Общие сведения и устройство конвейеров

Успешная работа современного предприятия базируется на массовой механизации производственных процессов, в первую очередь погрузочно-разгрузочных мероприятий сыпучих материалов и тяжелых изделий, как транспортирование штучных материалов, деталей и изделий. Все транспортные операции, связанные с производственными процессами, выполняются внешними и внутризаводским промышленным транспортом (см. рисунок 28).

Транспортирующие машины непрерывного действия перемещают груз непрерывным потоком, в большинстве случаев по одной и той же определенной трассе. Грузовой поток может быть в виде сплошной струи сыпучих или кусковых материалов, либо в виде отдельных порций этих материалов, а также штучных грузов. Транспортирующие машины непрерывного действия применяют при перемещении одинаковых грузов.

Для них характерна однотипность транспортирующих операций, поэтому они значительно легче поддаются автоматизации, чем грузоподъемные.

Машины непрерывного действия с тяговым органом разнообразны по типам и конструкциям. Общим для них является наличие тягового органа, который одновременно может являться и рабочим органом (например, ленточные конвейеры) или нести на себе рабочие органы (элеваторы и др.). У всех машин непрерывного действия с тяговым органом, несмотря на конструктивные особенности, имеются узлы, теория рабочего процесса которых является общей. К числу общих вопросов этой теории относится определение коэффициента сопротивления передвижению и мощности двигателя, расчет приводного и натяжного устройства и др.

По степени подвижности транспортирующие машины разделяют на:

· стационарные;

· передвижные.

Наибольшее распространение во всех отраслях промышленности получили конвейеры.

Например, ленточные конвейеры предназначены для транспортирования насыпных (порошкообразных, мелко- и среднекусковых материалов), а также мелких штучных грузов в горизонтальном или близком к нему направлении.

В цепных конвейерах груз лежит на пластинах (пластинчатые конвейеры) или в ковшах (ковшовые конвейеры). Пластинчатые конвейеры предназначены для транспортирования крупнокусковых, абразивных и нагретых материалов, а также крупных штучных грузов в горизонтальном направлении или несколько наклонном. Ковшовые конвейеры предназначены для транспортирования насыпного груза в ковшах в горизонтальном, наклонном или вертикальном направлениях.

Элеваторы служат для перемещения грузов в ковшах в вертикальном или круто-наклонном направлении.

Как правило, транспортирующие устройства непрерывного действия работают без холостого хода, благодаря чему коэффициент их использования всегда выше коэффициента использования грузоподъемных машин периодического действия (например, кранов), которые после каждого рабочего хода должны возвращаться за новым грузом порожним.

Чрезвычайно большое разнообразие видов грузов и условий их передвижения создало соответственно большое число типов транспортирующих устройств.

При строительстве и ремонте жилых и промышленных зданий возникает необходимость в перемещении на небольшие расстояния по горизонтали или под углом сыпучих, кусковых или мелкоштучных материалов, мусора. Часто транспортировку необходимо осуществить непрерывно. Для выполнения таких работ чаще всего применяют ленточные конвейеры. Промышленностью выпускаются передвижные ленточные конвейеры, имеющие длину 5, 10, 15м при ширине ленты 0,4 - 0,5м. Высота разгрузки передвижных конвейеров может меняться от 1,5 до 3,3м, скорость перемещения ленты 1,5 - 2,5м/с, а для 15-метрового конвейера длиной до 15 м - от 2,2 до 5,5м. Скорость движения ленты - 1,6м/с. Собственная масса этих конвейеров - 0,4 - 1,2т.

Ленточный конвейер

Ленточный конвейер является широко распространенным типом транспортирующих машин непрерывного действия с тяговым органом. Длина ленточных конвейеров зависит от прочности конвейерной ленты. Обычно они имеют длину 25…100м при одном приводном барабане и конвейерной ленте с текстильным кордом. Производительность ленточных конвейеров зависит от ширины конвейерной ленты, скорости ее движения, характеристик транспортируемого груза и может лежать в весьма широких пределах (от нескольких десятков до десятка тысяч т/ч).

Серийно выпускаемые ленточные конвейеры имеют ширину конвейерной ленты до 2м при скорости движения 1…5м/сек. Основными параметрами серийных ленточных конвейеров являются ширина конвейерной ленты, скорость ее движения и диаметр приводного барабана. В ленточных транспортерах чаще всего применяются конвейерные ленты из хлопчатобумажной, синтетической или смесевой ткани, покрытые резиной, обычно называемые резинотканевыми конвейерными лентами. Значительно реже ставят конвейерные ленты пеньковые и хлопчатобумажные. Основу резинотканевых конвейерных лент составляют несколько слоев хлопчатобумажной, синтетической или смесевой ткани с резиновой пропиткой, покрытых снаружи утолщенным слоем резины. Слои ткани придают конвейерной ленте прочность и сопротивление продольному растяжению, а резина является материалом, связующим и предохраняющим основную ткань от механического повреждения и действия сырости.

Ленточный конвейер (см. рисунок 29) выполнен в виде рамы с двумя металлическими колесами, на которой между двумя барабанами смонтирована бесконечная резинотканевая лента, опирающаяся на поддерживающие ролики. Один барабан - ведомый, имеет винтовые устройства для его передвижения вдоль рамы, что позволяет регулировать натяжение ленты. Второй барабан - ведущий, соединен через редуктор с электромотором. Рама транспортера имеет устройство для изменения угла его установки и высоты разгрузки. Лента конвейера в большинстве случаев состоит из 5 - 7 слоев прорезиненной хлопчатобумажной ткани. Все чаще применяют ленты из синтетических материалов, они значительно прочнее.

