Вібраці́йне транспортува́ння — процес спрямованого переміщення рідких, сипких і грудкових матеріалів, а також різного роду виробів із застосуванням вібрації робочих (вантажонесучих) органів транспортних вібраційних машин.
Історична довідка
Вібраційні процеси людина використовувала здавна на підсвідомому рівні — під час підсушування злаків, просіювання борошна, розділення сипких продуктів на фракції або їх ущільнення. Енергомісткість цих процесів спонукала людину їх механізувати. Одна з перших згадок про вібраційні машини міститься в журналі «The London Journal of Arts, Sciences and Manufactures, and Repertory of Patent Inventions» без конкретних посилань на авторів. За даними, отриманими з цього джерела, можна констатувати факт, що тоді вже діяли зразки перших вібраційних машин з ексцентриковим приводом. У британському патенті американця Морлі Рейнольдса (англ. Morley P. Reynolds) № 123,109 (GB) «Improvements in Screening Devices», що заявлений у 1917 р. (опубліковано в 1919 р.), усунені рухомі кінематичні з'єднання деталей в механізмах приводу віброобладнання та застосовано електромагнітний віброзбуджувач для надання коливального руху ситу.
В Україні розробками методик розрахунку та експериментальних конструкцій вібраційних машин з електромагнітним приводом для будівельної галузі займались представники Київської школи вібротехніки: Ю. Ф. Чубук, І. І. Назаренко, В. Б. Яковенко та ін. У Львівській політехніці над створенням тримасових вібраційних машин працювали науковці В. О. Повідайло, Р. І. Сілін, В. А. Щигель.
Принцип роботи
Процес вібраційного переміщення складається з низки етапів, що чергуються: розгону, спільного руху виробу з жолобом (лотком), вільного польоту й гальмування. Кількість і порядок етапів якісно визначають режими вібраційного переміщення (амплітуда коливань, частота, кут нахилу робочого органу і кут нахилу та форма траєкторії коливань тощо). У результаті матеріал по робочому органу рухається мікрокидками під дією спрямованих коливань (під кутом 20…35°) до осі робочого органу (жолобу, труби тощо) у заданому напрямку.
Вібраційне транспортування найефективнішим є для переміщення зернистих і дрібнокускових матеріалів, для яких швидкість руху по горизонталі може перевищувати 0,5 м/с. Важче дається переміщення тонкоподрібнених пилоподібних продуктів (наприклад, борошна чи цементу).
Засоби вібраційного транспортування
Вібраційне транспортування здійснюється вібраційними транспортерами, конвеєрами, підйомниками, бункерами і насосами, які переміщують вантаж у горизонтальному, вертикальному або похилому напрямі на віддаль від 0,5 до 100 м і більше.
Основна частини засобів вібраційного транспорту — вантажонесучий лоток на пружних підпорах (у насосах — мембрана) і вібраційний привод.
Вантажонесучі органи вібраційних конвеєрів — труби або жолоби в горизонтальних чи нахилених (до 10°) конвеєрах мають циліндричну або призматичну форму і здійснюють прямолінійні або еліптичні коливання, а в вертикальних конвеєрах-елеваторах мають гвинтову форму и здійснюють коливання по гвинтовій лінії або по еліпсоподібній траєкторії. Амплітуди коливань вібраційних конвеєрів — в межах від 0,5 до 300 мм, а частоти — від 1 до 100 Гц.
Існує два типи вібраційних насосів:
- з вібруючою колоною труб і розташованим зверху вібраційним приводом, що служать для транспортування агресивних і забруднених рідин,
- із зануреним у рідину вібраційним приводом для підняття чистих рідин.
Продуктивність вібраційних насосів зазвичай не перевищує декількох десятків м³/год.
Вібраційні бункери можуть мати форму сферичного сегмента або зрізаного конуса, на внутрішній поверхні якого розташовано спіральний жолоб з поступово зростаючим радіусом спіралі. Завдяки вібрації та наявності орієнтаційних пластин, порогів, виточок тощо хаотично завантажені у бункер заготовки подаються з нього на обробку в строго орієнтованому стані.
Використання
Вібраційний транспорт застосовують у будівництві, машинобудуванні, сільськогосподарському виробництві, харчовій, гірничій промисловості тощо.
