راهنمای انتخاب موتور ویبره برای میز ویبره، سرند، هاپر، کانوایر و فیدر

به طور کلی برای انتخاب و گزینش موتور ویبراتور بدنه دو فاکتور اساسی و مهم وجود دارد که باید در نظر گرفته شده و انتخاب شوند:

• گزینش دور موتور ویبراتور
• گزینش نیروی وارده از سمت ضربه

در این مقاله از سایت سام تجهیز به بررسی انواع دستگاه‌ها و ماشین‌آلات صنعتی که ویبره بدنه و موتور ویبره در آن‌ها کاربرد دارد و انتخاب و نحوه نصب ویبراتور برای آن‌ها خواهیم پرداخت.

انتخاب موتور ویبره برای میز ویبره (متراکم سازی)

میز ویبره صنعتی دارای یک صفحه و چهار پایه است. صفحه مذکور روی 4 فنر نصب می‌شود و به همین دلیل آزادانه ارتعاش دارد. اغلب هنگامی که قطعات نیاز به لرزش دارند، روی این صفحات که خود به واسطه ویبراتورها می‌لرزند، قرار می‌گیرند.

مواد فشرده‌تر و چگال تر باید با فرکانس بالاتری (3000 دور یا بالاتر) مرتعش شوند. همچنین مواد دارای پف، غیر متراکم و سبک نیز فرکانس پایین‌تری (1800 دور با کمتر) از ارتعاش را نیاز دارند.

نحوه نصب ویبراتور روی میز ویبره

دو روش مرسوم برای نصب موتور ویبره بر میزهای ویبره وجود دارد:

۱. نصب چرخشی (تکی)

• محور ویبراتور بر میز عمود است.
• ویبراتور در مرکز میز نصب می‌شود.

۲. نصب خطی (دو ویبره با دوران معکوس)

• محور موتور ویبره به هر دو صورت عمودی یا افقی قابل نصب است.
• موتور ویبره‌ها باید به موازات هم نصب شوند.
• جهت چرخش ویبراتورها باید با یکدیگر مخالف باشد.

برای انتخاب موتور ویبره برای میز ویبره از فرمول زیر استفاده می‌شود:

ارتعاش: 3000 rpm

محاسبه ضربه ویبراتور برای میز ویبره

مقدار ضربه با استفاده از فرمول زیر به دست می‌آید:

در رابطه فوق M_t وزن میز، M وزن قالب و B وزن بتن است.

• ضریب k به سختی بتن وابسته است و مقدار آن در محدود 20 تا 40 تغییر می‌کند.
• مقدار ضریب k در کاربردهای مختلف، متفاوت است.
• مقدار ضریب k در میزهای ویبره و میز ذوب ۳ است.
• مقدار ضریب k در میزهای ویبره و برای تست خستگی ۱۰ است.

سایر کاربردهای میز ویبره

میزهای ویبره علاوه بر استفاده برای متراکم کردن بتن یا پودرها، جهت بالا بردن سرعت پر کردن خودکار، متراکم کردن شن قالب ریخته گری، سورت کردن، تخلیه مخازن و آزمایش مقاومت نیز کاربرد دارند.

گزینش ویبراتور در صفحات ویبره (غربال ­ها و الک ها)

غربال­ ها (سرند)، الک ها و صفحات ویبره با هدف سایزبندی و یا مرتب‌سازی (Sorting) مواد به کار می‌روند.

سرعت دوران ویبراتور برای غربال ­ها

• سرعت ویبره برای سوراخ دانه‌های بزرگ کمتر و دامنه حرکت آن بیشتر است (1000 یا 1500 دور).
• سرعت ویبراتور برای سوراخ دانه‌های کوچک بیشتر و دامنه حرکت آن کمتر است (3000 یا 3600 دور).

در جدول زیر سرعت دوران موتور ویبره برای کاربردهای مختلف سرند مشخص شده است:

قدرت ضربه برای غربال ها

برای به دست آوردن قدرت ضربه مورد نیاز از رابطه زیر استفاده می‌شود:

که در رابطه فوق M مجموع وزن صفحه، وزن مواد و وزن موتور ویبره است.

نحوه نصب ویبراتور بر غربا‌ل­ ها

دو روش کلی برای نصب وجود دارد:

• نصب یک ویبراتور با ایجاد زاویه بین ویبراتور و صفحه
• نصب دو ویبراتور با ایجاد زاویه بین ویبراتور و صفحه‌ای که زیر صفحه اصلی نصب شده

نصب تک ویبراتور

• نصب به صورت عمودی صورت می‌گیرد.
• زاویه صفحه باید با زمین باید ده درجه باشد.
• ویبراتور باید در مرکز ثقل صفحه نصب شود.

