2. Качающиеся конвейеры с постоянным давлением груза на дно желоба

Качающийся конвейер с постоянным давлением на дно желоба системы Маркуса (фиг. 25.1, а) состоит из желоба 1, опорных кат­ков 2 и специального двухкривошипного привода 3, кинематиче­ская схема которого показана на (фиг. 25.1, б).

Желоб совершает прямолинейные переменно-возвратные движения в горизонтальной плоскости, однако характер движения при прямом (в направле­нии вперед) и при обратном (в направлении назад) ходах различ­ный.

Как видно из диаграммы скорости (фиг.25.1 в), при значи­тельной части прямого хода в промежутке времени t скорость желоба плавно возрастает, затем резко понижается, доходя до нуля.

При обратном ходе скорость желоба по своей абсолютной величине в первой части резко возрастает, затем плавно пони­жается. Ускорение желоба Ј_ж тоже плавно возрастает, затем резко уменьшается, меняет свое направление, доходя до наиболь­шей отрицательной величины и опять резко увеличивается. Нахо­дящийся в желобе груз в период времени t прямого хода желоба движется вместе с ним без скольжения, накапливая кинетическую энергию.

В точке А, когда скорость желоба резко меняется и уско­рение достигает некоторой предельной величины, равной j_ж, груз по инерции продолжает двигаться вперед с некоторым замедле­нием, скользя по желобу вперед и при обратном ходе желоба. Желоб как бы выскальзывает из-под груза.

В точке Б скорость груза меняет направление, и он движется назад, скользя по же­лобу.

В точке С прекращается скольжение, и груз движется вместе с желобом назад до точки D, после чего процесс повторяется.

Рис.25.1 Качающийся конвейер с постоянным давлением груза на дно желоба

а – схема конвейера; б- схема двухкривошипного привода; в – диаграмма скоростей желоба v_{ж ,} груза v_г и ускорения желоба j_ж; 1- желоб; 2- опорные катки; 3 – шатун; 4 – коленчатый вал; 5- соединительная планка; 6 – кривошип; 7 – клиноременная передача; 8 – электродвигатель; 9 – маховик.

Таким образом, груз движется вперед в промежутке вре­мени при прямом и обратном ходе желоба, и только не­большой промежуток времени движется назад при обрат­ном ходе желоба.

Такой порядок движения груза обеспечивает ему перемещение вперед. Конструктор должен выбрать такие раз­меры и режим работы конвейера, чтобы промежутки времени и были минимальными.

Рассмотрим соотношение усилий и ускорений, при котором указанный характер движения груза становится возможным.

При движении желоба вперед, когда ускорение желоба поло­жительно (рис.25.1 в), на частицу груза весом G, лежащего на дне желоба конвейера, будут действовать вес груза G, сила тре­ния:

,

и сила инерции:

где, кроме обозна­ченных,

т — масса груза в кГсек²/см;

μ — коэффициент трения груза о дно желоба; — ускорение силы тяжести.

Груз будет двигаться вместе с желобом тогда, когда сила тре­ния будет равна или больше силы инерции, т. е. при условии

или

т. е. при ускорении желоба

Когда ускорение желоба будет отрицательным (после точки Е на фиг. 25.1, в) сила инерции будет заставлять груз дви­гаться вперед, а сила трения R будет препятствовать этому дви­жению. Груз будет скользить по желобу вперед в направлении движения только тогда, когда сила инерции груза будет по абсо­лютной величине больше силы трения, т. е. при условии

т. е. когда ускорение желоба будет

Начиная с точки А, груз скользит по желобу вперед с началь­ной скоростью , равной скорости желоба в точке А. Поскольку на груз действует сила трения груза о дно желоба, то груз будет двигаться с равномерно замедленной скоростью, которая на диа­грамме изобразится прямой АС.

В точке С движение груза отно­сительно желоба (т. е. скольжение груза по желобу) прекра­тится, и он опять будет двигаться вместе с желобом. Следова­тельно, груз будет скользить по желобу промежуток времени каждого цикла движения, т. е. каждого оборота криво­шипа. Давление груза на дно желоба будет всегда одинаковым и равным весу груза, также постоянную величину будет иметь сила трения груза по дну желоба.

По данным проф. П. С. Козьмина, путь s, проходимый грузом за один оборот вала кривошипа, есть частное от деления пло­щади АСВА на диаграмме скоростей (рис.25.1, в), заключенной между графиками скоростей груза и желоба на отрезке времени на время в принятых масштабах построения диаграммы. Тогда средняя скорость движения груза:

где n - число оборотов приводного вала в 1 мин.

Производительность конвейера определяется по формуле:

т/час

коэффициент заполнения желоба принимают

Для конвейеров с постоянным давлением груза на дно желоба обычно принимают радиус ведущего кривошипа (и следовательно, амплитуду колебания желоба) число оборотов ведущего вала (частоту колебаний) об/мин, ширину желоба