До засобів вібраційного транспорту, що знайшли практичне використання, відносяться:
- вібраційні конвеєри, що служать для переміщення в горизонтальному, похилому і вертикальному напрямах сипучих чи кускових матеріалів, заготовок та деталей на заводах, фабриках, млинах, будовах, в шахтах, кар'єрах тощо;
- вібраційні насоси — для підняття рідин (зазвичай води) на невелику висоту або перекачування агресивних та забруднених рідин;
- вібраційні живильники — для подавання різних матеріалів у вагових та об'ємних дозаторах;
- вібраційні бункери — для подавання просторово орієнтованих заготовок і деталей у верстати та технологічні пристрої, у тому числі в автоматичних лініях та робототехнологічних комплексах. Вібробункери набули поширення у приладобудуванні та загальному машинобудуванні;
- вібраційні хоботи — для подавання бетонних сумішей з бункерів у масиви вкладання.
Переваги вібраційного транспортування
Цінною особливістю вібраційного транспорту є можливість при його застосуванні суміщення процесу транспортування з різними технологічними процесами: грохоченням, класифікацією, підігрівом, охолодженням, зневодненням, перемішуванням матеріалу, що транспортується, а також, з різними хімічними і фізико-хімічними процесами. Крім того, до переваг вібраційного транспорту відносяться: простота обладнання, незначний знос робочих органів, незначні затрати на утримання і ремонт.
Вібраційні конвеєри використовуються для транспортування матеріалів: гарячих, абразивних, пилоутворюючиих, газовиділяючих, великокускових, переміщення яких іншими видами транспорту є утрудненим.
Таким чином, матеріал при русі знаходиться фактично у підвішеному стані, що підвищує довговічність робочого органу.
Існують спрощені системи віброжолобів для транспортування бетонних сумішей, що здійснюють коливання спрямовані вздовж осі жолоба. У цьому випадку вібраційний транспорт може використовуватись для подачі матеріалу лише з нахилом вниз.
Недоліки вібротранспортування
До недоліків вібраційного транспорту слід віднести:
- шкідливий вплив вібрацій як на обладнання, так і на людину;
- невисока швидкість вібротранспортування;
- малий ККД.
Див. також
Примітки
- The London Journal of Arts, Sciences and Manufactures, and Repertory of Patent Inventions // Conducted by Mr. W. Newton. — London, 1849. — Vol. XXXIV
- Ланець О. С. Розвиток міжрезонансних машин з електромагнітним приводом / О. С. Ланець // Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні. — 2008. — Вип. 42. — С. 124–127.
Джерела
- Повідайло В. О. Вібраційні процеси та обладнання: навч. посіб. — Львів: Видавництво Нац. ун-ту «Львівська політехніка», 2004. — 248 с.
- Проць Я. І., Данилюк О. А., Лобур Т. Б. Автоматизація неперервних технологічних процесів: Навчальний посібник для технічних спеціальностей вищих навчальних закладів [ 8 грудня 2012 у Wayback Machine.] / Під ред. проф. Я. І. Проця — Тернопіль: ТДТУ, 2008. — 240 с.
- Потураев В. Н. Вибрационные транспортирующие машины : основы теории и расчета / В. Н. Потураев, В. П. Франчук, А. Г. Червоненко — М.: Машиностроение, 1964. — 272 с.
- Блехман И. И. Вибрационное перемещение / И. И. Блехман, Г. Ю. Джанелидзе. — М.: Наука, 1964. — 412 с.