نصب دو ویبراتور

• نصب ویبراتورها به صورت افقی صورت می‌گیرد.
• جهت نیرو به طرف مرکز ثقل است.
• جهت گردش ویبراتورها باید با یکدیگر مخالف باشد.
• زاویه بین صفحه و زمین باید 45 درجه باشد.

گزینش موتور ویبره بدنه و چگونگی نصب آن‌ها بر هاپرها

هاپرها قیف­‌های بزرگ صنعتی هستند که در صنایع مختلف مثل صنایع سیمان و بتن، صنایع شیمیایی، صنایع غذایی و … استفاده شده و در اندازه‌ها و شکل‌های متفاوتی در دسترس هستند. اغلب اوقات در اثر سایش میان مواد با بدنه­ی هاپر و سایش میان خود مواد، خروج آن­ها در زمان تخلیه به مشکل بر می‌خورد و در اصطلاح درون هاپر گیر می‌کنند. این مشکل با استفاده از ویبره بدنه حل می‌شود.

هاپرهای پرکاربرد در انواع صنایع در پنج نوع زیر دسته‌بندی می‌شود:

• هاپر مخروطی
• هاپر مربعی
• هاپر پارابولیک (سهمی)
• هاپر با خروجی دارای زاویه
• هاپر با یک سمت عمودی

هاپر مخروطی

نصب ویبراتور بر هاپر مخروطی

در قدم اول یک نبشی با اندازه­ی 7.5 تا 17.5 سانتیمتر (بسته به اندازه هاپر و ویبره بدنه) را بر بدنه‌­ی هاپر جوش داده و پس از آن باید صفحه‌ای را نیز بر این نبشی جوش دهید. ویبراتور با استفاده از 4 عدد پیچ به صفحه­‌ی مذکور وصل می‌شود.

موتور ویبره در فاصله­‌ای برابر با یک سوم طول هاپر، در نزدیکی دهانه خروجی آن قرار داده می‌شود.

بخش دارای شیب در محاسبه اهمیت زیادی دارد و باید در نظر گرفته شود.

نمونه: در صورتی که هاپری با طول 3 متر در اختیار داشته باشید، ویبراتور را باید در فاصله­‌ی یک متری از دهانه خروجی قرار دهید؛ بنابراین، به منظور خروج راحت‌تر مواد، موتور ویبره باید در نزدیکی دهانه خروجی قرار بگیرد.

تعداد ویبراتور موردنیاز برای هاپر مخروطی

از آن جایی که گاهی اوقات نصب فقط یک ویبره جوابگو نیست، اندازه و قطر هاپر معیار مناسبی برای تصمیم‌گیری در مورد تعداد ویبراتور مورد نیاز است:

در صورت نصب دو یا سه موتور ویبره به نکات زیر توجه کنید:

• اگر از دو ویبراتور استفاده می کنید، ویبراتور دوم باید در سمت مقابل و در حقیقت در نقطه میانی هاپر نصب شود.
• اگر از سه ویبره بدنه استفاده می‌کنید، ویبره بدنه‌ها باید با یکدیگر زاویه 120 درجه تشکیل دهند و در نقطه میانی هاپر نصب شده و قرار گیرند.

قدرت ویبره بدنه (ضربه) در هاپرهای مخروطی

نیرو و لرزشی که به هاپرها اعمال می‌شود، باعث از بین رفتن سایش میان بدنه هاپر و مواد موجود در آن می‌شود؛ بنابراین، برای انتخاب قدرت ویبراتور ابتدا وزن موادی که با بدنه شیب‌دار هاپر در تماس هستند به صورت زیر محاسبه می‌شود:

رابطه بالا فقط برای هاپرهای مخروطی کاربرد دارد.

هاپر مربعی

قدرت مورد نیاز موتور ویبره در این هاپرها بالاتر است، اما چگونگی و مکان نصب آن‌ها مشابه هاپرهای مخروطی است.

محاسبه وزن مواد در هاپرهای مربعی

رابطه زیر جهت اندازه‌گیری وزن مواد موجود در هاپر مربعی کاربرد دارد:

وزن موتور ویبره مورد نیاز، برابر با یک دهم وزن کل مواد موجود در هاپر مربعی است.

نمونه: در صورتی که مواد موجود در هاپر ۱۰۰۰ کیلوگرم باشند، موتور ویبراتوری با وزن  ضربه 100 کیلوگرم کفایت می‌کند. با این حال در این موارد جهت حصول اطمینان بالاتر، ویبراتور با ضربه 200 کیلوگرمی انتخاب می‌شود، زیرا از طریق تنظیم لنگ‌ها می‌تواند قدرت آن را کاهش داد.

