Мусияченко Е.В. Расчет и проектирование машин непрерывного транспорта

Подождите немного. Документ загружается.

ЛЕКЦИЯ 4. ЦЕПНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

3. Скребково-ковшовые, ковшовые и люлечные конвейеры



Расчет и проектирование машин непрерывного транспорта. Конспект лекций

121

Рис. 4.37. Ходовая часть люлечного конвейера:

1 – люльки; 2 – тяговые цепи; 3 – оси

Рис. 4.38. Схемы трасс люлечных конвейеров:

П – привод; НУ – натяжное устройство; З – зона загрузки; Р – зона разгрузки

Несущими элементами люлечных конвейеров являются люльки (под-

вески) разнообразных конструкций в зависимости от массы, формы и габа-

ритных размеров перемещаемых грузов и способов загрузки и разгрузки. При

автоматической загрузке и разгрузке применяют гребенчатые (колосниковые)

люльки, которые разгружаются на ходу с помощью гребенчатых столов-

лотков.

Тяговым элементом являются две пластинчатые катковые цепи с шагом

100, 125, 200, 250, 315 мм. Загрузочные и разгрузочные устройства выполня-

ют в виде гребенчат

ых столов-лотков.

Производительность люлечного конвейера

ЛЕКЦИЯ 4. ЦЕПНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

3. Скребково-ковшовые, ковшовые и люлечные конвейеры



Расчет и проектирование машин непрерывного транспорта. Конспект лекций

122

3600vz



, (4.40)

где v – скорость конвейера (обычно v ≤ 0,35 м/с); z

– количество штучных

грузов, перемещаемых одной люлькой, шт.; а – шаг люлек, м.

Шаг люлек выбирают в зависимости от габаритных размеров штучных

грузов и проверяют на проходимость люлек по криволинейным участкам

трассы.

Тяговый расчет начинают с определения точки минимального натяже-

ния цепей S

min

, которую принимают 2–3 кН.

Распределенную массу груза, приходящуюся на 1 м длины полотна

конвейера, вычисляют по формуле

3, 6



. (4.41)

Распределенную массу q

движущихся частей определяют путем сум-

мирования массы тяговых цепей и люлек.

Расчет необходимой мощности привода выполняют по общему алго-

ритму, определенному для других типов цепных конвейеров.

Классификация, области применения и назначение ковшовых, скреб-

ково-ковшовых и люлечных конвейеров, их достоинства и недостатки.

Конфигурация трассы ковшовых, скребково-ковшовых и люлечных

конвейеров, способы загрузки и разгрузки.

Основные конструктивные особенности ковшовых и скребково-

ковшовых конвейеров.

Особенности крепления и установки ковшей, материалы для их изго-

товления.

Основные параметры и элементы скребково-ковшовых конвейеров.

Основные параметры и элементы ковшовых конвейеров.

Устройство и принцип действия разгрузочной тележки ковшового

конвейера.

Алгоритм расчета ковшовых и скребково-ковшовых конвейеров.

Назначение, общее устройство и основные параметры люлечных

конвейеров.

10.

Способы крепления и конструкции грузонесущих элементов люлеч-

ных конвейеров.

ЛЕКЦИЯ 4. ЦЕПНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ



Расчет и проектирование машин непрерывного транспорта. Конспект лекций

123

Подвесные конвейеры. Основные типы и конструктивные особен-

ности, классификация, принцип действия.

Подвесные конвейеры служат

для перемещения разнообразных по форме, габаритным размерам и массе

штучных грузов: полуфабрикатов, сборочных единиц и готовых изделий

по замкнутому контуру сложной пространственной трассы со

скоростью

0,1–45 м/мин. На подвесном конвейере транспортируемые грузы размещают

на подвесках или в коробах, подвешенных к кареткам или тележкам, движу-

щимся вместе с ходовой частью по подвесному направляющему пути [7

, 12].