Посилання
- «Вібраційне транспортування» [ 4 березня 2016 у Wayback Machine.] в УРЕ
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Vibraci jne transportuva nnya proces spryamovanogo peremishennya ridkih sipkih i grudkovih materialiv a takozh riznogo rodu virobiv iz zastosuvannyam vibraciyi robochih vantazhonesuchih organiv transportnih vibracijnih mashin Istorichna dovidkaVibracijni procesi lyudina vikoristovuvala zdavna na pidsvidomomu rivni pid chas pidsushuvannya zlakiv prosiyuvannya boroshna rozdilennya sipkih produktiv na frakciyi abo yih ushilnennya Energomistkist cih procesiv sponukala lyudinu yih mehanizuvati Odna z pershih zgadok pro vibracijni mashini mistitsya v zhurnali The London Journal of Arts Sciences and Manufactures and Repertory of Patent Inventions bez konkretnih posilan na avtoriv Za danimi otrimanimi z cogo dzherela mozhna konstatuvati fakt sho todi vzhe diyali zrazki pershih vibracijnih mashin z ekscentrikovim privodom U britanskomu patenti amerikancya Morli Rejnoldsa angl Morley P Reynolds 123 109 GB Improvements in Screening Devices sho zayavlenij u 1917 r opublikovano v 1919 r usuneni ruhomi kinematichni z yednannya detalej v mehanizmah privodu vibroobladnannya ta zastosovano elektromagnitnij vibrozbudzhuvach dlya nadannya kolivalnogo ruhu situ V Ukrayini rozrobkami metodik rozrahunku ta eksperimentalnih konstrukcij vibracijnih mashin z elektromagnitnim privodom dlya budivelnoyi galuzi zajmalis predstavniki Kiyivskoyi shkoli vibrotehniki Yu F Chubuk I I Nazarenko V B Yakovenko ta in U Lvivskij politehnici nad stvorennyam trimasovih vibracijnih mashin pracyuvali naukovci V O Povidajlo R I Silin V A Shigel Princip robotiProces vibracijnogo peremishennya skladayetsya z nizki etapiv sho cherguyutsya rozgonu spilnogo ruhu virobu z zholobom lotkom vilnogo polotu j galmuvannya Kilkist i poryadok etapiv yakisno viznachayut rezhimi vibracijnogo peremishennya amplituda kolivan chastota kut nahilu robochogo organu i kut nahilu ta forma trayektoriyi kolivan tosho U rezultati material po robochomu organu ruhayetsya mikrokidkami pid diyeyu spryamovanih kolivan pid kutom 20 35 do osi robochogo organu zholobu trubi tosho u zadanomu napryamku Vibracijne transportuvannya najefektivnishim ye dlya peremishennya zernistih i dribnokuskovih materialiv dlya yakih shvidkist ruhu po gorizontali mozhe perevishuvati 0 5 m s Vazhche dayetsya peremishennya tonkopodribnenih pilopodibnih produktiv napriklad boroshna chi cementu Zasobi vibracijnogo transportuvannyaVibracijne transportuvannya zdijsnyuyetsya vibracijnimi transporterami konveyerami pidjomnikami bunkerami i nasosami yaki peremishuyut vantazh u gorizontalnomu vertikalnomu abo pohilomu napryami na viddal vid 0 5 do 100 m i bilshe Osnovna chastini zasobiv vibracijnogo transportu vantazhonesuchij lotok na pruzhnih pidporah u nasosah membrana i vibracijnij privod Vantazhonesuchi organi vibracijnih konveyeriv trubi abo zholobi v gorizontalnih chi nahilenih do 10 konveyerah mayut cilindrichnu abo prizmatichnu formu i zdijsnyuyut pryamolinijni abo eliptichni kolivannya a v vertikalnih konveyerah elevatorah mayut gvintovu formu i zdijsnyuyut kolivannya po gvintovij liniyi abo po elipsopodibnij trayektoriyi Amplitudi kolivan vibracijnih konveyeriv v mezhah vid 0 5 do 300 mm a chastoti vid 1 do 100 Gc Isnuye dva tipi vibracijnih nasosiv z vibruyuchoyu kolonoyu trub i roztashovanim zverhu vibracijnim privodom sho sluzhat dlya transportuvannya agresivnih i zabrudnenih ridin iz zanurenim u ridinu vibracijnim privodom dlya pidnyattya chistih ridin Produktivnist vibracijnih nasosiv zazvichaj ne perevishuye dekilkoh desyatkiv m god Vibracijni bunkeri mozhut mati