Вибромотори

• Индустриалните вибрационни системи използват ротационно или линейно движение, за да предоставят непрекъснати вибрации за лабораторни и промишлени клатачни машини, сита, класификатори, силози и бункери
  
  
• Някои устройства подлежат на измиване и са предназначени за хигиенни приложения, например при преработката на храни или бутилирането на напитки
  
  
• Съображенията при избора са много, но сред най-важните фактори са типът на материала в силоза, бункера, тръбопровода или улея, силата на вибрационното устройство и необходимата честота за приложението и др.

Съхранението и манипулирането с насипни материали винаги са били предизвикателство. За товаренето, разтоварването, манипулирането и съхранението на различни материали като гранули, камъни, цимент и др., както и за тяхното смесване и хомогенизация се използват различни видове технологии. В последно време обаче за тези дейности се използват вибрации. Вибрационните системи са предназначени за съхранение и манипулиране с компоненти с всякакви форми и размери по контролиран начин.

Видове вибрационни системи

Индустриалните вибрационни системи използват ротационно или линейно движение, за да предоставят непрекъснати вибрации за лабораторни и промишлени клатачни машини, сита, класификатори, силози и бункери. Те се захранват от електрически двигател, пневматични бутала или хидравлична течност. Има няколко основни вида промишлени вибрационни системи. Устройства, които използват двигатели, индуцират вибрации чрез ротацията на моторния вал с ексцентрично натоварване.

При топковите вибрационни системи вибрациите се индуцират от ротацията на топка от хромирана стомана, задвижвана от сгъстен въздух (или друг инертен газ), по набор от стоманени канали в алуминиевия или чугунен цилиндричен корпус на устройството. На външен вид турбинните вибратори приличат на топковите, но вместо топка, те използват турбина, задвижвана от сгъстен въздух. Обикновено тези устройства са предназначени за фланцов монтаж. Линейните индустриални вибрационни системи индуцират вибрации чрез линеен изпълнителен механизъм или бутален двигател.

Сред експлоатационните параметри на индустриалните вибрационни системи са скорост на двигателя, мощност, сила, напрежение, диаметър и дължина. Скоростта на двигателя е показател за скоростта на въртящия се елемент и типично се изразява в обороти за минута. За моторизираните вибрационни системи силата представлява центробежната сила, генерирана от въртящия се ексцентричен товар. При буталните устройства силата е резултат от възвратно-постъпателното движение.

Индустриалните вибрационни машини се предлагат с разнообразие от специфични характеристики. Някои устройства подлежат на измиване и са предназначени за хигиенни приложения, например при преработката на храни или бутилирането на напитки. Други са с взривозащитен корпус или искробезопасно окабеляване за опасни зони или потенциално експлозивни среди. Промишлените вибратори с честотни регулатори дават възможност на потребителите да регулират скоростта на двигателя спрямо изискванията на приложението.

Приложенията на индустриалните вибрационни системи са много. Безударните линейни вибратори предоставят ниска честота, високоамплитудна сила, която е подходяща за придвижването на частици с по-големи размери и по-малка насипна плътност. За разлика от това, ротационните турбинни вибрационни системи са предназначени за придвижването на фини, сухи материали в силози, бункери, улеи, сита и захранващи устройства. На пазара се предлагат и специализирани вибрационни системи за разтоварване на сухи насипни материали от железопътни вагони с дънно разтоварване. Индустриалните вибратори се използват също за премахване на въздушни джобове и други повърхностни недостатъци от цимент, дървени и стоманени форми.

Електрически вибромотори

По-високочестотните ротационни електрически вибромотори са подходящ инструмент за ускоряване на потока от материали със сравнително равномерен гранулометричен състав, които имат способността в някаква степен да се движат под действието на гравитацията, или за премахване на запушвания. Те не функционират добре при висока честота на циклите на включване/изключване и изискват по-висока първоначална инвестиция за пускови устройства или модули за управление. Изискванията им за поддръжка са много ниски и предлагат дълъг експлоатационен живот в тежки работни условия и възможност за регулиране на тежестите с цел промяна на изходната сила.

