхней звёздочки, или же барабана, под действием силы тяжести.
Для осуществления разгрузки ковшей в этом случае необходимо отклонить холостую ветвь элеватора для того чтобы можно было подставить под груз приёмный лоток, или же сделать элеватор наклонным.
При необходимости высыпать груз на тихоходном элеваторе без отклонения ковшей используются ковши с бортовыми направляющими, передняя стенка которых служит желобом для груза, который высыпается из следующего ковша. Ковши с бортовыми направляющими используются только при сомкнутом их расположении на тяговом органе, в качестве которого выступает цепь.
Сомкнутый тип расположения ковшей необходим из-за разницы в осуществлении загрузки элеваторов с ковшами тихоходного типа и быстроходного типа. Характер разгрузки ковшей элеваторов ковшовых зависит от скорости движения ковшей, а также от диаметра приводного барабана или же звёздочки, в зависимости от применяемого органа.
Когда ковш с грузом проходит вокруг барабана, на груз в быстроходных элеваторах с ковшами кроме силы тяжести действует центробежные силы. При движении ковша вместе с барабаном равнодействующая сила изменяется по значению направления, но линия её действия всегда проходит при данной скорости движения через одну и ту же точку.
Полюсное расстояние в быстроходных элеваторах зависит только от частоты вращения барабана и с уменьшением частоты вращения увеличивается. Если полюсное расстояние меньше, или равно радиусу окружности барабана, то центробежная сила превышает силы тяжести и происходит выбрасывание груза. Это выбрасывание называется центробежная разгрузка.
При полюсном расстоянии большем радиуса окружности, сила тяжести больше центробежной силы и происходит высыпание груза лишь под действием силы тяжести. Центробежная разгрузка применяется в быстроходных элеваторах с ковшами с расставленным типом ковшей.
Быстроходные элеваторы с ковшами осуществляют транспортировку зернистых и мелкокусковых, а также пылевидных и легко сыпучих грузов. Масса груза, находящегося в одном ковше рассчитывается по формуле.
Элеваторы с ковшами тихоходные также отличаются способом загрузки от элеваторов ковшовых быстроходных. Загрузка в элеваторах ковшовых тихоходных осуществляется через загрузочное окно расположенное в нижней части элеватора ковшового непосредственно в ковш, проходящий у загрузочного окна без попадания продукта во внутреннее пространство нижнего элемента, называемого башмак нории.
Далее продукт размещенный в ковше закрепленном на тяговом органе перемещается вдоль трассы оборудования вверх и верхней точке производится разгрузка под действием сил тяжести. В случае использования элеваторов ковшовых быстроходных, загрузка их осуществляется через загрузочное окно с высыпанием груза навалом во внутреннее пространство обечайки.
Ковш, закреплённый на тяговом органе, огибая звёздочку или барабан зачерпывает груз из насыпи в башмаке нории, далее поднимает его вдоль шахты элеваторов с ковшами, и в верхней точке огибая барабан или же звёздочку производится разгрузка под действием центробежных сил.
Элеватор с ковшами, основные элементы, входящие в конструкцию оборудования
Элеваторы с ковшами включает в свой состав ряд основных элементов, входящих в конструкцию. Как тихоходные элеваторы, так и быстроходные элеваторы включают в свой состав башмак нории, расположенный в нижней части, голову нории, расположенную в самой верхней точке элеваторов с ковшами, промежуточные секции, располагаемые между головой нории и башмаком нории и формирующими основную трассу транспортирования сыпучего груз, привод элеваторов с ковшами и тяговый орган.
Башмак элеватора с ковшами представляет собой полый элемент изготовленный из листовой стали с толщиной от 3 мм до 6 мм и включающий в свой состав установленные в подшипниковых узлах ось со звёздочками, или же вал с барабаном.
Ось со звёздочками или вал монтируется подвижной в осевом направлении для осуществления натяжения тягового органа, применяемого в составе конструкции. В качестве натяжного механизма наиболее часто применяются винтовые механизм натяжения.
Натяжной механизм целесообразно устанавливать в нижней части оборудования, так как натяжение дополнительно обеспечивается за счёт собственного веса тягового органа. Также нижний элемент, называемый башмак нории оснащается загрузочным окном, располагаемым таким образом, чтобы осуществить загрузку либо во внутреннее пространство, либо непосредственно в ковши, в зависимости от типа применяемого элеватора с ковшами, в частности тихоходного оборудования или быстроходного оборудования.
Сопрягаемая часть башмака с промежуточными секциями оснащается фланцами для осуществления крепления секций между собой посредством болтовых соединений через фланцы.