formu sferichnogo segmenta abo zrizanogo konusa na vnutrishnij poverhni yakogo roztashovano spiralnij zholob z postupovo zrostayuchim radiusom spirali Zavdyaki vibraciyi ta nayavnosti oriyentacijnih plastin porogiv vitochok tosho haotichno zavantazheni u bunker zagotovki podayutsya z nogo na obrobku v strogo oriyentovanomu stani VikoristannyaVibracijnij transport zastosovuyut u budivnictvi mashinobuduvanni silskogospodarskomu virobnictvi harchovij girnichij promislovosti tosho Do zasobiv vibracijnogo transportu sho znajshli praktichne vikoristannya vidnosyatsya vibracijni konveyeri sho sluzhat dlya peremishennya v gorizontalnomu pohilomu i vertikalnomu napryamah sipuchih chi kuskovih materialiv zagotovok ta detalej na zavodah fabrikah mlinah budovah v shahtah kar yerah tosho vibracijni nasosi dlya pidnyattya ridin zazvichaj vodi na neveliku visotu abo perekachuvannya agresivnih ta zabrudnenih ridin vibracijni zhivilniki dlya podavannya riznih materialiv u vagovih ta ob yemnih dozatorah vibracijni bunkeri dlya podavannya prostorovo oriyentovanih zagotovok i detalej u verstati ta tehnologichni pristroyi u tomu chisli v avtomatichnih liniyah ta robototehnologichnih kompleksah Vibrobunkeri nabuli poshirennya u priladobuduvanni ta zagalnomu mashinobuduvanni vibracijni hoboti dlya podavannya betonnih sumishej z bunkeriv u masivi vkladannya Perevagi vibracijnogo transportuvannyaCinnoyu osoblivistyu vibracijnogo transportu ye mozhlivist pri jogo zastosuvanni sumishennya procesu transportuvannya z riznimi tehnologichnimi procesami grohochennyam klasifikaciyeyu pidigrivom oholodzhennyam znevodnennyam peremishuvannyam materialu sho transportuyetsya a takozh z riznimi himichnimi i fiziko himichnimi procesami Krim togo do perevag vibracijnogo transportu vidnosyatsya prostota obladnannya neznachnij znos robochih organiv neznachni zatrati na utrimannya i remont Vibracijni konveyeri vikoristovuyutsya dlya transportuvannya materialiv garyachih abrazivnih piloutvoryuyuchiih gazovidilyayuchih velikokuskovih peremishennya yakih inshimi vidami transportu ye utrudnenim Takim chinom material pri rusi znahoditsya faktichno u pidvishenomu stani sho pidvishuye dovgovichnist robochogo organu Isnuyut sprosheni sistemi vibrozholobiv dlya transportuvannya betonnih sumishej sho zdijsnyuyut kolivannya spryamovani vzdovzh osi zholoba U comu vipadku vibracijnij transport mozhe vikoristovuvatis dlya podachi materialu lishe z nahilom vniz Nedoliki vibrotransportuvannyaDo nedolikiv vibracijnogo transportu slid vidnesti shkidlivij vpliv vibracij yak na obladnannya tak i na lyudinu nevisoka shvidkist vibrotransportuvannya malij KKD Div takozhVibracijna tehnikaPrimitkiThe London Journal of Arts Sciences and Manufactures and Repertory of Patent Inventions Conducted by Mr W Newton London 1849 Vol XXXIV Lanec O S Rozvitok mizhrezonansnih mashin z elektromagnitnim privodom O S Lanec Avtomatizaciya virobnichih procesiv u mashinobuduvanni ta priladobuduvanni 2008 Vip 42 S 124 127 DzherelaPovidajlo V O Vibracijni procesi ta obladnannya navch posib Lviv Vidavnictvo Nac un tu Lvivska politehnika 2004 248 s Proc Ya I Danilyuk O A Lobur T B Avtomatizaciya neperervnih tehnologichnih procesiv Navchalnij posibnik dlya tehnichnih specialnostej vishih navchalnih zakladiv 8 grudnya 2012 u Wayback Machine Pid red prof Ya I Procya Ternopil TDTU 2008 240 s Poturaev V N Vibracionnye transportiruyushie mashiny osnovy teorii i rascheta V N Poturaev V P Franchuk A G Chervonenko M Mashinostroenie 1964 272 s Blehman I I Vibracionnoe peremeshenie I I Blehman G Yu Dzhanelidze M Nauka 1964 412 s Posilannya Vibracijne transportuvannya 4 bereznya 2016 u Wayback Machine v URE