Классификация транспортирующих машин
Транспортирующие машины можно разделить на две основные группы:
1 – с тяговым органом (ленточные и цепные конвейеры, элеваторы);
2 – без тягового органа (роликовые, винтовые и инерционные конвейеры; пневматические, гидравлические и гравитационные устройства).
В машинах первой группы тяговый элемент (лента, цепь, канат) одновременно является и несущим элементом, при этом груз размещается либо непосредственно на тяговом элементе, либо на прикрепленных к нему устройствах.
Рассмотрим транспортирующие машины с тяговым органом.
Ленточный конвейер (рис. 1.1, а) состоит из приводного 4 и натяжного 1 барабанов и ленты 2, охватывающей барабаны с натяжением и транспортирующей груз 3. Тяговое усилие от приводного барабана к ленте передается посредством сил трения.
Рис. 1.1. Схемы конвейеров с тяговым органом:
а – ленточного; б – пластинчатого цепного; в – скребкового цепного;
г – ковшового цепного; д – люлечного цепного
Цепной конвейер (рис. 1.1, б – д) состоит из приводной 4 и натяжной 1 звездочек и цепи 6, входящей в зацепление с обеими звездочками. Тяговое усилие от приводной звездочки к цепи передается с помощью зацепления. Для перемещения груза 3 к цепи крепят специальные устройства: пластины 5, скребки 7, ковши 8, люльки 9 и т.п.
Элеватор – устройство для непрерывного транспортирования груза в вертикальном или наклонном направлении с помощью грузонесущего органа (ковша, люльки, полки и др.), прикрепленного к тяговому элементу (ленте или цепи).
Далее рассмотрим транспортирующие машины без тягового органа.
Роликовый конвейер (рольганг)(рис. 1.2, а) – конвейер, на котором перемещение груза 2 происходит с помощью вращающихся роликов 1, оси которых установлены в подшипниках на раме конвейера. Такие конвейеры обычно используются для перемещения груза, имеющего высокую температуру.
Рис. 1.2. Схемы конвейеров без тягового органа:
а – роликового; б – винтового
Винтовой конвейер (рис. 1.2, б) – конвейер, в котором перемещение груза 2 в неподвижном корпусе 3 производится посредством вращения винтового вала 4 (вала с винтовыми лопастями).
Винтовая труба (рис. 1.3) по принципу действия аналогична винтовому конвейеру и представляет собой полый цилиндр 1, внутри которого на стенках установлены винтовые выступы 2. При вращении трубы 1 с помощью приводного ролика 4 груз 3 перемещается вдоль оси с помощью выступов 2.
Рис. 1.3. Схема транспортирующей винтовой трубы
Гравитационные устройства для транспортирования груза выполняются в виде наклонных или винтовых спусков, по которым груз перемещается под действием собственной силы тяжести.
Наклонный спуск (рис. 1.4, а) состоит из трех участков: на участке 1 с большим углом наклона груз 2 разгоняется до заданной скорости, на участке 3 замедляет движение, а затем останавливается на участке 4.
Рис. 1.4. Схемы гравитационных транспортных устройств:
а – наклонного; б – винтового
Винтовые гравитационные устройства (рис. 1.4, б) имеют меньшую ширину корпуса и поэтому более компактны.
В инерционном конвейере перемещение груза происходит под действием сил инерции. По принципу действия их делят на две группы: 1 – вибрационные, в которых груз отрывается от желоба и перемещается микроскачками; 2 – качающиеся, в которых груз скользит по желобу.
Амплитуда и частота колебаний желоба вибрационного конвейера составляют 0,5. 5 мм и 450. 3000 Гц соответственно; качающегося – 10. 150 мм и 40. 400 Гц соответственно.
Пневматические и гидравлические устройства осуществляют перемещение сыпучих, волокнистых и кусковых материалов в потоке воздуха или жидкости по трубам или желобам.
В настоящем пособии подробно рассмотрен наиболее распространенный на металлургических предприятиях тип транспортирующих машин – ленточный конвейер.
Для создания ленточного конвейера необходимо знать его производительность и характеристику транспортируемых грузов.
Транспортирующие машины непрерывного действия
К транспортирующим машинам непрерывного действия с тяговым органом относят машины, в которых грузонесущим и тяговым элементом служат лента, цепь или канат. Груз непрерывным потоком перемещается на тяговом элементе или на устройствах, прикрепленных к нему.
В ленточном конвейере (рис. 3, а) вращение от двигателя через редуктор передается приводному барабану 1, от которого за счет трения приводится в движение лента 4 с перемещаемым на ее рабочем участке насыпным грузом 5 (груз может быть и штучным). Лента опирается на ролики 2, ее натяжение обеспечивается перемещением натяжного барабана 3
В цепных конвейерах (рис. 3, б, в) тяговым элементом является цепь, тяговое усилие от звездочки к цепи передается в результате зацепления. Для транспортирования груза на цепь крепят специальные устройства: пластины (б), скребки (в), ковши, люльки, ступени и подвески.