Подвески загружают и разгружают на ходу конвейера вручную или ав-

томатически. Во время транспортирования грузы подвергают различным

технологическим операциям (механической очистке в пескоструйных каме-

рах, мойке и травлению в химических ваннах, окраске, сушке, термообработ-

ке, складированию, сборке и т. д.).

Подвесные конвейеры применяют в машиностроительной, химической,

пищевой и других отраслях промышленности.

Подвесны

е конвейеры классифицируют по способу соединения тяговой

цепи с подвеской, по характеру перемещения грузов:

подвесной грузонесущий конвейер имеет каретки с подвесками, прикре-

пленные к цепи и перемещающиеся по постоянной трассе подвесных путей;

подвесной грузотолкающий конвейер имеет неприкрепленные к тяговой

цепи тележки с подвесками, которые движутся по отдельному подвесному

пути при помо

щи толкателей, закрепленных на тяговой цепи и толкающих

находящиеся перед ними тележки с грузами. Цепь с каретками и толкателями

движется по тяговому подвесному пути, а тележки с грузами – по самостоя-

тельному грузовому пути;

подвесной несуще-толкающий конвейер представляет собой сочетание

грузонесущего и толкающего конвейеров. У конвейера такого типа к тяговой

цепи прикреплены карет

ки с крюками-толкателями, подвеска с грузом –

к грузовой тележке. Она перемещается на одних участках трассы проталки-

ванием (как у толкающего конвейера), на других – в подвешенном состоянии

на крюке каретки (как у грузонесущего конвейера);

подвесной грузоведущий конвейер перемещает напольные тележки

с грузом, которые передвигаются по полу склада или цеха. Тележ

ки имеют

вертикальную ведущую штангу, взаимодействующую с толкателем каретки,

которая соединена с тяговой цепью и перемещается по подвесному пути;

подвесной несуще-грузоведущий конвейер перемещает напольные

тележки, шарнирно прикрепленные к каретке, движущейся по подвесному

пути. На одних участках трассы тележка перемещается по полу цеха или

ЛЕКЦИЯ 4. ЦЕПНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

4. Подвесные, тележечные, грузоведущие, штанговые и шагающие конвейеры



Расчет и проектирование машин непрерывного транспорта. Конспект лекций

124

склада, на других – поднимается и транспортируется в подвешенном состоя-

нии (с одного уровня на другой).

Конструкции всех типов подвесных конвейеров имеют много общего:

используются унифицированные тяговые цепи, приводы, поворотные и на-

тяжные устройства. Существенные отличия имеют ходовые пути, тележки

и другие специфические сборочные единицы и элементы.

Подвесные грузонесущие конвейеры. Подвесной грузонесущий ко

нвей-

ер (рис. 4.39

) состоит из тягового элемента, замкнутого по контуру трассы,

с прикрепленными к нему каретками, к которым шарнирно подвешены под-

вески с транспортируемыми грузами [6

, 7, 12].

Тяговый элемент с каретками и подвесками движется при помощи при-

вода по замкнутому подвесному пути, подвешенному к элементам или опор-

ным конструкциям здания. Необходимое натяжение тягового элемента обес-

печивается натяжным устройством.

Основными параметрами подвесных конвейеров являются массовая

производительность Q, т/ч, штучная производительность Z, шт./ч, скорость

цепи v, м/с, шаг цепи t

, м, грузоподъемность каретки N

, кг. Подвесные кон-

вейеры классифицируют: по характеру привода (одноприводные и многопри-

водные); по типу тягового элемента (цепные и канатные).

Рис. 4.39. Подвесной грузонесущий конвейер: 1 – натяжное устройство;

2 – вертикальные перегибы трассы; 3 – тяговый элемент; 4 – поворотные устройства;

5 – привод; 6 – подвески; 7 – каретки; 8 – подвесной путь; 9 – груз

Преимуществами подвесных конвейеров являются: пространственная

трасса, позволяющая обслужить полный производственный цикл не только

Разгрузка

Загрузка

ЛЕКЦИЯ 4. ЦЕПНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

4. Подвесные, тележечные, грузоведущие, штанговые и шагающие конвейеры



Расчет и проектирование машин непрерывного транспорта. Конспект лекций

125

в одном помещении, но и рядом расположенных зданиях; приспособляемость

трассы к возможным изменениям технологического процесса; возможность

создания на конвейере запаса изделий; малый расход энергии; возможность

широкого применения автоматизации.