По-нискочестотните ротационни електрически вибрационни мотори са добро решение за улесняване на потока на по-лепкави материали и материали с по-груби и големи частици, тъй като предлагат по-голям ход на огъване на бункерните стени. Те не са особено подходящи за чести цикли на включване/изключване и също се нуждаят от по-голяма първоначална инвестиция за пускови устройства и управления. В допълнение, те отново имат много ниски изисквания за поддръжка, дълъг експлоатационен живот при тежки условия на работната среда и опция за регулиране на силата.

Електромагнитните вибромотори предлагат 3600 вибрации на минута с линейна сила, което ги прави подходящи за възбуждане на материали в бункери и улеи, които имат възможността да се придвижват гравитачно. Те са добро решение и за почистване и отстраняване на слепването на малки количества материал. Могат да са икономична алтернатива по отношение на монтажа, но не са предназначени за непрекъснат режим на експлоатация и изискват периодична поддръжка на листовите ресори.

Вибромоторите с постояннотоково захранване имат една настройка за сила и са подходящи за ускоряване на потоците от материал и отстраняване на запушвания. Те са отлично решение за мобилни приложения, където батерийното захранване се предпочита пред компресорите и пневматичната техника.

Пневматични модели

Турбинните вибрационни устройства предлагат високочестотни вибрации и ротационна сила. Те са относително тихи, ефективни по отношение на консумацията на сгъстен въздух и имат постоянно високи експлоатационни характеристики. Подходящи са за почиствания и подпомагане на потока в улеи и тръбопроводи за материали, които се движат добре под действие на гравитацията. Не са толкова ефективни за ускоряване на потока в бункери.

Топковите вибрационни устройства са икономични от гледна точка на покупна цена и инсталация. За разлика от други видове пневматична техника, при тях в някои случаи е допустимо чистотата на сгъстения въздух да не е толкова висока. Те генерират ротационна сила с по-висока честота, което ги прави по-ефективни за почиствания и гравитачни потоци в улеи/тръбопроводи. Топковите вибрационни системи са по-шумни от турбинните и с времето експлоатационните им параметри се влошават.

Ударните бутални вибрационни устройства генерират линейна сила с по-ниски честоти в сравнение с ротационните варианти, което ги прави най-подходящи за поток в бункери или улеи и тръбопроводи с по-малък ъгъл на наклон, тъй като силата може да се “насочи” към стените и материала. Ударите създават силен пренос на кинетична енергия, предоставяйки допълнителна сила за разрушаване на връзките в материала, но и по-високи нива на шум. Те нямат високи изисквания за поддръжка, но механизмът им се износва с времето и експлоатационните им параметри се влошават. Предлагат се и варианти с пневматична амортизация, които са значително по-тихи, но и с по-ниска ефективност.

Съображения при избора

Съображенията за вземане на оптималното решение са много, но сред най-важните фактори са типът на материала в силоза, бункера, тръбопровода или улея, силата на вибрационното устройство и необходимата честота за приложението, геометрията на силоза и предизвикателствата на околната среда.

Първата стъпка, която трябва да се предприеме за постигане на ефективен резултат, е да се определи броят на необходимите вибромотори. Това зависи от размера и формата на силоза, бункера, улея или тръбопровода, както и от типа решение за материалния поток, което изисква приложението. Важно е да се има предвид, че индустриалните вибрационни устройства имат радиус на действие, който контролира каква част от съда и материала ще бъдат засегнати. Колкото по-голям е съдът, толкова повече вибрационни устройства ще са необходими за ефективното придвижване на насипния материал.

Видът на приложението определя това дали ще е нужно разклащането на целия съд с цел ускоряване на материалния поток, почистване на стените, или насочване на вибрациите към една-единствена проблемна зона за отстраняване на запушвания.

Вторият етап включва определяне на силата на вибрационната система, необходима за конкретното приложение. Ако целта е почистване или отстраняване на запушване, дебелината на стената на съда е единственият фактор, който трябва да се отчете. Ако се търси решение за ускоряване на материален поток, трябва да се изчисли общото тегло на материала в зоната на пренос на бункера или улея. Това ще позволи да се изчисли общата сила, нужна за приложението.

Последната стъпка изисква да се определи най-подходящият вид вибрационна система въз основа на изискванията на източника на захранване, съображенията по отношение на шума и околната среда, свойствата на материала и приложението.