Вантажопідйомна транспортуюча техніка
Вантажопідйомна транспортуюча техніка. Призначення, класифікація підйомних машин
Машини безперервного транспорту призначені для переміщення насипних вантажів безперервним потоком, а штучних - з певним інтервалом.
Класифікація конвеєрів:
а) стічковий;
б) пластинчатий;
в) скрипковий;
г) рівневий;
д) елеватор.
Характеристика вантажів
Вантажі поділяються на: насипні та поштучні
Вантажі поділяють за крупністю:
пиловидні - 0,05 мм;
порошкоподібні - 0,05-05 мм;
дрібнозернисті - 0,5 - 1 мм;
крупнозернисті - 1-10 мм;
дрібнокускові - 10-60 мм;
середньокускові - 60-160 мм;
крупнокускові - 160-320 мм;
особливо крупні > 320 мм.
За насипною щільністю:
Ступінь рухливості залежить від сил внутрішнього тертя та щеплення. Рухливість матеріалу залежить від кута природнього укосу, який для спокою становить 45-500, для руху - 27-350.
Коефіцієнт тертя спокою - 0,58-1,2; руху - 0,29-07.
Абразивність, крихкість, змерзання, липкість, пошкодженість, вибуховість, самозаймистість, корозійна активність.
Продуктивність машин безперервного транспорту
Вихідними даними для проектування є:
1. річний обсяг продукції Пр (т.м3)/рік;
2. характеристика вантажів;
3. траса;
Розрізняють продуктивність:
масову - т/год;
об'ємну - м3/год;
поштучну - шт./год
Годинна продуктивність:
П=Пр Кн/(Z Км Тр)
Тр - число годин у році;
Z - число одночасно працюючих машин;
Км - 0,6-0,9 коефіцієнт машинного часу;
Кн - 1,1-1,5 коефіцієнт нерівномірності подачі вантажу
Для машин безперервної дії:
П = 3600 Анс
А - площа поперечного перерізу матеріалу м2;
н - швидкість м/с;
с - густина
Продуктивність машин через лінійне навантаження:
q - лінійне навантаження
i - місткість судини;
p - крок судини;
ц - коефіцієнт заповнення.
При переміщенні поштучних вантажів вагою G або порціями по Z штук
;
Опір рухові тягових органів конвеєрів
Траса конвеєра складається з прямолінійних і криволінійних відрізків, які можуть розташовуватися під різними кутами.
Енергія двигуна витрачається на подолання опору переміщення вантажу і частин машини та на піднімання вантажу.
При розрахунку трасу розділяють на прямолінійні та криволінійні відрізки, визначають опір рухові та натяг тягового органу при сталому русі на кожному відрізку траси, а потім визначають загальний опір.
Опір руху на прямолінійному відрізку траси розглянемо для таких способів перенесенні на гнучкому органі, який рухається по стаціонарних роликових опорах.
2) Перенесення по постелі з ходовими роликами;
3) Волочіння по нерухомому жолобу скрипками;
4) Суцільне волочіння скрипками зануреними в шар матеріалу.
а) Сила опору робочої нитки:
- неробочої нитки:
+^; -v;
q - лінійне навантаження від вантажу н/м;
q0 - лінійне навантаження рухомих частин конвеєра;
L - довжина відрізку траси;
щ - коефіцієнт опору рухові;
в - кут нахилу конвеєра;
- лінійне навантаження від обертових частин
Gр - вага ролика;
Рр - крок ролика;
qp - це саме для холостої нитки.
