Reduction of forces transmitted to the foundation by the conveyor or feeder operating on the basis of the Frahm’s eliminator, at a significant loading with feed

• Autorzy: Czubak P.

Warianty tytułu

PL

Redukcja sił przekazywanych przez przenośnik lub podajnik wibracyjny działający na zasadzie eliminatora Frahm’a, przy znacznym obciężeniu nadawą

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Conveyors operating on the basis of the Frahm’s eliminator were compared to the classic constructions - in this study. The influence of the feed material mass on their operations was also investigated. The obtained results indicate the possibility of utilizing this type of conveyors for transporting feed material of a considerable mass, which is needed in the mining industry. The proper tuning of the excitation frequency of conveyors or feeders operating on the basis of the Frahm’s eliminator was presented - in detail - in the paper, as well as the optimal values of the coefficient of throw were given. The force transmitted by the conveyors and feeders of this type to the foundation is at its minimum when they are not loaded. When the load increases this force also increases. The author proved, by means of the numerical simulation, that by the proper selection of the excitation frequency, in dependence of the amount of the feed material, this force can be minimized. Thus, when the mass of the feed increases, the excitation frequency should be decreased according to the equation derived by the author in this paper.

PL

Przenośniki wibracyjne znajdują zastosowanie w przemyśle górniczym do transportu ciągłego materiałów sypkich na niewielkie odległości, zwykle nie dalej niż 20 m. Ze względu na specyfikę ruchu, największą wadą tego typu przenośników jest przenoszenie znaczących sił dynamicznych na podłoże. Dla obniżenia reakcji dynamicznych zaproponowano, już w latach sześćdziesiątych ubiegłego wieku, wykorzystanie efektu eliminatora dynamicznego Frahm’a w budowie przenośników wibracyjnych. Prawdziwy rozwój tego typu przenośników rozpoczął się w początkiem XXI wieku. W prezentowanej pracy porównano tego typu przenośniki z konstrukcjami klasycznymi, jak również zbadano wpływ masy nadawy na ich działanie, Wyniki uzyskane w niniejszej pracy pokazały możliwość wykorzystania tego typu rozwiązania do transportowania nadaw o znacznej masie, które występują w przemyśle górniczym. Przedstawiono sposób poprawnego strojenia częstości wymuszenia przenośników działających na zasadzie eliminatora Frahm’a, jak również podano optymalne wartości współczynnika podrzutu. Minimalna siła przekazywana przez analizowany przenośnik na podłoże występuje wtedy, gdy nie ma na nim obciążenia a wzrasta wraz ze wzrostem masy transportowanej nadawy. Przy pomocy symulacji numerycznej autor wykazał, że przekazywaną siłę można zminimalizować przez odpowiedni dobór częstości wymuszenia - w zależności od ilości nadawy. Wraz ze wzrostem masy nadawy należy zmniejszać częstość wymuszenia minimalizując siłę przekazywaną na podłoże zgodnie z wyprowadzonym w pracy wzorem.

Słowa kluczowe

EN

vibratory conveyor; resonance conveyor; vibratory feeder; resonance feeder; Frahm's eliminator conveyors; feed transport; minimization of transmitted forces

PL

przenośnik wibracyjny; przenośnik rezonansowy; podajnik wibracyjny; podajnik rezonansowy; eliminator Frahma; transportowanie nadawy; minimalizacja sił przenoszonych