Тяговым элементом подвесных конвейеров, расположенных в гори-

зонтальной плоскости, служит цепь или канат; для конвейеров с простран-

ственной трассой применяют специальные (разборные) цепи, которые

обеспечивают пов

ороты в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Грузонесущими элементами являются каретки: грузовые (одинарные

и траверсные) служат для крепления подвески с грузом и перемещения их по

подвесным путям; опорные (поддерживающие) устанавливают между грузо-

выми и служат для поддержки цепи и уменьшения ее провеса. Конструкция

каретки зависит от типа направляющих путей, по которым она перемещается.

Карет

ка (рис. 4.40

) подвесного конвейера состоит из двух катков с консоль-

ными осями и подшипниками, кронштейнов и прокладки.

Катки кареток – безребордные, профиль обода катка зависит от профи-

ля пути. Наиболее целесообразным исполнением каретки является конструк-

ция катка-подшипника со сфероконическим ободом (как единый комплект),

обеспечивающая высокую надежность. Кронштейны кареток должны иметь

высокую прочность и ж

есткость при минимальной массе.

Рис. 4.40. Каретка подвесного грузонесущего конвейера:

1 – цепь; 2 – катки; 3 – кронштейн; 4 – прокладки

ЛЕКЦИЯ 4. ЦЕПНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

4. Подвесные, тележечные, грузоведущие, штанговые и шагающие конвейеры



Расчет и проектирование машин непрерывного транспорта. Конспект лекций

126

Рис. 4.41. Схема установки одинарных и траверсных кареток на тяговой цепи

Шаг кареток t

(рис. 4.41) зависит от шага подвесок с грузом и необхо-

димых радиусов вертикальных перегибов, с уменьшением шага кареток

радиус уменьшается. Для конвейеров с вертикальными перегибами каретки

устанавливают на расстоянии 4–10 шагов цепи, но не более 960 мм. На гори-

зонтальных конвейерах без вертикальных перегибов шаг кареток увеличива-

ется до 1600мм. Шаг кареток для разборных и круглозвенных цепей должен

быть крат

ным двум шагам цепи.

Для конвейеров с пространственной трассой шаг кареток обычно при-

нимается не более 6–10 шагов цепи. Если шаг подвесок больше, то между

грузовыми устанавливают опорные каретки, тогда шаги кареток могут быть

одинаковыми или неодинаковыми.

Для конвейеров с вертикальными перегибами шаг кареток t

= (4–10) t

при большем шаге устанавливают вспомогательные каретки для предотвра-

щения чрезмерного провисания цепи.

Поворотные устройства (рис. 4.42

) служат для изменения направления

движения тягового элемента на горизонтальных поворотах и устанавливают-

ся на стойках с консолями, на кронштейнах, тягах и конструкциях, подвеши-

ваемых к перекрытию здания. Выбор поворотного устройства зависит от

конструкции тягового элемента, его натяжения, радиуса и угла поворота.

Поворотное устройство со звездочкой применяют для разборной, пла-

стинчатой и др. цепей. Поворотные звездочки имеют 6–13 зубьев, диамет

начальной окружности 300–1300 мм, изготавливаются из стали 35Л, из серо-

го чугуна или сварными из листовой стали Ст3.

