Степыгин В.И., Чертов Е.Д., Елфимов С.А. Проектирование подъемно-транспортных установок

Подождите немного. Документ загружается.

161

Рис. 2.24. Схемы расположения подвесок

на вертикальных участках (рис. 2.24, в)

min п min

∆аh≥+ ,

где R

– радиус начальной окружности звездочки; b

– ширина

подвески с грузом; l

– наименьшая длина подвески с грузом; β –

угол наклона трассы к горизонтали; h

– максимальная высота

подвески.

Полученное значение а округляют до значения, кратного шагу

цепи.

2.7.2. Выбор типоразмера цепи и шага кареток

В горизонтальных подвесных конвейерах возможно примене-

ние цепи любого типа: тяговых пластинчатых втулочно-роликовых

= 65…200 мм), пластинчатых приводных (t

= 25…38 мм).

В пространственных конвейерах используются цепи, обладающие

двусторонней гибкостью: горячештампованные разборные по

ГОСТ 589–85 для конвейеров среднего и тяжелого типов и круг-

лозвенные сварные по ТУ12.0173856.015–88 для конвейеров лег-

кого типа.

ПОДВЕСНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

162

Шаг кареток l

принимают в зависимости от шага подвесок а:

= а при а ≤ 900 мм, и а = с 2t

(с – целое число);

при наличии вертикальных перегибов а ≤ 10t

;

при а > 900 мм устанавливаются промежуточные каретки с

= с 2t

< 900 мм.

Нагрузка от массы груза, приходящаяся на 1 м длины конвейера,

= m

/a. (2.132)

Для определения расчетных нагрузок от ходовой части следу-

ет предварительно выбрать типоразмер тягового элемента и каре-

ток, а также разработать конструкцию подвески для грузов. Рас-

пределенная нагрузка от движущих частей конвейера

= m

+ m

/а + q

, (2.133)

где m

– масса каретки; m

– масса подвески; q

– удельная нагруз-

ка цепи.

Правильность выбора типоразмера тягового элемента прове-

ряется по максимальному расчетному натяжению F

max

, которое для

цепного конвейера определяется приближенно:

max

= F

min

+ ϖ′g[(q

+ q

](1 + БК

) + gq

∆H, (2.134)

где К

= φ

– общий коэффициент сопротивлений на поворо-

тах и перегибах; в вертикальном перегибе φ, на горизонтальном

повороте ξ (рис. 2.25, а–в) и на роликовой батарее λ (рис. 2.25, г–

е); [x, y, m – количество соответственно вертикальных перегибов,

горизонтальных поворотов на звездочках и роликовых батареях на

трассе конвейера]; ϖ′ – коэффициент сопротивления на прямоли-

нейном участке; L

– горизонтальные проекции длины соот-

ветственно загруженной и холостой трассы конвейера; ∆H – раз-

ность высот мест загрузки и выгрузки; Б = 0,35…0,5 – коэффици-

ент, зависящий от числа поворотов и перегибов трассы, причем

Б = 0,35 принимается для конвейеров, имеющих более пяти пово-

ротов и перегибов; F

min

– наименьшее натяжение цепи; для грузо-

несущих конвейеров F

min

≥ 0,5…1 кН; для толкающих и грузотя-

нущих – F

min

> 1,5…3 кН.

Глава 2. ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ

163

а )

б )

в )

г )

д ) е )

Рис. 2.25. Схемы горизонтальных поворотов

подвесных конвейеров:

а, б и в – на звездочках или блоках; г и д – на роликовой

батарее; е – на направляющей шине

Значения коэффициентов ϖ′, φ, ξ, λ для подвесных конвейеров

с расчетной нагрузкой на каретку 2,5…8 кН и работающих в отап-

ливаемых помещениях можно принимать по табл. 2.20. Роликовые

батареи и направляющие шины применяют в том случае, когда

радиус кривизны значителен и ставить звездочку больших разме-

ров нецелесообразно.

По вычисленному F

max

проверяют предварительно выбранную

цепь из условия

max

≤ [F]

2.20. Значения коэффициентов сопротивления грузонесущего

конвейера

Вертикальные

перегибы φ

Поворотные звез-

дочки и блоки ξ

Роликовые батареи λ

Угол поворота, °

Условия

работы

конвейе-

ра

Прямо-

линей-

ные

участки

ϖ′

<25 35 45 90 180 <30 45 60

Хоро-

шие

Сред-

ние

Тяже-

лые

0,015

0,020

0,027

1,010

1,012

1,018

1,015

1,020

1,025

1,022

1,030

1,035

1,025

1,033

1,045

1,030

1,040

1,055

1,020

1,025

1,030

1,025

1,032

1,040

1,030

1,037

1,045

ПОДВЕСНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

164

где [F

] – допустимая нагрузка на цепь.

Затем (если необходимо) уточняют q

Профили зубьев звездочек для разборных цепей строят по

ГОСТ 593–75, а для двухшарнирных и пластинчатых цепей – по

ГОСТ 592–81.