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 57, no. 4
• Strony: 1121--1136
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Czubak P.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• Banaszewski T., 1990. Przesiewacze. Katowice.
• Blechman I.I., 1994. Vibration Mechanic. Moscow, Fizmatlit.
• Carmichael D., 1982. Excited Frame, Vibratory Conveying Apparatus for Moving Particulate Material. US. Pat 4,313,535.
• Cleary P.W., Sawley M.L., 1999. Three-dimensional modelling of industrial granular flows. Second International Conference on CFD in the Minerals and Process Industries CSIRO Melbourne, Australia.
• Czubak A., 1964. Vibratory Conveyors. Slask, Katowice.
• Czubak P., 2006. Mass Optimisation of the Vibroinsulating Frame of a Short Vibratory Conveyor. Mechanics, Vol. 25 No. 1.
• Czubak P., 2007. Analysis of a vibratory conveyor operating on the basis of the Frahm’s eliminator of vibrations. Machine Dynamics Problems, Vol. 31, No. 4, p. 34-45.
• Czubak P., 2011. Equalization of the Transport Velocity in a New Two-Way Vibratory Conveyor. Archives of Civil and Mechanical Engineering, Vol. XI, pages 573-586.
• Czubak P., Michalczyk J., 2007. Mobile properties of vibratory conveyors operating on the basis of the dynamic eliminator. Modelowanie Inżynierskie, Vol. 2, No. 33.
• Frahm H., 1909. Device for Damping Vibrations of Bodies. US Patent No. 989958.
• Gilman D., 2000. Vibratory Conveyor. US pat. 6,079,550.
• Gozdziecki M., Swiatkiewicz H., 1975. Conveyors. WNT Warszawa.
• Guillermo Rein Soto-Yarrritu, Martinez A.A., 2001. Computer Simulation of Granular Material: Vibrating Feeders. Powder Handling & Processing, Vol. 13, No 2.
• Hufford D., 2001. Vibratory Conveyor. US pat 6,286.658.
• Jones P., Ruff J., Gale J., 2003. Excited Frame Conveyor and Excitation Process for Same. US pat 6,655,523.
• Kruelle C.A., Rouijaa M., Gotzendorfer A., Rehberg I., Grochowski R., Walzel P., Elhor H., Linz S.J., 2004. Reversal of Granular Flow on a Vibratory Conveyor. 2005, Applied Phys. Lett. 84: 1019-1021.
• Long G., Tsuchiya T., 1960. Vibratory Conveyors. US pat 2,951,581.
• Martin L., 2000. Spring Connection for Vibratory Conveyor. US pat 6,161,680.
• Michalczyk J., 2008. Phenomenon of Force Impulse Restitution in Collision Modelling. Journal of Theoretical and Applied Mechanics, No. 4, Vol. 46, 2008.
• Michalczyk J., 2012. Angular Oscillations of Vibratory Machines of Independent Driving Systems Caused by a Non-Central Direction of the Exciting Force Operations. Archives of Mining Sciences, Vol. 57 No 1.
• Michalczyk J., Cieplok G., 2006. Numerical Model of Vibrating Screen. Modelowanie Inżynierskie, Vol. 1, No 32.
• Michalczyk J., Cieplok G., 1999. Analysis of the Trough Vibration of Vibratory Machine with the Distubances Excided by Collision with the Material Feed, Mechanika t. 18 zeszyt 2.
• Michalczyk J., Czubak P., 2004. Analysis of Forces Transmitted to the Foundation by Hydroextractors. Archives of Mining Sciences, Vol. 49, iss. 3.
• Michalczyk J., Czubak P., 2006. Natural vibrations of long vibratory conveyers. Archives of Metallurgy and Materials, Vol. 51, No. 1.
• Michalczyk J., Czubak P., 2010. Influence of Collisions with a Feed Material on Cophasal Mutual Synchronisation of Driving Vibrators of Vibratory Machines. Journal of Theoretical and Applied Mechanics, Vol. 48, No. 1.
• Michalczyk J., Czubak P., 2010. Methods of Determination of Maximum Amplitudes in the Transient Resonance of Vibratory Machines. Archives of Metallurgy and Materials, Vol. 55, No. 3.
• Patterson H., 2003. Two-Mass, Base-Excited Conveyor. US pat 6,659,267.
• Rademacher F.J.C., Ter Borg L., 1994. On the Theoretical and Experimental Conveying Speed of Granular Solids on Vibratory Conveyors, Eng. Res. 60: 261-283.
• Rouijaa M., Kruelle C.A., Rehberg I., Grochowski R., Walzel P., 2005. Transport and Pattern Formation in Granular Materials on a Vibratory Conveyor. Chem. Eng. Technology 28: 41-44.
• Sleppy P., 2002. Excited Base Conveyor System. US pat. 6,415,913.
• Sloot E.M., Kruyt N.P., 1996. Theoretical and Experimental Study of the Transport of Granular Materials by Inclined Vibratory Conveyors. Powder Technology 87: 203-210.
• www.vibra-schultheis.com
• www.millpower.com
• www.generalkinematics.com
• www.jeffreyrader.com