przeno śnik wibracyjny - kmg.agh.edu.pl · rynna, której ślad pionowy rr jest nachylony wzgl...

1

www.kmg.agh.edu.plwww.kmg.agh.edu.pl

©© dr in ż. Piotr Kulinowski, [email protected] in ż. Piotr Kulinowski, [email protected] Katedra Maszy n Górniczych, Przeróbczych i Transportowych AGHKatedra Maszyn Górniczych, Przeróbczych i Transport owych AGH tel/fax +48126335162tel/fax +48126335162

Katedra Maszyn Górniczych, Przeróbczych i Transport owych AGH

Przenośnik wibracyjny

Dr in ż. Piotr Kulinowski

[email protected]. (12617) 30 74B-2 parter p.6

konsultacje: poniedziałek 11.00 - 12.00

Przenośniki wstrz ąsowe



BudowaBudowa 11

Elementami składowymi przenośnika wibracyjnego są:

• wibrator,• rynna,• elementy sprężyste podparcia, bądź

podwieszenia rynny.

2



BudowaBudowa 22

Elementami składowymi przenośnika wibracyjnego są:• wibrator,• rynna,• elementy sprężyste podparcia, bądź podwieszenia

rynny.



Zasada działaniaZasada działania

Materiał znajdujący się na rynnie przenośnika wibracyjnego, Materiał znajdujący się na rynnie przenośnika wibracyjnego,

poddanej prostoliniowym drganiom harmonicznym na poddanej prostoliniowym drganiom harmonicznym na

kierunku nachylonym względem jej osi pod kątem prostym, kierunku nachylonym względem jej osi pod kątem prostym,

wskutek tych drgań jest okresowo podrzucany pod wskutek tych drgań jest okresowo podrzucany pod

działaniem siły bezwładności i przez to przemieszczany działaniem siły bezwładności i przez to przemieszczany

wzdłuż rynny. wzdłuż rynny.

Rynna, której ślad pionowy Rynna, której ślad pionowy R R jest nachylony względem jest nachylony względem

poziomu pod kątem poziomu pod kątem αα, wykonuje drgania harmoniczne , wykonuje drgania harmoniczne

oo częstotliwości częstotliwości nn i amplitudzie i amplitudzie AA na kierunku nachylonym na kierunku nachylonym

do płaszczyzny do płaszczyzny RR pod kątem pod kątem ββ. Drgania rynny można . Drgania rynny można

rozłożyć na składowe: styczne (wzdłuż osi rozłożyć na składowe: styczne (wzdłuż osi OxOx) oraz ) oraz

normalne (wzdłuż osi normalne (wzdłuż osi OyOy). ).

3



β

A

A α

Rozkład drga ń rynny przeno śnika wibracyjnego Rozkład drga ń rynny przeno śnika wibracyjnego -- składowe styczne i normalne do powierzchniskładowe styczne i normalne do powierzchni

Asinβ

AcosβA

tt

y

tx

)nt2sin(sinAy π⋅β⋅=

)nt2sin(cosAx π⋅β⋅=

R



Równania ruchu rynnyRównania ruchu rynny

)nt2cos(sinAn2y π⋅β⋅⋅π=&

normalna składowa prędkości rynny

n - częstotliwość drgań rynny równa częstotliwości zmian siły wymuszającej wibratora, [Hz],A - amplituda drgań rynny [m],αααα - kąt nachylenia rynny przenośnika względem poziomu,ββββ - kąt nachylenia kierunku drgań względem powierzchni rynny,B - siła bezwładnościG - siła ciężkości

&& )nt2sin(sinAn4y 22 π⋅β⋅⋅π−=normalna składowa przyspieszenia rynny

)nt2sin(sinAy π⋅β⋅=normalna składowa przemieszczenia rynny

4



Układ sił działaj ących na ziarno transportowanego Układ sił działaj ących na ziarno transportowanego materiału znajduj ące si ę na powierzchni rynnymateriału znajduj ące si ę na powierzchni rynny

( )2

22 tn2sinsinAn4cosg ⋅⋅π⋅β⋅⋅⋅π=α⋅

α

β

G

B

Gcosα

Bsinβ

β⋅=α⋅ sinBcosG

( )nt2sinAn4gG

B 22 π⋅⋅⋅π⋅=

α⋅cosg=K

β⋅⋅⋅π sinAn4 22

współczynnik podrzutu

K > 1 przenośnik wibracyjnyK < 1 przenośnik wstrząsany



t

t

t

t2 t3

gcosα

y

y.

y..

