Для равномерной подачи шихты к конвейеру рудного двора или к технологиче­скому оборудованию получили распространение питатели ленточные, тарельчатые (дисковые), вибрационные, барабанно-лопастные, пластинчатые и винтовые.

Ленточные питатели используются для подачи мелко - и, реже, среднекусковых сухих и влажных сыпучих материалов. Питатели устанавливают горизонтально или с уклоном 10° в сторону подачи. В горизонтальной части короба (рис. 1.16) имеется заслонка для регулирования производительности питателя, т/ч, определяемой по формуле[3]

Q — 3600 Вбирф,

где В — ширина ленты, м, между бортами, предотвращающими просыпание мате­риала; 6 — толщина слоя материала, м; v = 0,05 - г 0,4 м/с — скорость ленты; ф = = 0,7 - г 0,8 — коэффициент заполнения полотна ленты материалом; р — насыпная масса, т/м3.

Ленточный питатель не может работать непосредственно под бункером. Для раз­грузки ленты от столба материала предусматривается наклон стойки над бункером под углом а = 45 - г - 50°.

Пластинчатые питатели легкого типа имеют такую же конструкцию как и пла­стинчатый конвейер. Рабочим органом служит втулочно-катковая или роликовая пластинчатая бесконечная цепь, приводимая в движение звездочкой. Натяжение кон­вейерной цепи обеспечивает винтовое устройство. Ролики питателя перекатываются по направляющим. К цепи закрепляются пластины или лотки. Для регулирования толщины слоя материала короб питаталя у загрузочного отверстия имеет шибер. В отличие от ленточных пластинчатые питатели могут устанавливаться непосред­ственно под бункером, где они служат надежным затворным устройством, с неболь­шим углом до 35° к горизонту в сторону разгрузки. Стационарные пластинчатые питатели могут крепиться к специальной раме или подвешиваться к горловине бункера.

Пластинчатые питатели выпускают с редукторным и храповым приводами. При редукторном приводе вращение от двигателя передается на редуктор, открытую зубчатую передачу и приводные звездочки. Изменение скорости ленты обеспечивает многоскоростной привод. При храповом приводе движение передается через эксцен­трик, шатун, коромысло с храповой собачкой и храповое колесо, жестко закрепленное к приводной звездочке. Данные питатели также допускают широкий диапазон регу­лировки скорости конвейера.

Питатели легкого типа предназначены для подачи кусков шихты, руды, агломе­рата, клинкера размером не более 400 мм при температуре материала не более 500° С. Скорость передвижения полотна питателя изменяется от 0,05 до 0,25 м/с.

Лотки питателя для холодного материала изготовляют из углеродистой, для горячего — из легированной (ЗОХГСНМЛ, 35ХМЛ), звенья цепи — из конструкци­онной стали. Ролики, втулки, пальцы цепей изготовляют из легированных сталей и термообрабатывают.

Пластинчатые питатели тяжелого типа выполняются двух модификаций: средней и тяжелой. В питателях средней модификации для загрузки используют тяговой орган из двух и более цепей.

Полотно питателя с тяговым органом при двух цепях составлено из стальных литых пластин волнистой формы, усиленных поперечными ребрами и усиленными

бортами. Цепи собирают из литых звеньев (сталь 35ХМЛ) и соединяют пальцами из стали 40Х. Для уменьшения просыпания материала пластины набирают с перекры­тием.

Привод питателя имеет две зубчатые передачи. Для регулировки скорости при­меняют вариатор или двигатель постоянного тока.

Питатель с многозвенной цепью набирается из звеньев браслетного типа, со­единенных в шахматном порядке осями из легированных сталей. Для повышения долговечности в отверстия звеньев впрессовываются втулки из легированной тер­мообработанной стали. Сверху к одному ряду звеньев жестко крепятся литые, или кованные пластины из стали (35ХНЛ, ЗОХГСНМ и др.). Пластины имеют коробчатое сечение, усиленное бортами. Для повышения грузоподъемности рабочая сторона полотна перемещается по направляющим роликам, установленным с шагом 600-700 мм. На холостой стороне ленты ход роликов увеличен примерно в два-три раза.

Звездочки приводного цельного вала из стали ЗОХГСЛ выполнены в виде дисков с фрезерованными поверхностями, длина которых равна шагу цепи. Число дисков звездочки равно шагу одновременно сцепляющихся звеньев цепи. Приводной ме­ханизм состоит из электродвигателя, редуктора, зубчатой муфты, косозубой па­ры и вала-звездочки. Для натяжения применяют натяжной барабан и винтовое устройство. Повышение износостойкости рабочих деталей обеспечивается наплавкой износостойкими материалами. Все подшипники смазыьаются централизовано.