Рис. 4.42. Схемы горизонтальных поворотов подвесных конвейеров:

а, б, в – на звездочках или блоках; г, д – на роликовой батарее; е – на направляющей шине

ЛЕКЦИЯ 4. ЦЕПНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

4. Подвесные, тележечные, грузоведущие, штанговые и шагающие конвейеры



Расчет и проектирование машин непрерывного транспорта. Конспект лекций

127

Рис. 4.43. Поворотное устройство подвесного конвейера на роликовой батарее

Поворотные блоки разделяют по профилю обода: с гладким ободом

и с выемкой. Поворотные блоки используют для пластинчатых, разборных,

круглозвенных цепей и канатов. Блоки имеют диаметр 300–1200 мм, изготав-

ливаются из серого чугуна или свариваются из стали. Звездочки и блоки ус-

танавливают на подшипниках качения на неподвижной оси опоры, которая

закрепляется на металлоконструкции [6

, 7, 12, 28].

Роликовая батарея (рис. 4.43) представляет собой ряд стационарных

роликов, расположенных по дуге.

Оси роликов крепят на неподвижном каркасе на металлоконструкции

или на ходовом пути. Ролики изготавливают из серого чугуна или из стали

40, диаметр роликов 70 мм, шаг роликов 90–170 мм. Роликовые батареи ис-

пользуют для разборных или пластинчатых цепей.

Направляющие шины представляют собой изогнутый по радиусу уча-

сток ходового пути и используют для двухшарнирных и стержневы

х цепей.

Поворотные устройства устанавливают на металлических стойках

с консолями, на кронштейнах, тягах и конструкциях, подвешиваемых к пере-

крытию здания.

Радиус поворота пути в горизонтальной плоскости зависит от типа

и размеров поворотного устройства и типа тягового элемента, радиус

поворота пути на звездочке выполняют меньше радиуса ее начальной окруж-

ности. При повороте на блоках с гладкими ободами радиус пов

орота пути

определяют с учетом расположения тягового элемента и каретки на блоке.

ЛЕКЦИЯ 4. ЦЕПНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

4. Подвесные, тележечные, грузоведущие, штанговые и шагающие конвейеры



Расчет и проектирование машин непрерывного транспорта. Конспект лекций

128

Рис. 4.44. Участки трассы подвесного грузонесущего конвейера

с вертикальными перегибами с шарнирной подвеской:

а – в виде треугольника; б – консольного стержня

Радиус вертикальных перегибов трассы конвейера зависит от натяже-

ния цепи; конструктивного соединения цепи с кареткой; расстояния между

каретками; типа, конструкции и шага цепи; профиля направляющего

подвесного пути. Вертикальные подъемы и спуски на трассе конвейера

(рис. 4.44

) обеспечиваются применением двухшарнирной или секционной

цепи с шарнирной подвеской в виде жесткого треугольника (или консольно-

го стержня).

При установке на конвейере кареток с шагами разной величины радиу-

сы перегибов выбирают по наибольшим шагам, радиусы вертикальных пере-

гибов принимают одинаковыми для увеличения срока эксплуатации цепей,

путей и кареток. При сочетании горизонтального поворота с верти

кальным

перегибом между начальными и конечными точками перегибов необходимы

прямые участки для исключения возможности изгиба звеньев цепи в двух

направлениях [6

, 7, 12, 28].

На вогнутых кривых вертикальных поворотов путей устанавливают

направляющие контршины для устранения чрезмерного подъема кареток

и правильного направления их движения (рис. 4.45

Подвесной путь, по которому движутся каретки, поддерживающие

цепь и подвески с грузами, называют направляющим или ходовым. Конфи-

гурация направляющего пути зависит от профиля трассы конвейера.

ЛЕКЦИЯ 4. ЦЕПНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

4. Подвесные, тележечные, грузоведущие, штанговые и шагающие конвейеры



Расчет и проектирование машин непрерывного транспорта. Конспект лекций

129

Рис. 4.45. Схемы вертикальных перегибов подвесного пути:

а – расположение контршин; б – сочетание вертикальных и горизонтальных поворотов

а б в г

Рис. 4.46. Профили подвесного пути:

а–в – однобалочные; г – двухбалочные

Направляющий путь выполняют из балок двутаврового сечения, фа-

сонных гнутых профилей или уголкового проката из сталей марок Ст3 или

14Г2. Однобалочные пути (рис. 4.46, а–в

) изготавливают из двутавровых

балок, из труб или коробчатых профилей.