T

Fazy ruchu 2Fazy ruchu 2

5



Fazy ruchu 1Fazy ruchu 1

W ruchu ciała po rynnie przenośnika wibracyjnego można wyróżnić następujące fazy:W ruchu ciała po rynnie przenośnika wibracyjnego można wyróżnić następujące fazy:

1.1. ciało pozostaje nieruchome względem rynny i przemieszcza się wraz z nią,ciało pozostaje nieruchome względem rynny i przemieszcza się wraz z nią,

2.2. w drugiej fazie siła tarcia między ciałem a rynną staje się mniejsza od siły w drugiej fazie siła tarcia między ciałem a rynną staje się mniejsza od siły bezwładności i ulega ono poślizgowi po powierzchni rynny,bezwładności i ulega ono poślizgowi po powierzchni rynny,

3.3. w fazie trzeciej składowa normalna przyspieszenia rynny staje się większa od w fazie trzeciej składowa normalna przyspieszenia rynny staje się większa od składowej normalnej przyspieszenia ziemskiego, nacisk ciała na rynnę składowej normalnej przyspieszenia ziemskiego, nacisk ciała na rynnę maleje do zera i zaczyna ono lecieć swobodnie nad rynną; ta faza ma maleje do zera i zaczyna ono lecieć swobodnie nad rynną; ta faza ma decydujący wpływ na przemieszczenie (prędkość) ziarna względem rynny,decydujący wpływ na przemieszczenie (prędkość) ziarna względem rynny,

4.4. czwarta faza następuje od chwili upadku ciała na rynnę i przez kolejne czwarta faza następuje od chwili upadku ciała na rynnę i przez kolejne odbicia i poślizgi wyrównuje swoją prędkość do prędkości ruchu rynny. odbicia i poślizgi wyrównuje swoją prędkość do prędkości ruchu rynny.

tt2 t3

yT



y

t

T

p=1

p=2

p=3

t’3 - t2t’’3 - t2

t’’’3 - t2

T T T

K1

sinarcn2

1t2 π

=K1

sinarcn2

1nm

t3 π+=)tt(n

Ttt

m 2323 −=−=

Współczynnik mWspółczynnik m

6



Wyznaczenie wsp. mWyznaczenie wsp. m

1m2sinm2

1m2m2cosK

222

+

π−π−π+π=

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0

m

K

K = 3.4

p = 1

)sinctg(cosn2

gms

2

2

l α−βα=

)sinctg(cospn2

gmpTs

v2

lt α−βα⋅ξ=⋅ξ=

współczynnik uwzględniający takie zjawiska jak: poślizgi materiału, nierównomierna prędkość materiału na różnych głębokościach warstwy, opory powietrza itp. /0.6-1.1/

ξŚrednia prędkość transportowania [m/s]

Długość drogi lotu ziarna [m]

K = f(m)



Napędy przeno śników wibracyjnych Napędy przeno śników wibracyjnych -- wibratorywibratory

WibratoryWibratory wymuszają drgania rynny i w zależności od budowy i wymuszają drgania rynny i w zależności od budowy i sposobu działania dzielą się na następujące zasadnicze grupy:sposobu działania dzielą się na następujące zasadnicze grupy:

•• wibratory mimoosiowewibratory mimoosiowe , które wymuszają drgania o amplitudzie , które wymuszają drgania o amplitudzie zależnej od rozmiarów mechanizmu mimoosiowego, a siła zależnej od rozmiarów mechanizmu mimoosiowego, a siła wymuszająca zależy od wielkości masy pobudzanej do drgań i stałej wymuszająca zależy od wielkości masy pobudzanej do drgań i stałej sprężystości elementów zawieszenia rynny;sprężystości elementów zawieszenia rynny;

•• wibratory bezwładno ściowe (masowe)wibratory bezwładno ściowe (masowe) ,, w których siłą w których siłą wymuszającą drgania jest siła odśrodkowa masy wirującej dookoła wymuszającą drgania jest siła odśrodkowa masy wirującej dookoła osi nie przechodzącej przez jej środek ciężkości;osi nie przechodzącej przez jej środek ciężkości;

•• wibratory reakcyjnewibratory reakcyjne , , w których siłą wymuszającą jest reakcja masy w których siłą wymuszającą jest reakcja masy wprawianej w ruch postępowy;wprawianej w ruch postępowy;

•• wibratory ci śnieniowewibratory ci śnieniowe , w których siłę wymuszającą daje ciśnienie , w których siłę wymuszającą daje ciśnienie medium (najczęściej powietrze), działające na powierzchnię medium (najczęściej powietrze), działające na powierzchnię elementu połączonego z masa pobudzana do drgań. elementu połączonego z masa pobudzana do drgań.

7



Schemat nap ędu kinematycznegoSchemat nap ędu kinematycznego

1 – korba

2 – łącznik

rynna

silnik

kierunek drgań

Częstotliwość drgań wibratorów mimoosiowych można zmieniać przez zmianę prędkości obrotowej silnika napędowego. Wibratory mimoosiowe są stosowane w napędach stosunkowo długich przenośników (nawet do 30 m) pracujących przy niskich częstotliwościach (500÷1500 obr/min.) i przy odpowiednio dużych amplitudach.