Цепной пластинчатый конвейер (рис. 3, б) состоит из цепи 2 с прикрепленным к ней настилом 1, вместе с которым перемещаются штучные грузы 3 (груз может быть и насыпным). Цепь приводится в движение приводной звездочкой 4 и огибает натяжную звездочку 5.
Рис.3. Транспортирующие машины с тяговым органом
К транспортирующим машинам непрерывного действия без тягового органа относят: винтовые, роликовые и инерционные конвейеры, гравитационный транспорт, а также пневматический и гидравлический транспорт.
В винтовом конвейере (рис.4, а) насыпной груз перемещается с помощью вращающегося винта 1, лопасти которого толкают его по желобу конвейера 2.
В роликовом конвейере (рис.4, б) груз 1 перемещается по роликам 2 за счет сил тяжести. В горизонтальном конвейере ролики могут быть приводными.
Рис.4. Транспортирующие машины без тягового органа
Инерционный конвейер (рис.4, в) предназначен для перемещения мелких, штучных или сыпучих грузов на небольшие расстояния. Перемещение грузов происходит за счет сил инерции при возвратно-поступательном движении желоба конвейера 4, который установлен на упругих стойках 1, расположенных наклонно к раме 2. Желоб приводится в движение через кривошипно-шатунный механизм 3. Такой конвейер называют качающимся. Используют также вибрационные конвейеры, в которых перемещение материала происходит за счет вибрации грузонесущего органа и перемещение груза происходит микробросками с отрывом части груза от желоба.
К категории конвейеров без тягового органа можно отнести гидравлические, где груз перемещается вместе с жидкостью по грузопроводу, и пневматические, где грузы в контейнерах перемещаются в трубах сжатым воздухом.
Таблица 1. Транспортные установки непрерывного действия.
Транспортирующие машины
Транспортирующие машины (машины непрерывного транспорта) предназначаются для перемещения непрерывным потоком в горизонтальном, наклонном или вертикальном направлениях массовых однородных материалов (сыпучих, мелкокусковых, штучных), а также грунта и бетонной смеси. В гидротехническом строительстве транспортирующие машины преимущественно применяют для перемещения заполнителей, вяжущих, грунта и бетонной смеси, а также материалов и элементов изделий производственных предприятий строительств, начиная от склада сырья и до склада готовой продукции.
По принципу действия транспортирующие машины, применяемые непосредственно в строительстве, разделяются на конвейеры, в которых перемещаемому материалу движение сообщается механическим путем, и пневмотранспортные установки, в которых перемещаемый материал движется в потоке воздуха. Конвейеры наиболее распространены в строительстве.
Транспортирующие машины и механизмы предназначены для горизонтального и слабонаклонного перемещения на большие расстояния штучных и сыпучих грузов и выполнения погрузочно-разгрузочных работ.
По принципу действия транспортирующие машины подразделяются на механизмы непрерывного действия (конвейеры) и механизмы периодического действия (электрические и карбюраторные тележки, тележки без двигателя, а также гравитационные устройства).
В торговле применяют конвейеры преимущественно трех типов: ленточные, пластинчатые и роликовые. Каждый из этих типов конвейеров выпускается стационарным и передвижным.
Стационарный ленточный конвейер (KЛ-1 и др.) состоит из следующих узлов :
• приводного 1 и натяжного 5 барабанов; замкнутой бесконечной резиновой ленты 2 шириной 400, 500 или 650. мм, охватывающей приводной и натяжной барабаны и являющейся одновременно тяговым и грузонесущим устройством; верхних опорных роликов 4, поддерживающих ленту и груз 3; нижних опорных роликов 7, поддерживающих нижнюю ветвь ленты; натяжного механизма 6, создающего натяжение ленты; электропривода, электроприборов (автоматического выключателя, кнопочного поста, магнитного пускателя и др.), обеспечивающих движение ленты в обоих направлениях.
Конвейеры пластинчатые (КП-55 и др.) в отличие от ленточных имеют грузонесущее устройство в виде трубчатого настила шириной 500 мм, закрепленного на двух бесконечных цепях. С помощью электропривода цепи движутся параллельно друг другу, огибая приводной и натяжной барабаны. К каждой седьмой трубе нас-
Конвейер пластинчатый КП-55
тила прикреплена упорная пластина, предохраняющая грузы от соскальзывания при наклонном положении конвейера. Конвейер снабжен приемной площадкой, на которую грузы поступают с настила. По сравнению с ленточными пластинчатые конвейеры применяют для более тяжелых грузов. Общая масса одновременно находящихся на них грузов не должна превышать 420 кг. Конвейеры могут работать при наклоне до 45°. Выпускают конвейеры длиной от 4 до 40 м.