Двухбалочные пути (рис. 4.46, г

) выполняют из двух прокатных или

гнутых уголков или двух специальных гнутых профилей.

Путь из двутавровых балок применяется на конвейерах среднего и тя-

желого типов, его преимуществами являются простота изготовления и мон-

тажа, жесткость и возможность использования верхних полок в качестве

контршин. Пути из уголков и фасонных профилей устанавливают на конвей-

ерах сред

него, легкого и весьма легкого типов. К их преимуществам относят-

ся малая масса, возможность использования кареток с цилиндрическими кат-

ками, наличие промежутка между путями, что обеспечивает вертикальные

перегибы с малым радиусом; недостатками являются малая жесткость

и трудоемкость монтажных работ.

Пути изготавливают отдельными секциями, соединяют между собой

раздвижными и неподвижными стыками, которые выполняют сварными

и болтов

ыми с центрирующей накладкой. Стыки располагают на 1–1,5 м от

опоры. Балки пути подвешивают к конструкциям здания или к отдельным

поддерживающим стойкам, чтобы не загромождать производственные пло-

ЛЕКЦИЯ 4. ЦЕПНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

4. Подвесные, тележечные, грузоведущие, штанговые и шагающие конвейеры



Расчет и проектирование машин непрерывного транспорта. Конспект лекций

130

щади. Подвесные пути рассчитывают на прочность по методам строительной

механики.

Приводы подвесных конвейеров для всех типов цепей применяют

угловые со звездочкой и прямолинейные гусеничные; для каната и круглоз-

венной цепи используют фрикционные приводы. Угловой привод со звездоч-

кой устанавливают в местах горизонтального поворота трассы конвейера на

90 или 180°; гусеничный привод – на горизонтальных прямолинейных участ-

ках трассы. Механ

измы гусеничного привода размещают на подвижной раме,

которая может перемещаться внутри неподвижной рамы подвесного пути.

Приводы подвесных конвейеров обеспечивают постоянную или

переменную скорость. Плавное изменение скорости достигается за счет при-

менения вариатора скорости, гидромотора или электродвигателя постоянного

тока. Привод устанавливают в точке максимального натяжения тяговой

цепи – по

сле длинных тяжело загруженных горизонтальных участков или

больших подъемов – для получения оптимальных величин тягового усилия

и натяжения цепи (чтобы на участках трассы, имеющих большое количество

поворотов, натяжения тягового элемента и величины сил сопротивлений

были минимальными).

В многоприводном конвейере периодически устанавливают несколько

приводных механизмов. В системе совместно работающих приводов все при-

водные механизмы конвейера должны иметь электродвигатели с одинаковы-

ми характеристиками и одинаковое передаточное чи

сло [6,

7, 12, 28].

Натяжные устройства подвесных конвейеров – грузовые (имеют наи-

большее применение), пневматические, гидравлические, пружинно-винтовые

и винтовые

устанавливают на повороте трассы на 180º в зоне малых натяже-

ний, непосредственно после привода или после спуска

Количество натяжных устройств на конвейерах с объединенным при-

водом должно быть равно количеству приводных звездочек во избежание пе-

ренапряжения цепи при неравномерном ее изнашивании. В многоприводных

конвейерах количество натяжных устройств равно количеству комплектов

приводных механизмов. На конвейерах легкого типа натяжное устройство

иногда объединяют с приводом, что п

озволяет исключить одно-два поворот-

ных устройства.

Подвески являются грузонесущими элементами подвесного конвейера.

Они имеют разнообразные конструкции, которые зависят от свойств груза,

его размеров и массы, назначения конвейера, способа загрузки и разгрузки.

Подвески выполняются в виде этажерок, лотков, крюков, захватов, коробов

и др. и име

ют шарнирное крепление к каретке или траверсе для обеспечения

вертикального положения на наклонных участках и надежного положения

груза.