Wibrator inercyjny 1Wibrator inercyjny 1

O – oś obrotu

S – środek masy niewyważonej

Zaletą wibratorów bezwładnościowych jest możliwość uzyskiwania stosunkowo dużych sił wymuszających i dużych mocy przy małych rozmiarach i masach; natomiast ich wadą – dość długi czas rozruchu i zatrzymania.Wibratory bezwładnościowe stosuje się do napędu przenośników o średniej częstotliwości 1000÷2000 drgań/ min.

8



Wibrator inercyjny 2Wibrator inercyjny 2

wibrator z przekładni ą synchronizuj ącą



Wibrator elektromagnetycznyWibrator elektromagnetyczny

1 – masa reaktywna

2 – zwora

3 – sprężyny

4 – masa regulowana

9



Wibrator pneumatycznyWibrator pneumatyczny

1 – zwężka

2 – przestrzeń cylindryczna

3 – kula

4 – otwory

O - oś



RynnyRynny

RynnyRynny przenośników wibracyjnych powinny mieć przenośników wibracyjnych powinny mieć konstrukcję lekką ikonstrukcję lekką i sztywną (by jej robocze drgania sztywną (by jej robocze drgania wymuszone nie były zniekształcane drganiami giętnymi) wymuszone nie były zniekształcane drganiami giętnymi) oraz zapewniającą osiąganie duŜej wydajności oraz zapewniającą osiąganie duŜej wydajności ii przekazywanie ruchu transportowanemu materiałowi. By przekazywanie ruchu transportowanemu materiałowi. By rynna przenośnika nie wpadała w rezonans, jej częstotliwość rynna przenośnika nie wpadała w rezonans, jej częstotliwość drgań własnych musi być większa od częstotliwości drgań drgań własnych musi być większa od częstotliwości drgań wibratora. wibratora.

Stosuje się rynny Stosuje się rynny -- łączone ze sobą sztywno łączone ze sobą sztywno -- o nie płaskim o nie płaskim przekroju (szerokości 100przekroju (szerokości 100÷÷2300 mm i długości ciągu rynien 2300 mm i długości ciągu rynien 33÷÷50 m) oraz rurowe o50 m) oraz rurowe o średnicy 100średnicy 100÷÷750 mm. 750 mm.

Rynny są budowane jako proste i śrubowe. Rynny są budowane jako proste i śrubowe.

•• Rynny proste mogą być przedzielone przegrodami Rynny proste mogą być przedzielone przegrodami wzdłuŜnymi pozwalając na transport róŜnych materiałów. wzdłuŜnymi pozwalając na transport róŜnych materiałów.

•• Rynny śrubowe pozwalają na transport pionowy po linii Rynny śrubowe pozwalają na transport pionowy po linii śrubowej.śrubowej.

10



Zastosowania 1Zastosowania 1

Zastosowanie przenośników wibracyjnych mimo ich niezbyt wysokich Zastosowanie przenośników wibracyjnych mimo ich niezbyt wysokich parametrów pracy jest szerokie dzięki wielu zaletom parametrów pracy jest szerokie dzięki wielu zaletom -- takim jak: takim jak: •• niska energochłonność, niska energochłonność, •• cicha praca, cicha praca, •• łatwość automatyzacji, łatwość automatyzacji, •• możliwość równoczesnego transportowania różnych materiałów, możliwość równoczesnego transportowania różnych materiałów,

także wtakże w podwyższonych temperaturach podwyższonych temperaturach Są one stosowane wSą one stosowane w-- górnictwie, górnictwie, -- hutnictwie, hutnictwie, -- budownictwie, budownictwie, -- w elektrowniach w elektrowniach -- oraz woraz w przemysłach: chemicznym, cementowym, ceramicznym, przemysłach: chemicznym, cementowym, ceramicznym,

maszynowym, spożywczym i wielu innych. maszynowym, spożywczym i wielu innych.



ZastosowaniaZastosowania 22

11





12



Przenośniki wibracyjne spiralnePrzenośniki wibracyjne spiralne

Przeno śniki wibracyjne spiralne słu żą do:

� pionowego transportu

� mieszania

� chłodzenia

� nagrzewania

� suszenia lub nawilżania transportowanego medium



Przenośniki wibracyjne spiralnePrzenośniki wibracyjne spiralne

Zalety:

� niezawodna i cicha praca

� duża żywotność (brak części ruchomych poza napędami)

� wszechstronne zastosowanie w większości przemysłów

� minimalne koszty obsługi

13



Dane techniczneDane techniczne

� Wydajność: do 8 m3/h

� Średnica zewn:od 600 - 1400mm

� Wysokość podnoszenia do 8m

� Szerokość rynny: 150mm do 400mm

Podajnik wibracyjny bezwładnościowy typ PWS



Obsługa:Obsługa eksploatacyjna podnośnika ogranicza się do ustawienia żądanej wydajności i okresowej kontroli połączeń śrubowych.

14



ZastosowaniaZastosowania 33



Zastosowania 4Zastosowania 4

przeno śnik wibracyjny - kmg.agh.edu.pl · rynna, której ślad pionowy rr jest nachylony wzgl...

Documents