Конвейеры ленточные передвижные (КНЛП-5 и др.) сходны со стационарными конвейерами. Отличие состоит в том, что в передвижных конвейерах резинотканевая лента вместе с барабанами и опорными роликами собрана на подъемной стреле. Стрела укреплена шарнирно на четырехколесной тележке (с двумя поворотными колесами). Наклон стрелы регулируют в пределах до 37° с помощью специального механизма. В рабочем положении конвейер закрепляют на месте эксплуатации с помощью четырех винтовых упоров. Передвижные ленточные конвейеры выпускают длиной от 5 до 20 м с лентой шириной 400, 500 и 650 мм. Конвейер ленточный передвижной КНЛП-5
Скорость движения ленты, м/с
Мощность электродвигателя, кВт
Габаритные размеры, мм
Складывающийся передвижной ленточный конвейер КНПС-4 предназначен для перемещения грузов, упакованных в тару, при погру-зочно-разгрузочных работах в торговых организациях и на складах.
Конвейер состоит из тележки, складывающейся стрелы с приводным и натяжным барабанами, электропривода и ручного гидравлического насоса.
Сварная рама тележки опирается на три колеса: два неповоротных и одно рояльного типа. Для устойчивости конвейера во время работы выставляются аутригеры.
Стрела конвейера шарнирно укреплена на одном конце тележки и может быть установлена при помощи двух гидравлических цилиндров под любым углом к горизонтали в пределах от 12 до 37°. Угол наклона стрелы изменяют с помощью ручного гидравлического насоса. Стрела опускается нажатием кнопки спускового клапана насоса. В средней части стрелы имеется шарнир, позволяющий складывать ее части во время транспортирования или хранения конвейера после окончания работы.
Перед началом работы верхнюю часть стрелы конвейера устанавливают в рабочем положении и обе половины стрелы скрепляют винтами и специальными гайками.
Конвейером управляют с кнопочных станций, находящихся с правой и левой его сторон. На ленте через каждые 2 м укреплены упоры, препятствующие скольжению груза при больших углах наклона
Техническая характеристика конвейера КНПС-4
Производительность, т/ч. 50
Общая масса единичных грузов, находящихся
на рабочей ветви конвейера, кг. 120
Скорость движения ленты, м/с. 0,48
Ширина ленты, мм. 400
Высота разгрузки груза, мм
число оборотов в минуту. 1410
Расстояние между центрами барабанов, мм. 4000
Габаритные размеры в рабочем положении, мм:
Габаритные размеры в сложенном виде, мм:
Роликовые конвейеры бывают приводные и неприводные. На складах обычно используются неприводные, которые предназначаются для перемещения штучных и затаренных грузов в горизонтальной плоскости или под небольшим углбм. Грузы, имеющие сложную конфигурацию или в мягкой таре, перемещаются на специальных площадках или поддонах. На горизонтальном конвейере груз
На предприятиях торговли активно используются электрические и ручные тележки в качестве машин и механизмов безрельсового
Угол естественного откоса, град
транспорта. Они предназначены для горизонтального и слабонаклонного транспортирования упакованных грузов в складских помещениях торговых предприятий.
Тележки электрические (электрокары) ЭТ-550М; ЭТ-1040; ЭТ-2040; ЭК-2Б и др. служат для перемещения тарных и штучных грузов на расстояние до 1000 м в помещениях складов, крупных магазинов и на открытых площадках с твердым покрытием. В торговле наиболее распространены электротележки грузоподъемностью 1 и 2 т со скоростью передвижения от 10 до 20 км/ч.
Тележка электрическая с неподвижной грузовой платформой ЭТ-2040
Электротележка состоит из корпуса (шасси), двух передних управляемых колес, двух задних ведущих колес, электропривода, аккумуляторной батареи, рулевого управления, тормозов и электроприборов. Электротележки типа ЭТ имеют сиденья для водителя и грузчика
или сопровождающего работника и рулевое управление автомобильного типа. В электротележках типа ЭК предусмотрены подножка для водителя и рычажное рулевое управление.
Для определения производительности погрузочно-разгрузочных и штабелирующих машин подсчитывают их фактическую среднюю производительность за расчетный период, исходя из средних нагрузок, средних расстояний перемещения грузов и средних скоростей движения машин.
Платформенные электротележки служат для перемещения различных грузов на расстояние более 1000 м как внутри, так и вне склада. Платформенные электротележки изготавливаются различных модификаций: без кабины с бортами, без кабины и бортов, с кабиной и бортами.