б) вантаж переміщується по настелі:
щ1 - коефіцієнт опору руху ходових роликів по напрямних;
;
t - коефіцієнт тертя в підшипнику;
К = 5-20•10-4 - коефіцієнт тертя кочення ролика по напрямних;
D - зовнішній діаметр ролика;
d - діаметр ролика;
Кр = 1,1…1,4 - коефіцієнт опору в ребардах коліс.
f - коефіцієнт опору руху вантажу по жолобу;
- коефіцієнт опору руху ланцюга по жолобу;
Опори на криволінійних відрізках траси
Опори складаються з опорів тертя в підшипнику та опору жорсткості тягового органу
Опір підшипника мал. 143д
D - діаметр барабана, блока чи зірочки;
G - загальна вага блока барабана зірочки разом з валом;
с - натяги набігаючих і збігаючих віток
f - коефіцієнт тертя в підшипниках;
d - діаметр вала.
Для неприводних барабанів
б - кут обхвату
Опір від жорсткості робочого органу
е - 0,01 - коефіцієнт жорсткості
Опір від жорсткості ланцюга обумовлений тертям шарніра
d - діаметр валика ланцюга;
fn - коефіцієнт тертя в шарнірі.
Опір при русі по криволінійним напрямним, або по батареї роликів
щґ - коефіцієнт опору руху в точці де починається б - кут обхвату
Натяг стрічки на збіжній нитці відхиляючого барабана більший ніж на набігаючій
б - 800 Кб = 1,03…1,04
б - 900 Кб = 1,02-1,03
б <900 КБ = 1,01-1,02
Потужність двигуна конвеєра витрачається на подолання опорів горизонтального переміщення вантажу, піднімання вантажу, опору холостого ходу а такоз опорів завантаження Wз і розвантаження Wр
Gв - вага вантажу
Gк - вага рухомих елементів конвеєра
Потужність двигуна
х - швидкість стрічки з?к.к.д. приводу
Враховуючи,
, ,
; Н = Lsin в
+^ -v
К - коефіцієнт, що враховує вплив завантажувальних і розвантажувальних пристроїв.
Стрічкові конвеєри
Служить для неперервного переміщення сипких та дрібнопоштучних вантажів в горизонтальному, похилому та вертикальному
Переваги:
1. Неперервність транспортування
2. Простота
3. Надійність, зручність обслуговування
4. Можливість автоматизації
Недоліки:
1. Велика вартість і недовговічна стрічка
2. Складність транспорування гарячих, липких, кромкових і агресивних матеріалів
Будова конвеєра Вст = 0,3-0,4 м, V = 0,8-4 до 8 м/с
1) стрічка, 2) роликові опори, 3) постав, 4) натяжний барабан, 5) натяжний пристрій, 6) двигун, 7) редуктор, 8) приводний барабан, 9) завантажувальний пристрій, 10) очисний пристрій.
1. Стрічкові конвеєри можуть бути стаціонарні і пересувні
2. По формі: 1) горизонтальні, 2) зігнуті, 3) похилі, 4) комбіновані
3. По типу робочого органу: 1) стрічкові, 2) стрічково-канатні, 3) стрічково-ланцюгові
При кутах > 600 використовують покриваючу стрічку
Для вертикального підйому використовують штангову стрічу (ш)
Конвеєрні стрічки бувають
За конструкцією:
1. гумотканні;
2. металеві (В = 0,6-1 мм);
3. сітчасті;
4. скловолоконні;
5. з рифленою поверхнею;
6. спеціальні.
Троси діаметром від 2,1-11,6 мм
Каркас - бавовна, ловсон, капрон
Обкладка - гума, поліетилен, поліепхлорид
Конвеєрні постави
Ролики, опори спираються на металоконструкції, яка носить назву постов. Вони бувають жорсткі і канатні.
Роликові опори складають 30% вартості. Вони бувають рядові, центрувальні, перехідні, амортизувальні.
За кількістю роликів:
1. 1-роликові (а);
2. 2-роликові (б) б = 15-200;
3. 3-роликові (в) б = 200, 300 360 450;
4. 5-роликові (г) б = 22,50, б1= 450, б = 180, б1= 540.
