Цепные конвейеры
Цепные конвейеры (пластинчатые, лотковые, скребковые, грузоведущие и подвесные) используют на заводах строительных изделий.
Пластинчатые конвейеры по общей схеме напоминают ленточные, но конструктивно сложнее и дороже. Поэтому их применяют, когда ленточные конвейеры не соответствуют условиям работы: при малых радиусах изгиба и больших углах наклона. Часто пластинчатый конвейер применяют в качестве питателя, т.е. для равномерной загрузки других машин.
У пластинчатого конвейера (рис 132) две бесконечные тяговые цепи 6 охватывают приводную 7 и натяжную 3 звездочки. К цепям прикреплены пластины 1, образующие пастил. Цепи движутся вместе с настилом, опираясь катками 4 на неподвижные направляющие станины 5. Конвейер загружают через одну или несколько воронок 2 в любом месте, а разгружают - через концевые звездочки в разгрузочный лоток 8. Основные параметры пластинчатых конвейеров стандартизированы.
Цепи в пластинчатых конвейерах применяют, как правило, пластинчатые втулочно-катковые и реже втулочио-роликовые.
Во втулочно-катковых цепях (рис. 133) наружные звенья 4 насажены на штырь 3, а внутренние 1 - на втулку 2. Благодаря большой площади соприкосновения втулки со штырем износ даже при интенсивной работе получается небольшим.
Во втулочно-роликовых цепях на штырь насаживается ролик, представляющий собой свободно вращающуюся втулку (нельзя смешивать эти ролики с ходовыми, на которые опирается весь настил).
С целью уменьшения габаритов конвейера для привода тяговых цепей применяют звездочки с малым числом зубьев (6 - 8).
Настилы (рис. 134) для штучных грузов изготовляют без бортов, для сыпучих материалов - с неподвижными бортами, укрепленными непосредственно на раме конвейера (а также в месте загрузки штучных и крупнокусковых грузов), и с подвижными бортами, укрепленными на пластинах настила.
Пластинчатые конвейеры с подвижными бортами называются лотковыми.
В продольном сечении пластины делают плоскими, чешуйчатыми, волнистой и коробчатой формы. Плоский настил применяют при промежуточной разгрузке плужковыми сбрасывателями, настил с волнистым и коробчатым профилями - преимущественно на наклонных конвейерах, угол наклона которых может превышать 30 - 40°.
Окружное усилие на зубьях приводной звездочки
Р = S4 - S1 кгс (дан). (245)
Установочная мощность двигателя
N = 1.1Pv / 102η квт, (246)
где η - к.п.д. механизма привода.
Для уменьшения по высоте габаритов пластинчатого конвейера при большом шаге цепи используют приводные звездочки с малым числом зубьев. В результате цепь ложится не по окружности постоянного радиуса, а по сторонам многоугольника, что приводит к неравномерности ее движения и возникновению динамических усилий. Поэтому при подборе цепей следует учитывать как максимальное статическое усилие (в данной схеме S4), так и динамические нагрузки.
Линейная скорость шарнира цепи, расположенного на начальной окружности ведущей звездочки, равна произведению постоянной угловой скорости вращения этой звездочки ω на радиус начальной окружности R (рис. 135, б), т.е.
vш = ωR = const. (247)
Примем, что цепь при набегании на приводную звездочку остается все время параллельной сама себе. Тогда линейная скорость. v в точке набегания в некоторый момент t равна проекции линейной скорости шарнира vш на направление движения цепи:
v = ωRcos φ м/сек, (248)
где φ = ωt - угловое перемещение шарнира.
Дифференцированием скорости v по времени находят ускорение движения цепи
j = - ω2R sin ωt м/сек2. (249)
Когда, как обычно, число граней Z ведущей звездочки четное, закон движения цепи в точке сбегания с ведущей звездочки также подчиняется зависимостям (248) и (249). Выбирая начало отсчета времени в момент захвата звездочкой нового шарнира ( в момент начала зацепления), вместо выражения (249) получим
j = ω2R sin ω (τ - t) м/сек2, (250)
где τ = π/ωZ - полупериод зацепления, т.е. время поворота звездочки на угол φ = ά0/2, сек;
ά0 - центральный угол, соответствующий звену цепи (рис. 135, б).
Диаграмма изменения ускорения цепи в точках набегания на ведущую звездочку и сбегания с нее представлена на рис. 135, в. В промежутке времени от t = 0 до t = τ цепь движется ускоренно, В момент t = х ускорение цепи равно нулю. Дальше, вплоть до t = = 2τ, цепь движется замедленно.