Питатели тяжелого типа предназначены для подачи руды с кусками до 1250 мм. Угол наклона питателя в сторону разгрузки достигает 15-35°. Их несущий орган выполнен из массивных с бортами литых пластин (35ХГСНМЛ, 35ХМЛ) жесткой коробчатой формы с проушинами для последовательного соединения звеньев. На концах осей установлены катки на пошипниках качения. Тяговое усилие создается двумя звездочками, сцепляющимися со звеньями. Катки передвигаются по направ­ляющим рельсам. Для уменьшения прогиба от падающих кусков руды под централь­ной частью полотна установлен добавочный средний рельс. В отличие от многоцепной передачи, данная конструкция обеспечивает более равномерное движение полотна без перекосов.

Рис. 1.17. Вибрационный питатель

Вибрационные питатели широко распространены в цветной металлургии (в це­хах дробления, обогащения, агломерации и т. д. ). Вибропитатель (рис. 1.17) состоит из лотка 3, подвешенного на пружинных подвесках 2 к бункеру. К лотку под углом

/3 крепится электромагнит 1. Для уменьшения амплитуды вибрации якорь электро­магнита укреплен в корпусе через пакет плоских пружин. Сектор вибратора жестко крепится к лотку питателя. Вибрационный питатель работает с частотой 50 колеба­ний в секунду (50 Гц) и небольшой (1-4 мм) амплитудой в режиме подбрасывания. Производительность питателя, т/ч,

Q = ЪШВбирф,

где В — ширина лотка, м; h — высота слоя материала в лотке, м; v — скорость движения материала, м/с; р — насыпная масса, т/м3; ф = 0,6 т - 0,8 — коэффициент заполнения.

По данным [2] максимальная скорость материала при подъеме и опускании по лотку будет определяться по формуле

Vmax = {k ± fc2sina)rw[l - gcosa/(rw2)],

где a — угол наклона лотка к горизонту; г — амплитуда колебаний; ш — угловая частота колебаний, 1/с; к и к2 — коэффициенты, их величины приведены ниже:

Материал	Кусковый	Зернистый	Порошковый	Пылевидний
fci	0,9-1,1	0,8-1,0	0,4-0,5	0,2-0,5
к2	1,5-2,0	1,6-2,5	1,8-3,0	2,0-5,0

Наивысшая производительность обеспечивается при /3 = 25 - г - 35° и кратности времени полета частиц периоду колебаний лотка:

1 < rw2sin/3/(g-cosa) < 0,33.

Барабанно-лопастный питатель представляет горизонтальный полый цилиндр, внутри которого вращается барабан с радиальными лопастями, делящими цилиндр на равные камеры. Барабан, вращаясь по оси, захватывает с помощью лопастей одинаковые порции материала и подает их в разгрузочную часть питателя, предна­значенного для пылевидных и мелких материалов (металлургической пыли, оборот­ного агломерата), вследствие чего требуется повышенная герметичность. При работе на горячих материалах корпус и барабан изготовляют из жаростойкой стали или чугуна. Производительность питателя регулируется изменением скорости барабана от двигателя постоянного тока или посредством храпового механизма. Четкая подача материала порциями позволяет использовать питатель в качестве дозатора. Для расчета производительности питателя служит формула:

Q = 0,06 mVnp,

где т — число камер с объемом V; п — частота вращения, об/мин.

Барабанный питатель (рис. 1.18, а) применяется в агломерационных цехах для транспортировки сыпучих материалов. Он состоит из корпуса 1, барабана 2 и ши­бера 3 для регулирования производительности. Материал подается с помощью вра­щающегося цилиндрического барабана. Производительность барабанного питателя, т/ч, определяется по формуле [2]

Q = 1800ВкБшрф,

где h — высота разгрузочной щели, м; В, D — рабочая длина и диаметр барабана, м; ш — угловая скорость барабана, 1/с; ip = 0,7 — коэффициент заполнения.

Тарельчатый питатель (рис. 1.18, б) состоит из бункера 1, на горловине которого закреплена манжета 2 для регулирования высоты Н подаваемого материала. Мате­риал засыпается на тарель 3, вращающуюся от электродвигателя 6 через редуктор 5 и коническую передачу 4- Тарель представляет усиленную ребрами жесткости кру­говую пластину, вращающуюся в опоре 7. Материал ножом 9 сбрасывается в разгру­зочную воронку 8. Быстроизнашиваемые части футеруются чугунными сменными листами или наплавляются (ножи, тарель) твердым сплавом. Жесткая конструкция корпуса тарельчатого бункера позволяет устанавливать его под бункерами с дробле­ной рудой перед мельницами. Однако он плохо работает, если материалы пылевидны, влажны, глинисты.