Ш роликів 63-194 мм
Крок роликів tр = 0,9…1,5 м
tнр = 2 tр
Розділ №4
Найчастіше використовуються трироликові опори. Центрування може повертати відносно вертикального шкворня з закріпленою на рамі 1. Збігаюча стрічка натискає на ролик 2 і повертає опору на кут б. Основні ролики, працюючи під кутом до стрічки, повертають стрічку 1 в центральне положення під дією складової вектора . Можливий варіант, коли при натисканні на ролик 2 вмикається електродвигун для повороту електроопори.
Крок роликових опор - через 10-12 роликів.
Амортизувальні ролико-опори застосовують для зменшення динамічних навантажень при падінні великих кусків.
Вони можуть бути на пружинах.
(г) Гумопневматичні
Конвеєрні ролики бувають гладенькі (г), фужеровані (ф), амортизувальні (а), дискові (д).
Залежно від умов роботи легкі (кульові підшипники) і важкі (роликові підшипники).
За конструкцією:
1. з насрізною необертовою віссю
2. напіввісь
Приводи конвеєрів
Привод складається з двигуна, редуктора, муфт і зупинників або гальм.
Залежно від необхідного тягового зусилля конвеєрні приводи бувають одно - дво- і багатобарабанні.
а) однобарабанний привод б = 2200
б) двобарабанний привід для важких матеріалів
1,2 приводні барабани
в) з притискним роликом
Двобарабанні приводи бувають: 1) з жорстким зв'язком між барабаном, 2) з диференціювальним редуктором (152д) і з роздільним приводом.
ZЦ1 і ZЦ2 - конічні колеса
ZС1 і ZС2 - сателіти
При обкатуванні сателітів по колесах ZЦ1 і ZЦ2 останні дістають однакову кутову швидкість за рахунок основного передаточного відношення.
В приводах великих конвеєрів встановлюють гідродинамічні муфти для усунення буксування.
Встановлення двигунів постійного струму дає змогу регулювання швидкості.
При необхідності контактності застосовують мотир барабани, коли в середині барабана розташований електродвигун. Перспективним є застосування високомолянтних гідроприводів які виключають мех. передачі між двигуном і коробкою.
В перспективі можливе використання лінійних асинхронних двигунів.
Барабани виготовляються зварними а також литі, вони бувають циліндричні і бочкоподібні, збільшення коефіцієнту зчеплення досягають футсровкою гуми або пластмаси.
Натяжні механізми
Служать для компенсації видовження стрічки в процесі роботи, створення необхідних натягів, обмеження провисання.
За принципом дії натяжні механізми поділяють на: 1) механізми періодичної дії (гвинтові), 2) автоматичні (вантажні), 3) гідравлічні, 4) пневматичні.
Автоматичні бувають регульовані в залежності від моменту і нерегулюванні. Натяжний механізм розташовують в місці, де натяг стрічки мінімальних.
За розміщенням механізми бувають: хвостові і проміжні (г).
У великих конвеєрах застосовують поліскости (д). Хід натяжного барабану залежить від довжини конвеєра L та типу стрічки і = 2…1,5% L для гумотканних стрічок і 0,2…0,15% для гумотросових.
Автоматичні натяжні пристрої бувають:
За принципом дії:
1. безперервної
2. періодичної
За типом привода:
1. з електричним (д)
2. гідравлічним (е)
За законом зміни натягу:
1. стабілізуючі
2. слідкуючі
3. комбіновані
Завантажувальні пристрої
Завантаження стрічки здійснюється за домогою лотка, ширина отвору якого становить (0,6…0,7) В. Кут нахилу стінок (10-150).
Пристрої повинні зменшити руйнування та спрацьовування стрічки в місці завантаження. Для цього живильний лоток встановлюється під кутом (10-150).
Розвантажувальні пристрої
Розвантаження матеріалу може відбуватися через кінцевий барабан або в будь-якій частині конвеєра.
а) б) лужкові розвантажувачі. Вони бувають односторонні та двосторонні.