2.7.3. Уточненный тяговый расчет

Привод конвейера обычно располагают в наивысшей точке

груженой ветви конвейера. Тяговый расчет начинают с определения

точки с наименьшим натяжением цепи F

min

, которая для горизон-

тальных конвейеров, как правило, располагается в точке сбегания

цепи с приводной звездочки. На участке спуска после разгрузки

точку с минимальным натяжением можно определить по следую-

щей схеме (рис. 2.26):

min

= F

при h

> ϖ′ и (h

+ h

)/(l

+ l

) > ϖ′;

min

= F

при h

> ϖ′ > h

;

min

= F

при h

< ϖ′ и (h

+ h

)/(l

+ l

) < ϖ′.

Определив минимальное натяжение цепи в точке 1, проводят

подробный расчет конвейера путем последовательного суммиро-

вания сопротивлений на отдельных участках трассы (рис. 2.27):

Рис. 2.26. Схема для определения F

min

на спуске

Глава 2. ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ

165

Рис. 2.27. Схема трассы подвесного грузонесущего конвейера

= F

+ W

1–2

= F

min

+ ϖ′gq

Сопротивление на поворотных участках определяется в зави-

симости от конструкции, например: на поворотной звездочке

= ξF

; на роликовой батарее F

= λF

Натяжения

= F

+ W

3–4

= F

+ ϖ′gq

;

= ξF

;

= F

+ W

5–6

= F

+ ϖ′gq

;

= F

+ W

6–7

= F

+ ϖ′g(q

+ q

;

= ξF

;

= F

+ W

8–9

= F

+ ϖ′g(q

+ q

;

= ξF

;

= F

+ ϖ′g(q

+ q

;

ПОДВЕСНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

166

= φg[φF

+ ϖ′ (q

+ q

+ (q

+ q

];

= F

+ W

12–13

= F

+ ω′g(q

+ q

Натяжение в точке 13 является наибольшим, т. е.

= F

нб

= F

max

Считается целесообразным сравнить F

max

, полученное в ре-

зультате уточненного расчета, с ранее вычисленным значением

max

по приближенной формуле и сделать оценку правильности

выбора типоразмера цепи. При несоблюдении условия F

max

≤ [F

]

следует вернуться к выбору цепи и повторению расчетов.

Для определения натяжения в точках 15 и 14 необходимо вес-

ти расчет против хода конвейера в обратном порядке, начиная с

точки 1:

101002

()

ql qh

′

−ϖ +

ϕϕ

;

= F

– W

14–15

= F

– ϖ′g(q

+ q

= F

сб

2.7.4. Выбор привода и натяжного устройства

Сила тяги на приводной звездочке с учетом сопротивления на

перегибе цепи на ней

= F

нб

– F

сб

+ (ξ – 1)(F

нб

+ F

сб

Потребная мощность электродвигателя конвейера

дв

≥

1000η

где η – КПД передаточного механизма привода; предварительно

можно принимать η = 0,8…0,85.

Кинематический расчет привода, выбор и проектирование пе-

редаточных механизмов для цепных подвесных конвейеров прово-

дят по тем же методикам, что и для других видов конвейеров с тя-

говым органом, в частности цепных (см. разделы 2.2 и 2.3). Одна-

Глава 2. ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ

167

ко прежде всего из-за малых скоростей движения ходовой части

выбор передач привода в подвесных конвейерах имеет свои осо-

бенности.

Для конвейеров легкого типа предпочтительны мотор-

редукторы с планетарными или волновыми передачами, имеющие

компактную конструкцию и высокий КПД.

Для конвейеров среднего и тяжелого типов применяют угло-

вые и гусеничные приводы. В угловых используются червячно-

цилиндрические и зубчатые многоступенчатые редукторы. Редук-

торы с червячной передачей более компактны, но имеют пони-

женный КПД (до 0,5). Наибольшее распространение получили че-

тырехступенчатые коническо-цилиндрические редукторы типа

КДВ с передаточными числами 160…2124, способные обеспечи-

вать скорость конвейеров 0,6…23,6 м/мин. Общий КПД таких ре-

дукторов равен 0,9.

Если при тяговом расчете подвесного конвейера получается,

что сила тяги на приводной звездочке больше допустимого для

выбранного типоразмера (W

> [F

]), то конвейер проектируют с

несколькими приводами (многоприводный).

Гусеничный привод устанавливают в горизонтальной плоско-

сти на прямолинейном участке трассы; сила тяги передается при

помощи кулачков гусеничной цепи, входящих в зацепление со

звеньями тяговой цепи. Применение гусеничных приводов в мно-

гоприводных подвесных конвейерах нежелательно.

В случаях, когда по условиям эксплуатации требуется обеспе-

чить переменную скорость цепи, в состав привода включают ва-

риатор скорости, применяемый часто в сочетании с клиноремен-

ной передачей.