Производительность тарельчатого питателя, т/ч, рассчитывается по формуле
Q = (0,06/i2np/tgip)[7r/?-l - h/(3tg(p)},

где R — радиус манжеты, м; h — высота слоя материала, м; <р — угол естественного откоса, град.

К наиболее нагружаемым деталям питателя относятся пластины, оси, ролики или катки. Так валы-звездочки, косозубые колеса привода имеют срок службы 40-85 месяцев; пластины (кованые, штампованные), тарели, звенья, оси катков (роликов) — не более 10-15 месяцев.

Расчетную схему прочности тарели представляют в виде кольца постоянной толщины, защемленного по диаметру опорной пяты do и нагруженного распреде­ленной нагрузкой р до наружного диаметра d. В этом случае наибольшие радиаль­ные и тангенциальные напряжения возникают на внутреннем контуре кольца оу = = Крг2КД/82 и at = К2рг2 Кя/82, где 5 — толщина кольца; Кя — коэффициент динамичности; К, К2 — коэффициенты, зависящие от параметра d/do-

Пластины питателя тяжелого типа рассчитываются на статические напряжения порядка 5-6 МПа. Коэффициент динамичности этих систем в связи с большой высо­той падения материала может достигать 15-20, рабочие напряжения 100-120 МПа, приближаются к допустимым значениям.

Приводы ленточных и пластинчатых питателей рассчитывают по зависимостям, приводимым в курсе «Подъемно-транспортные устройства».

Мощность, кВт, привода горизонтальных шнековых устройств (шнековых питате­лей, винтовых труб) рассчитывают по заданной производительности Q, т/ч, и длине устройства L, м:

N = QLW/m.

Показатель W по рекомендациям [3] при­нимается для тяжелых абразивных материалов равным 4, для тяжелых легкоабразивных мате­риалов — 2,5, для легкосыпучих материалов —

1,5 и обожженных материалов — 1,0.

Мощность привода барабанных (и тарельча­тых) питателей рассчитывают по моментам со­противления. Полная сила давления Р на ба­рабан складывается из сил давления столба ма­териала, находящегося в бункере Pi = pFj, где р — давление в основании столба, рассчитанное по формуле Янсена, F ~ ab — площадь осно­вания столба, и за его границами Pi — Vpg, где р —плотность, V = 0,5сЫг — объем матери­ала, лежащего на барабане за границами столба (рис. 1.19), Ь — длина рабочей части образующей барабана.

Данные усилия создают моменты трения, Н - •м, материала с поверхностью барабана М =

= 0,5(Рі + Рг)/і £>б и в опорах барабана Mi = 0,5(Pi + G)fid4, где G — сила тяжести барабана, f = 0,4 — 0,5 и fi = 0,02 4- 0,03 — коэффициенты трения материала с поверхностью барабана и в подшипниковых узлах соответственно.

Полный момент М = М + Mi определяет мощность электродвигателя привода барабанного питателя, кВт: N = Мпб/9750, где г?,5 — частота вращения барабана.

Моменты сопротивления силам трения у тарельчатого питателя складыва­ются из момента трения материала по тарели М = рх F f PTpi, момента трения в подшипниковых опорах Mi — (pF + Gi)/2FTp2 и момента сопротивления пере­мещению материала по ножу Мз = 0,5/з(рі + P2)FiRTp3 cos /3 где р и pi —давления, Н/м2, на тарели и у ножа, определяемые по методу Янсена; Fi — площадь тарели, м2; Fi — площадь ножа, находящаяся в материале, м2; fx = 0,4 F 0,5, /2 = 0,12, /з = 0,3 4- 0,4 — коэффициенты трения материала по тарели, в подшипниковом подпятнике, материала по ножу; /?,тр1 = 0,67гі — радиус трения материала по тарели радиуса п; FTp2 — радиус трения пяты подшипника радиусом гп; /?,трз — расстояние
до центра тяжести поверхности ножа, находящегося в материале; /3 — угол установки ножа по отношению к радиусу, град.

После определения суммарного момента, вычисляется мощность, кВт, привода тарельчатого питателя: N — £ Mr?,/9750.