1) знімними, 2) перекидними, 3) пересувними.
Місце встановлення привода в конвеєрі
При правильному розміщенні привода, зменшується натяг стрічки ведучому барабані і збільшується строк служби при русі вантажу вгору привод доцільно завантажувати зверху при русі вниз на початку навантажувальної нитки.
Загальне правило: для конвеєрів з простою трасою привід доцільно встановлювати в кінці нитки з максимальним натягом.
Зупинники
1. Розрахунок стрічкового конвеєра
Проектний розрахунок починається з визначення товщини стрічки при при заданій продуктивності.
Т/год
Ширину стрічки вибирають за гранулометричними складом. Для рядових матеріалів.
В ? (2,7…3,2) бmax. Для сортованих В ? (3,3…4) б, для поштучних В ? бmax + (100…200).
Для визначення ширини стрічки по продуктивності знаходимо площу поперечного перерізу насипного вантажу.
;
З врахуванням можливостей просипання
в = 0,9 В + 0,05
Площа може мати форму трикутника або трикутника і трапеції (153 б)
В загальному вигляді:
А = Кп (0,9В - 0,05)2
Кп - коефіцієнт пропорц. = 240-710
Для масової продуктивності
Для об'ємної:
Для похилих конвеєрів:
Кв = 0,8…1,0 залежить від кута.
Із двох отриманих значень приймаєм більше, заокруглюєм в більший бік до стандартної ширини.
Ширину стрічки жолобчастої форми
П = (Кв В2) (Кр1 + Кр2 Св + gцн) Sх
Кв - коефіцієнт використання ширини стрічки;
Кр1 і Кр2 - коефіцієнт, який залежить від форми роликової опори;
Св - коефіцієнт уклону стрічки;
цн - кут природнього укосу насипання матеріалу цн = (0,75…0,8) ц;
;
;
б - кут нахилу крайніх роликів;
в - кут нахилу конвеєра 15-240;
Швидкість руху стрічки може лежати в межах від 1 до 10 м/с
При встановленні розвантажувального візка швидкість зменшується на 25%.
При наявності плужкових скидачів х = 0,8-2 м/с. В тихохідних конвеєрах швидкість має забезпечувати відрив матеріала від стрічки при проході кінцевого барабана.
Розрахунок тягових зусиль в приводах
Тягова сила на барабані
F0 = К (щр + щн)
К - коефіцієнт, що враховує опір при проході барабана та інші зосереджені сили опору.
К = 5,9…3,2 при L до 20 м
К = 2,2…1,04 при L 500 - 2500 м
Потужність двигунаWр; Wн - опір руху робочої і неробочої віткиК3 - коефіцієнт запасуПри однобарабанномуF0 = Sнб - SзбУмови відсутності буксування за допомогою ейлераМаксимальне тягове зусилля
F0max = Sзб (еfб - 1)
F0max = Кзч F0 Кзч = 1,3-1,4 - коефіцієнт
Мінімальний допустимий натяг стрічки на ведучому барабаніf = 0,1…0,5 Максимальний кут отвору однобарабанного типу = Для двохбарабанного приводу, приводу з натяжним роликом привода зведучою стрічною див. Иванченко с. 302-304Тяговий розрахунок конвеєра незалежно від складності траси виконують методом обхходу контура коли всю довжину траси конвеєра поділяють на характерні відрізки і постідовно визначають натяг стрічки.
Si = Si - 1 ± Wi - 1
Si - 1 - натяг у попередній точці траси і - 1 точка
Wi - 1 - опір на відрізку між точками і - 1 то і + підйом; - спуск
Опір в завантажувальному пристрої
х - швидкість стрічки;
х0 - складова швидкість матеріалу вздовж стрічки (що падає);
Кб = 1,5 - коефіцієнт, що враховує опір рухові від тертя матеріалу по бокових стінках воронки;