В подвесных конвейерах преимущественное распростране-

ние получили грузовые натяжные устройства (рис. 2.28), которые

выполняют без полиспаста при натяжении до 12 кН и с полиспа-

стом при натяжении до 24 кН. Грузовые натяжные устройства

обязательно устанавливают на подвесных конвейерах, трассы

которых проходят через нагревательные или холодильные каме-

ры, поскольку вследствие разности температур изменяется дли-

на цепи.

ПОДВЕСНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

168

Рис. 2.28. Грузовое натяжное устройство:

1 – натяжная звездочка; 2 – поворотный участок пути; 3 – ограничитель;

4 – груз; 5 – направляющие ролики; 6 – тележка

Масса натяжного груза

()

тнн

m +

(2.135)

где F

= F

нб

+ F

сб

– сумма натяжения набегающей и сбегающей

на натяжную звездочку (блок) ветвей тягового элемента; в соот-

ветствии с рис. 2.27 F

нб

= F

и F

сб

= F

; F

– сопротивление пе-

ремещению натяжной тележки; F

= 0,05g m

; m

– масса тележки;

η – КПД полиспаста и отводных блоков; при отсутствии полиспа-

ста η = 0,95.

Ход натяжного устройства (ход перемещения тележки) для

цепей обычно принимают 250…400 мм.

Другие виды натяжных устройств – пневматические, винто-

вые и пружинно-винтовые – применяют в основном для конвейе-

ров малой длины и мощности.

Для конвейеров легкого типа с силой тягового элемента до

200…400 Н иногда натяжную станцию совмещают с приводной,

устанавливая последнюю на раму натяжной станции. Это упроща-

ет схему конвейера.

Глава 2. ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ

169

2.7.5. Особенности расчета грузотолкающих конвейеров

Минимальный шаг толкателей определяют как и для грузоне-

сущего конвейера и принимают кратным двойному шагу цепи,

проверяя его на проходимость тележек с грузом при зазорах

0,2…0,3 м.

Распределенная масса ходовой части

= q

+ m

где q

– распределенная масса цепи; m

и a

– масса и шаг каретки;

и a

– соответственно масса и шаг толкателя.

Распределенная масса грузового пути

= (m

+ m

)/а,

где m

, m

и m

– масса соответственно тележки, подвески и груза;

а – шаг подвесок.

Подробный расчет конвейера производят, как и для грузоне-

сущего конвейера (см. разд. 2.7.3), путем последовательного сум-

мирования сопротивлений на отдельных участках трассы конвейе-

ра, принимая коэффициенты сопротивления движению тележек по

табл. 2.21.

2.21. Значения коэффициентов сопротивления движению

тележки грузотолкающего конвейера

На прямолинейных участках

При повороте

на угол, °

Условия

работы

конвейера

Каретки

на

опорах

качения

Каретки на

ползунках

Грузонесущие

тележки

90 180

Хорошие

Средние

Тяжелые

0,025

0,035

0,050

0,20

0,27

0,35

0,015…0,025

0,020…0,035

0,027…0,045

0,05

0,06

0,07

0,08

0,10

0,12

ПОДВЕСНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

170

2.8. Винтовые конвейеры

На предприятиях пищевой промышленности винтовые кон-

вейеры применяют для транспортирования пылевидных, порошко-

образных и (реже) мелкокусковых насыпных грузов на сравни-

тельно небольшое расстояние. Шнеки используют для выполнения

различных технологических операций в тестоделителях, диффузи-

онных аппаратах, прессах и др. Винтовыми конвейерами нецеле-

сообразно транспортировать липкие, высокоабразивные и сильно

уплотняющиеся грузы.

Конвейеры выполняют горизонтальными или пологонаклон-

ными под углом до 20° (рис. 2.29) и вертикальными или крутона-

клонными (рис. 2.30).

Горизонтальный (или пологонаклонный) винтовой конвейер

(рис. 2.29) состоит из расположенного в подшипниках 5, 8, 10 про-

дольного вала 11 с укрепленными на нем винтовыми витками, же-

лоба 7 с полуцилиндрическим днищем, в котором винт размещен

соосно, и привода, вращающего винт. Насыпной груз подается в

желоб через один или несколько патрубков 9 в его крышке и при

вращении винта скользит вдоль желоба. Разгрузка желоба произ-

водится через один или несколько патрубков 12, 13 в днище,

снабженных затворами.

Расчет винтового конвейера рекомендуется проводить по при-

веденной ниже методике.

Н а п р а в л е н и е д в и ж е н и я

1 2 3 4 5 6

1 3

7 8 9

1 0

1 1

1 2

Рис. 2.29. Горизонтальный винтовой конвейер:

1 – электродвигатель; 2, 4 – соединительные муфты; 3 – редуктор;

5 – головной подшипник; 6 – смотровой люк; 7 – желоб;

8 – промежуточный подшипник; 9 – загрузочный патрубок; 10 – задний

подшипник; 11 – вал с винтом; 12 – промежуточный разгрузочный

патрубок; 13 – передний разгрузочный патрубок

Глава 2. ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