Скребковый конвейер (рис. 136) состоит из открытого желоба 4, укрепленного на станине. Вдоль желоба движется тяговый орган - цепи 1 с укрепленными на них скребками 2. Цепи огибают приводные 5 и натяжные 3 звездочки.
В любом месте по длине конвейера в желоб засыпают транспортируемый материал, и он проталкивается скребками с небольшой скоростью 0,1 - 0,5 м/сек. Разгружать конвейер можно тоже в любом месте через отверстия в дне желоба, которые перекрываются задвижками или затворами. Рабочей ветвью может быть как нижняя, так и верхняя, а в отдельных случаях при транспортировании грузов в разные стороны - обе ветви одновременно.
По сравнению с пластинчатыми конвейерами скребковые имеют ряд недостатков: они крошат и размельчают материал, желоб и ходовая часть их быстро изнашиваются и увеличивается расход энергии. Поэтому их применяют главным образом, когда надо распределить материал между несколькими пунктами; в этих случаях длина конвейеров не превышает 50 - 60 м, а производительность достигает 100 - 150 т/ч.
Для расчета производительности скребкового конвейера нужно определить площадь поперечного сечения материала в желобе по формуле
F = Bhψc м2. (258)
Здесь В и h - рабочие ширина и высота желоба, м;
ψ - коэффициент наполнения желоба, равный для сыпучих материалов 0,5 - 0,6; с - поправочный коэффициент, учитывающий уменьшение объема материала перед скребком с увеличением угла наклона. Например, для сухого материала при угле наклона 10° с = 0,85, для 30° с = 0,5, а для влажного - при тех же углах наклона с = 1 и 0,75.
Грузоведущий конвейер перемещает штучные грузы на тележках или на собственном колесном ходу с помощью насаженных на цепь кулаков, штырей, тяг, крюков и т. д.
Тяговым органом грузоведущего конвейера (рис. 137) является цепь 5, огибающая приводную 1 и натяжную б звездочки и обычно движущаяся на ходовых катках по направляющим рельсам 8. Транспортируемый груз перемещается на тележке 3 по путям 7, проложенным непосредственно на полу цеха.
Тяговая цепь конвейера оснащена специальными кулачками 4, которые упираются в захваты 2 тележек 3 и перемещают их по путям. Захваты имеют одностороннее шарнирное крепление к раме тележки с упором в сторону движения, что позволяет свободно подкатывать тележки к месту захватывания их конвейером.
Разновидностью грузоведущего конвейера является ш тангов ы й, имеющий возвратно-поступательное движение. Тяговый элемент его на рабочей ветви (рис. 138) состоит из нескольких соединенных между собой штанг 3 с закрепленными по концам отрезками цепи (или каната) 2, огибающим приводную 1 и натяжную 7 звездочки. На обратной ветви тяговым элементом служит тяга 8 из круглого стального прута или стального каната. Штанги имеют опорные катки 5 и кулачки 6, которые перемещают тележки 4 с грузом по рельсовым путям.
При включении электродвигателя привода отрезки цепи со штангами приходят в движение и передвигают тележки вперед на один шаг. Затем автоматическим переключателем вращение электродвигателя реверсируется, и штанги (без грузов) возвращаются в исходное положение.
Штанговые конвейеры значительно экономичнее обычных грузоведущих, так как тяжелая дорогостоящая цепь в них заменена более легкими тягами. Такие машины применяют в формовочных цехах заводов железобетонных изделий при конвейерной схеме производства.
Подвесные конвейеры используют в поточном производстве на сложных трассах заводов строительной индустрии. Замкнутая цепь
6 (рис. 139) с прикрепленными к ней каретками 5 движется по замкнутому подвесному пути (рельсу) 7; каретки несут подвески (люльки) 2 с штучными грузами 8; рельс 7 подвешен к элементам здания или смонтирован на отдельных опорных конструкциях.
Движение цепи, натянутой устройством 9, сообщается от привода 4. Повороты цепи в горизонтальной плоскости осуществляются через звездочки с?, а в вертикальной - при помощи перегибов 1 направляющего рельса 7.
Производительность грузоведущих и подвесных конвейеров определяют по формуле (225), скорость их принимают в соответствии с ритмом обслуживаемых производственных операций: не более 0,2 м/сек для грузоведущих и не более 0,5 м/сек для подвесных.
Тяговый расчет скребковых, грузоведущих и подвесных конвейеров производят так же, как и пластинчатых, т. е. методом обхода по контуру.
