1. Гравитационные устройства

В бункерных и транспортных установках широко применяют средства гравитационного (самотечного) транспорта, к которым относятся спускные желоба, лотки и трубы, каскадные и винтовые спуски. Гравитационные устройства предназначены для подачи насыпных грузов из бункеров и штучных грузов на погрузочных установках.

Распространенные на практике сечения лотков и желобов показаны на (рис. 22.1, а-г).

Рис. 22.1. Схемы спусковых устройств: а и б – стальные открытые полукруглый и прямоугольный желоба; в и г – деревянные открытые желоба; д и е – круглая и квадратная стальные трубы; ж – деревянная квадратная труба; з – стальной закрытый прямоугольный желоб; и – поворотный спуск

Желоба бывают:

- открытые,

- закрытые.

Открытые желоба применяют для транспортирования кусковых, зернистых и порошкообразных материалов, не склонных к сильному пылению.

Для перемещения пылящих грузов, материалов, загрязнение которых недопустимо, а также вредных для здоровья веществ, используют спускные трубы или закрытые желоба (рис. 22.1, д-ж).

На (рис. 22.1, з) показано сечение закрытого желоба, по эксплуатационной характеристике подобного спускной трубе. Съемная крышка облегчает осмотр желоба и ремонт его днища. Стальные желоба и трубы изготовляют из листов толщиной 3...8 мм, а деревянные желоба - из досок толщиной 20...30 мм.

Преимуществом спускных желобов и труб, как транспортных средств, является то, что они не имеют приводного устройства, просты по конструкции, надежны и дешевы в эксплуатации.

Недостатком спускных труб является их большая длина, что вызывает неудобство в размещении обслуживаемого ими оборудования и ограничивает область их применения. Для устранения этого недостатка применяют составные трубы с поворотными коленами А и В (рис. 22.1, и), расположенными под заданными углами наклона к горизонту. Поворотом этих колен в горизонтальной плоскости можно установить центр разгрузочного патрубка Р в любой точке заштрихованной зоны, ограниченной окружностью, имеющей центр в точке загрузки О. В частности, разгрузочное отверстие трубы может находиться на одной вертикали с загрузочным отверстием.

Для вертикального самотечного транспортирования насыпных грузов с заданной скоростью применяют также каскадные и спиральные спуски.

Каскадный спуск составляют из нескольких расположенных одна над другой полок, расстояние между которыми равно допустимой высоте падения кусков данного груза (например, для картофеля допустимая высота падения равна 0,3 м). Поступающий сверху в каскадный спуск материал пересыпается с полки на полку и движется вниз с допустимой скоростью.

Для каскадного спуска горной породы полки изготовляют из нескольких параллельных друг другу стальных стержней, проходящих через отверстия в стенках спуска.

Для обеспечения нужного направления потока материала, сползающего с полок к центру, два крайних стержня в средней части выгибаются и изгибами ложатся на прилегающие к ним соседние стержни

Спиральный спуск представляет собой открытый желоб, продольная ось которого изогнута по винтовой линии.

Для штучных грузов применяют вертикальные, наклонные и спиральные спуски.

Рис.22.2. Схемы к расчету спускных устройств:

а – винтовая поверхность с вертикальным бортом; б – то же с наклонной образующей; в – схема спускного устройства; г – схема определения угла поворота струи груза; д – схема определения высоты свободного падения частицы груза; е – схема определения скорости истечения наклонной струи; ж – составной желоб

Вертикальные спуски в виде труб применяют при небольшой высоте спуска для грузов, не боящихся ударов при большой скорости падения в условиях допустимости шума от ударов падающего груза.

При перемещении одинаковых по форме и размерам грузов сечение вертикальной трубы выполняют по форме груза.

При движении груза в такой трубе под ним происходит сжатие воздуха и создается воздушная подушка, амортизирующая удары груза в нижнем положении.

Наклонные спуски имеют форму открытых прямолинейных лотков, угол наклона которых к горизонтали должен превышать угол трения штучного груза о поверхность лотка.

Углы наклона спусков: для штучных грузов значительно меньше, чем для насыпных. Если для последних углы наклона спусков превышают 45°, то для первых угол наклона обычно составляет 20...25°.

Для уменьшения скорости выхода штучных грузов с наклонных лотков последние выполняют криволинейными или ломаными в вертикальной плоскости, причем угол наклона к горизонтали верхней части спуска превышает угол наклона нижней; последний в основном равен углу трения груза о поверхность лотка.

Спиральные спуски применяют, например, для перемещения штучных грузов между этажами. При движении груза по спиральному спуску возникает центробежная сила, стремящаяся переместить груз к периферии винтовой поверхности.

Для предохранения груза от сбрасывания центробежной силой применяют винтовые поверхности с вертикальным наружным бортом или винтовые поверхности с наклонной образующей (рис. 22.2, а, б).

Для перемещения грузов под действием силы тяжести способом качения по направляющим применяют скаты.

Различают скаты двух видов:

1 - для грузов круглого сечения (цилиндров, бочек и т. п.), которые сами катятся по ним,

2 - для грузов на тележках, перемещающихся по рельсам.

Направляющие у скатов первого вида выполняют часто из двух параллельно расположенных труб, а у скатов второго вида из рельсов или профильного проката (из швеллеров, уголков и т. п.).

Угол наклона спускных устройств.

Для насыпных грузов при отсутствии перегибов в вертикальной плоскости должен быть больше угла трения груза о днище лотка или трубу в покое. С учетом трения насыпного груза о боковые стенки допустимый минимальный угол наклона прямоугольного лотка