В последние годы также применяют ленты с рифленой поверхностью. Угол наклона рамы транспортера в этом случае может достигать 35°. В исключительных случаях поперек ленты прикрепляют уголки (скобы), что обеспечивает транспортирование материала при углах наклона до 50°.

Тяговое усилие Р (Н) на приводном барабане определяется из выражения:

, (41)

где N - мощность двигателя конвейера, кВт;

v_Т - скорость движения ленты, м/с;

- КПД передачи.

На рисунке 29 представлен передвижной ленточный конвейер: а) - общий вид; б) - кинематическая схема; в) - расположение ленты на роликах: 1 - натяжной барабан; 2 - приемная воронка; 3 - механизм наклона; 4 - грузовая лента; 5 - роликоопоры; 6 - рама; 7 - мотор-барабан; 8 - очистное устройство; 9 - поддерживающая роликоопора; 10 - ходовые колеса; 11 -канатный полиспаст; 12 - пульт управления.

Производительность конвейера (кг/с) при перемещении сыпучих материалов определяется из выражения:

, (42)

гдеА - площадь поперечного сечения материала, транспортируемого лентой, м2;

р - плотность материала, кг/м3.

Производительность конвейера (кг/с) при перемещении штучных грузов равна:

, (43)

где l - среднее расстояние между центрами грузов, м;

G - масса одного груза, кг.

Число прокладок (слоев) ленты (шт.) определяется из выражения:

, (44)

где Т- усилие в набегающем конце ленты, Н;

К_р - прочность ткани одного слоя, К_р = 130 - 300 Н/см;

-коэффициент, равный 2,72;

- угол обхвата ленты приводного барабана, = 180 - 250°;

- коэффициент трения, = 0,1 - 0,25.

В зависимости от условий работы транспортера (натяжения ленты) применяются конвейерные ленты с числом слоев ткани (прокладок) от двух до десяти. Толщина каждой прокладки (ткани, пропитанной резиной) в зависимости от типа ткани 1,1…1,7мм, толщина наружной резиновой обкладки от 0,75 до 8мм. Разрывающая нагрузка на конвейерные ленты (F_раз) составляет от 65кг до 400кг на 1 пог.см. ширины каждого слоя конвейерной ленты, а допускаемое рабочее натяжение составляет от разрывающей нагрузки.

Так, например, для конвейерной ленты шириной 400мм из хлопчатобумажной ткани БКНЛ-65-2 в три прокладки разрывающая нагрузка составляет

, (45)

65*40*3=7800кг, а допускаемое рабочее напряжение ленты при допускаемом натяжении на 1 пог.см. ширины 65/12=5,42 составит:

, (46)

В этом случае рабочее напряжение ленты составит: Т=5,42*40*3=650,4кг.

В последнее время широкое распространение получают стальные конвейерные ленты. Их изготавливают методом холодной прокатки, толщиной 0,6-1,4мм, шириной до 650мм.

Работа ленточного конвейера. Конвейерная лента приводится в движение (так же, как и приводной ремень) трением о поверхность барабана. Усилие, которое может быть передано барабаном конвейерной ленте, зависит от угла обхвата барабана лентой и мощности электродвигателя, приводящего в действие барабан; при недостаточности первого барабан начинает скользить по конвейерной ленте, при недостаточности второго он не тянет её.

Во избежание скольжения при передаче больших усилий на протяженных тяжело нагруженных транспортерах для увеличения коэффициента трения f поверхность барабана обтягивают кожей или резиной, а также обшивают их деревянными планками.

Для увеличения угла обхвата чаще всего устанавливают направляющий барабан или так называемый «тандем-привод», т.е. конвейерную ленту, огибающую два барабана, получающих движение от одного привода. Необходимо отметить, что при последнем способе конвейерная лента сильно изнашивается вследствие неодинакового натяжения на обоих барабанах и троекратного перегиба на обе стороны.

Наиболее рациональным способом для увеличения сцепной силы между конвейерной лентой и барабаном является применение добавочной нажимной ленты, которая прижимает рабочую ленту к барабану и этим увеличивает трение конвейерной ленты.

Передача движения от электродвигателя к барабану ременная, в зависимости от передаточного числа с одной или двумя парами зубчатых колес, или через редуктор.

Ковшовые элеваторы

Ковшовые элеваторы используют для непрерывного вертикального подъема насыпных грузов. Элеватор содержит гибкий тяговый рабочий орган в виде одной или двух цепей, натянутых на звездочку, к которым прикреплены рабочие ковши. Привод элеватора соединен с верхней звездочкой, имеет храповое устройство, включающее обратное движение ленты. В нижней части ленты имеется натяжной барабан или звездочка и винтовое устройство для натяжения, укрепленное на кожухе.

На рисунке 30 представлена схема ковшового элеватора: 1 -цепь тяговая; 2 - ковш; 3 - звездочка (барабан) приводная; 4

- кожух; 5 - звездочка (барабан) натяжная.

, (47)

где k - коэффициент наполнения ковша ( = 0,6 - 0,8);

q -вместимостьковша, м³;

п - число ковшей на цепи;

v_Т - скорость движения ковша, м/с;

t -шаг ковшей.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: