Поднять материал наверх — только половина работы элеватора. В верхней точке его ещё нужно вывести из ковшей и направить в разгрузочный патрубок. Если этот участок рассчитан неправильно, часть продукта может возвращаться обратно в шахту, ударяться о корпус или скапливаться внутри головки.
На характер разгрузки влияют скорость движения тягового органа, форма и расположение ковшей элеваторов, диаметр барабана или звёздочки и свойства самого груза. Поэтому для зерна, порошка и крупнокускового материала схема выхода из ковша может отличаться.
Что происходит с ковшом в верхней части элеватора
Пока ковш движется вверх по шахте, материал удерживается внутри него. В головке направление движения меняется: лента огибает приводной барабан, а цепь — звёздочку. Вместе с тяговым органом поворачивается и ковш.
Именно в этот момент начинается разгрузка. Материал покидает ковш и должен попасть в отводящий патрубок, не возвращаясь на обратную ветвь.
В верхней части элеватора находятся приводной вал, барабан или звёздочка, корпус и разгрузочная зона. На сайте отдельно представлена и головка элеватора — узел, в котором ковши проходят верхнюю точку и разворачиваются на обратный ход.
Какие способы разгрузки используют
В ковшовых элеваторах применяют несколько схем. В технической литературе обычно выделяют центробежную и самотечную разгрузку; самотечная, в свою очередь, может быть свободной или направленной. Встречается и промежуточный вариант, когда на движение материала одновременно заметно влияют сила тяжести и центробежная сила.
| Способ | Как выходит материал | Для каких условий характерен |
| Центробежный | Материал выбрасывается при огибании верхнего барабана или звёздочки | Более высокая скорость, хорошо сыпучие грузы |
| Самотечный | Материал выходит преимущественно под действием собственного веса | Пониженная скорость, грузы, которым нужна более спокойная разгрузка |
| Самотечный направленный | Поток дополнительно направляется соседним ковшом или элементами разгрузочной зоны | Плотное расположение ковшей, контролируемая подача материала |
| Смешанный | На выход одновременно влияют сила тяжести и движение ковша | Промежуточные режимы работы |
Разница здесь не только в скорости. Один и тот же груз должен выйти из ковша в нужный момент и попасть именно в разгрузочный канал. Поэтому способ разгрузки связан со всей геометрией верхнего узла.
Центробежная разгрузка
При таком режиме ковш подходит к верхнему барабану или звёздочке с достаточно высокой скоростью. Во время поворота материал выходит через внешнюю кромку и по траектории направляется к разгрузочному патрубку.
Эта схема характерна для хорошо сыпучих материалов, которые легко отделяются от стенок ковша. Она широко применяется в быстроходных ковшовых элеваторах. Для нормальной работы важны не только обороты привода, но и положение разгрузочного отверстия: поток должен попадать в него, а не ударяться в корпус или соседние ковши.
Центробежная схема позволяет получить интенсивную разгрузку, но подходит не для любого продукта. Если материал хрупкий, склонен к сильному пылению или плохо высыпается, высокая скорость может создать лишние проблемы.
Самотечная разгрузка
Здесь материал покидает ковш в основном под действием силы тяжести. Скорость движения ниже, поэтому груз не выбрасывается вперёд, а высыпается спокойнее.
При направленной разгрузке поток может проходить по поверхности впереди идущего ковша, который фактически помогает вывести материал в патрубок. Для такой схемы ковши элеваторов располагают плотнее, чем при центробежном способе. Подобный принцип используют там, где важно уменьшить удары по продукту или работать с материалом, который нежелательно разгружать на высокой скорости.
Самотечная разгрузка особенно интересна для хрупких материалов: чем меньше скорость столкновения продукта с деталями оборудования, тем ниже риск его дополнительного дробления.
Почему форма ковша тоже влияет на разгрузку
Ковш должен не только набрать нужный объём материала внизу, но и освободиться от него наверху. Поэтому его глубина, профиль передней стенки и кромки имеют практическое значение.
Слишком глубокий ковш при неудачно выбранном режиме может опорожняться не полностью. Для плохо сыпучего или влажного продукта эта проблема становится заметнее: часть материала остаётся на стенках и уходит вниз вместе с обратной ветвью.
Имеет значение и шаг установки. При расставленных ковшах между ними остаётся свободное пространство для выхода материала. При плотном расположении соседний ковш может, наоборот, участвовать в формировании направленного потока.
Формы, материалы изготовления и варианты крепления входят в общую систему комплектующих элеватора. На этой же странице отдельно описаны ковши элеваторов и их применение для разных типов груза.
Как устроена разгрузочная часть
Головка элеватора — это не просто кожух вокруг приводного барабана. Её форма должна соответствовать тому, как материал выходит из ковша.
В разгрузочной зоне работают сразу несколько элементов:
- приводной барабан или звёздочка разворачивает тяговый орган;
- корпус ограничивает движение материала внутри оборудования;
- разгрузочный патрубок принимает выходящий поток;
- переходы и направляющие участки корпуса помогают отвести материал дальше;
- смотровые люки дают доступ внутрь при обслуживании и очистке.
Расположение патрубка особенно важно при центробежной разгрузке. Материал после выхода из ковша некоторое время продолжает двигаться по собственной траектории. Если приёмная зона находится слишком высоко, низко или далеко, часть продукта может пройти мимо неё.
Именно поэтому геометрия головки и режим движения рассчитываются вместе, а не независимо друг от друга. В проектной литературе отдельно отмечается, что для центробежной и смешанной разгрузки очертание головки связано с траекторией частиц материала.
По каким признакам видно, что разгрузка идёт неправильно
Проблема не всегда сразу приводит к остановке оборудования. Иногда элеватор продолжает работать, но часть производительности уже теряется.
Обратить внимание стоит на несколько признаков:
- материал заметно возвращается по обратной ветви;
- внутри головки появляется постоянное скопление продукта;
- увеличивается просыпь;
- слышны сильные удары материала о корпус;
- возрастает пыление в зоне разгрузки;
- ковши выходят из головки не полностью пустыми;
- фактическая производительность становится ниже расчётной.
Причина может находиться не только в самих ковшах. Проверяют скорость тягового органа, положение и состояние разгрузочного патрубка, натяжение ленты или цепи, налипание продукта и износ рабочих деталей.
Меняется ли разгрузка у ленточного и цепного элеватора
Принцип остаётся тем же: ковши проходят верхний приводной узел, освобождаются от материала и уходят на обратную ветвь. Но рабочие режимы и конструкция оборудования могут отличаться.
Например, ленточные ковшовые элеваторы работают с ковшами, закреплёнными на замкнутой ленте. На сайте для серийных ленточных моделей указана скорость движения ленты от 1,6 до 2,5 м/с. Цепная конструкция применяется в том числе там, где условия требуют другого тягового органа и более тяжёлого исполнения.
Поэтому нельзя выбрать способ разгрузки отдельно от всего элеватора. Он связан с типом тягового органа, скоростью, шагом ковшей и свойствами транспортируемого материала.
Что учитывают при подборе ковшей и схемы разгрузки
В первую очередь смотрят на сам груз: насколько легко он сыплется, налипает ли на металл, боится ли ударов, имеет ли крупные включения. После этого уже можно подбирать форму и расположение ковшей элеваторов, скорость движения и устройство верхней части.
Хорошая разгрузка выглядит довольно просто: ковш подходит к головке, отдаёт материал в нужном месте и возвращается вниз практически пустым. Но за этим стоит точное сочетание нескольких параметров. Ошибка в одном из них отражается и на производительности, и на количестве просыпи, и на работе всего элеватора.