توجه: در زمان تنظیم موتور ویبره، هر دو طرف لنگ‌ها باید اندازه و زاویه برابر داشته باشند.

هاپر پارابولیکی (سهمی)

فاصله ویبره بدنه از دهانه خروجی این نوع از هاپرها، 30 سانتیمتر در نظر گرفته می‌شود. قدرت موتور ویبره برای این نوع هاپرها مانند هاپرهای مخروطی صورت می‌گیرد.

هاپر با خروجی دارای زاویه

از آن جایی که مواد هنگام خروج از این نوع هاپر موانع و سایش بیشتری را متحمل می‌شوند، فاصله ویبراتور از خروجی هاپر باید کمتر باشد (حدود یک هشتم طول بدنه شیب‌دار هاپر یا ده سانتی‌متر). قدرت و ضربه موتور ویبره در این نوع هاپر نیز مانند هاپرهای مخروطی انتخاب می‌شود.

هاپر با یک طرف عمودی

چگونگی و مکان نصب و قدرت موتور ویبره در این هاپرها مشابه هاپرهای مخروطی است؛ به عبارت دیگر فاصله ویبراتور از انتهای هاپر برابر با یک سوم طول قسمت دارای شیب آن است.

در مورد هاپر با یک طرف عمودی رعایت نکات زیر ضروری است:

• در صورتی که زاویه بین بدنه و موتور ویبره از 30 درجه بیشتر باشد، باید از موتور ویبره‌ای با قدرت بیشتر استفاده شود.
• در صورتی که وزن بدنه بسیار سنگین باشد، باز هم استفاده از ویبراتور قوی‌تر ضروری است.
• اگر مواد درون هاپر حالت چسبندگی دارند، به جای یک ویبراتور سنگین، از دو ویبراتور سبک‌تر استفاده شود.

توجه: در نظر داشته باشید چگونگی و محل نصب و قدرت، سرعت و دور ویبراتور (vibrator-installation) در دستگاه‌های صنعتی مختلف با یکدیگر تفاوت دارد.

انتخاب موتور ویبره بدنه در کانوایرها و فیدرها

کاربرد کانال‌های لرزشی، هم سطح سازی و یک دست کردن مواد است. در این کاربرد هر چه مقدار مواد (Feed Rate) بیشتر باشد، لرزش کمتری نیاز است.

ضربه ویبراتور در فیدرها

جهت محاسبه ضربه ویبره در فیدرها از رابطه زیر استفاده می‌شود:

در رابطه فوق:

• M_total مجموع وزن مواد و وزن کانوایر
• مقدار ضریب k در محدوده­ی بین ۴ تا ۷ است.

نحوه نصب ویبراتور در فیدرها و کانوایرها

دو روش کلی برای نصب وجود دارد:

• نصب یک ویبراتور با ایجاد زاویه بین ویبراتور و صفحه
• نصب دو ویبراتور با ایجاد زاویه بین ویبراتور و صفحه‌ای که زیر صفحه اصلی نصب شده

در روش اول زاویه بین صفحه و زمین باید ۱۵درجه باشد و ویبراتور به صورت عمودی نصب شود.

در روش دوم زاویه بین صفحه نصب و زمین باید ۳۰ درجه باشد و ویبراتورها به صورت افقی نصب شوند.

گزینش ویبره بدنه برای قالب بتن

بسته به نوع قالب دور ویبراتور متفاوت است:

قدرت ضربه مورد نیاز روی قالب‌های بتن

مقدار ضربه ویبره بدنه برای قالب بتن با وزن بتن برابر در نظر گرفته می‌شود. البته در قالب‌های استوانه‌ای برای به دست آوردن قدرت ضربه، وزن بتن را یک و نیم برابر می‌کنند.

توجه: هر چه بتن سخت‌تر باشد، نیروی بیشتر و در نتیجه قدرت ضربه بالاتری نیاز است.

نحوه نصب ویبراتور روی قالب‌های بتن

1. فاصله ویبراتورها از یکدیگر 1.5 متر است.
2. هر بخش نیازمند نصب حداقل یک ویبره است.
3. برای قالب‌هایی با عرض بیشتر از 2.5 متر، دو ردیف ویبراتور متصل می‌شود.
4. برای قالب‌هایی که عرض آن‌ها از 2.5 متر کمتر است، یک ردیف ویبره در مرکز قالب نصب می‌شود.
5. عمق لرزش ویبراتور حدود 15 سانتی‌متر است، بنابراین اگر ضخامت بدنه از 15 سانتیمتر بیشتر باشد، استفاده از دو سری ویبره در دو طرف قالب بهتر خواهد بود.