Промежуточные секции представляют собой трубные элементы изготовленные из листовой стали, имеющие квадратное либо круглое сечение с торцами, оснащёнными фланцами. Количество промежуточных секций выбирается таким образом, чтобы обеспечить требуемую высоту оборудования.
В верхней части располагается элемент элеваторов с ковшами, называемый головой нории. Голова нории представляет собой полый элемент, изготовленный из листовой стали толщиной от 3 мм и выше. Во внутреннем пространстве головы нории располагается ось со звёздочкой или же барабан. Один конец вала выведен за внутреннее пространство и соединён с приводом элеваторов с ковшами.
В качестве приводов элеваторов с ковшами может выступать либо мотор-редуктор, либо приводная часть разбивается на несколько элементов, а в частности электродвигатель плюс редуктор, состыкованный через муфту. В качестве привода может применяться компоновка, включающая в свой состав электродвигатель плюс редуктор плюс ремённая или цепная передача.
Кроме того в элементе, называемом головой нории располагается разгрузочное окно. Расположения разгрузочного окна выбирается таким образом, чтобы обеспечить требуемую разгрузку, для тихоходных элеваторов с ковшами под действием силы тяжести, а для быстроходных под действием центробежных сил.
Место установки разгрузочного окна определяется путём расчётов. Элеваторы с ковшами в случае применения их для транспортировки продуктов имеющих повышенную степень взрывоопасности и пожароопасности имеют в своем составе голову норию, оснащаемую газоразрядным устройством.
Это устройство предназначается для осуществления стравливания возникающего избыточного давления во внутреннем пространстве элеватора. Стравливание избыточного давления необходимо для предотвращения возникновения взрыва и пожара.
В подавляющем большинстве случаев в качестве газоразрядных устройств выступают газоразрядные устройства мембранного типа или же газоразрядные устройства клапанного типа. В качестве тягового органа, осуществляющего перемещение сыпучего груза в элеваторах с ковшами, выступает либо цепь с закреплёнными на ней ковшами, либо конвейерная лента.
Концы тягового органа огибают натяжной и приводной барабан либо звёздочки и стыкуются между собой. Для осуществления предохранения элеватора с ковшами любого типа от самопроизвольного обратного движения под действием веса груза при выключении двигателя привод оснащается стопорным устройством, который допускает движение только в одном направлении.
Наиболее часто для этой цели применяются роликовые или храповые остановы. В некоторых случаях элеваторы оснащаются электромагнитными стопорными тормозами. Чтобы не повредить ходовую часть элеваторов с ковшами, а также кожух при обрыве тягового элемента на цепных элеваторах с ковшами используются специальные ловители цепи, а на ленточных элеваторах ковши по боковым стенкам соединяются стальными канатами, которые идут без натяжения и удерживают ковши от падения во время обрыва ленты.
Одновременно с этим на натяжных барабанах или звёздочках устанавливают реле скорости, выключающие электродвигатель при обрыве тягового элемента. Кроме того, элеваторы с ковшами в обязательном порядке оснащаются комплектом датчиков, обеспечивающих оповещение персонала о возникновении аварийной ситуации и остановку оборудования в случае её возникновения. Оповещение производится посредством звукового и светового сигнала.
Элеваторы с ковшами, выбор материала и параметры необходимые для расчёта
При выборе материала для изготовления узлов элеваторов с ковшами необходимо учитывать внешние условия эксплуатации, а также технические параметры перемещаемого продукта. Для хорошо сыпучих, мало абразивных и не агрессивных продуктов в качестве материалов в подавляющем большинстве случаев применяется чёрный металл.
В случае применения элеваторов с ковшами в пищевой промышленности в качестве материала для изготовления основных узлов которыми являются голова нории, промежуточные секции, башмак нории, применяется нержавеющая сталь, как пищевых марок, так и технических марок.
Также в качестве материала для изготовления ковшей в пищевой промышленности может применяться нержавеющая сталь или пластик. Для увеличения срока эксплуатации нории с ковшами в случае неблагоприятных внешних условий, а также с учётом технических показателей груза, в качестве материала для оборудования может применяться оцинкованная сталь.
Для осуществления расчёта элеваторов с ковшами необходимо сообщить тип транспортируемого материала, высоту на которую требуется поднимать груз, требуемую производительность оборудования.
С учётом этих основных характеристик техническим специалистом осуществляется подбор требуемого оборудования и производится его расчёт.
Наше предприятие производит изготовление всей линейки оборудования.