Платформенная электротележка ЭТ-2047. А
Платформенная электротележка ЭТ-2047. А
Техническая характеристика электротележки ЭТ-2047А
Номинальная грузоподъемность, кг. 2000
Максимальная скорость, км/ч:
Минимальный радиус поворота, мм. 3300
Ширина рабочего проезда при повороте на 90°
в пересекающих проездах, мм. 2800
Габаритные размеры, мм:
высота с кабиной. 1600
высота без кабины. 1980
Тележки ручные с подъемными вилами ТГВ-1250М и др. применяют для погрузки, разгрузки, перемещения и штабелирования грузов, уложенных на поддоны и в тару-оборудование на стоечных опорах.
Тележка состоит из корпуса, двух вил, двух передних поворотных и двух задних неповоротных колес и подъемного механизма с рукояткой. Рукоятка служит для управления подъемным механизмом и движением тележки. Тележку с опущенными вилами подводят под тару-оборудование или поддон и делают несколько качений (не более 10) рукояткой тележки. Подъемное устройство приподнимает раму с вилами, а вместе с ней и груз. После остановки тележки на месте разгрузки нажимают на рычаг выключения подъемного механизма, установленный на рукоятке. При этом рама с вилами плавно опускается до крайнего нижнего положения, при котором тележку свободно выкатывают из-под тары-оборудования или поддона.
Разгрузочные передвижные устройства УРП-1500, УРП-1500М и др. предназначены для погрузки и выгрузки тары-оборудования из кузова автомобиля без грузоподъемного борта, ее перемещения на небольшие расстояния и штабелирования.
Передвижное разгрузочное устройство состоит из корпуса 3 с поручнями 5 для перемещения вручную, двух поворотных 7 и двух неповоротных 9 колес, электропривода, подключаемого к трехфазной электросети, электроприборов и грузоподъемного механизма с вилочным захватом 1 или съемной площадкой 10.
Транспортирующие машины с тяговым органом
Лекция 18. Транспортирующие машины
Транспортирующие машины (конвейеры) предназначаются для перемещения грузов. В зависимости от характера груза грузовой поток может быть осуществлен или в виде сплошной струи сыпучих или кусковых материалов, а также в виде отдельных порций сыпучих или кусковых материалов и отдельных штучных грузов.
Все устройства непрерывного транспорта можно подразделить на две группы: транспортирующие машины с тяговым органом (лента, цепь, канат), в которых груз перемещается вместе с тяговым органом, и транспортирующие машины без тягового органа.
Группа транспортирующих машин с тяговым органом включает в себя ленточные и цепные конвейеры различного вида и назначения.
Ленточные конвейеры. Ленточные конвейеры (рис.7.11) имеют тяговый орган 2, выполненный в виде бесконечной ленты, являющийся несущим элементом конвейера, приводную станцию, приводящую в движение приводной барабан 1, натяжную станцию с натяжным хвостовым барабаном 6, и натяжным устройством 7, поддерживающих роликов на рабочей ветви ленты 4 и на холостой ветви ленты 8 (в ряде случаев вместо поддерживающих роликов используется сплошной деревянный или металлический настил), загрузочное устройство 5 и разгрузочное устройство 3, отклоняющий барабан I 10, и устройство для очистки ленты 11. Все элементы конвейера смонтированы на металлической раме 9. Ленточные конвейеры являются наиболее распространенными транспортирующими машинами, применяемыми в самых различных областях народного хозяйства для перемещения разнообразных штучных и насыпных грузов*.
Широкое применение ленточные конвейеры получили для межоперационного транспортирования грузов в поточном производстве, для транспортирования в литейных цехах (подачи земли), в шахтном хозяйстве, для подачи топлива и зерна на элеваторах и т. п. Схемы этих конвейеров весьма разнообразны и определяются назначением конвейера в данном технологическом процессе.
Барабаны.В ленточных конвейерах различают приводные, концевые, натяжные и отклоняющие барабаны (рис.7.12), служащие для изменения направления движения ленты. Чем больше диаметр барабана, тем меньше напряжение изгиба ленты и тем больше срок ее службы. При эксплуатации лент установлено, что обычно приходится сменять текстильную ленту из-за ее расслаивания, которое происходит от многократных изгибов ленты на барабанах. Максимальное натяжение лента имеет на приводном барабане, диаметр которого для уменьшения напряжений изгиба принимают наибольшим.
Чтобы конвейерная лента не сбегала с барабанов в сторону, приводные и натяжные барабаны выполняют бочкообразными. Неприводные и отклоняющие барабаны изготовляют цилиндрическими.
Поддерживающие ролики.Чтобы лента под влиянием собственного веса и веса груза не провисала, между барабанами устанавливают поддерживающие ролики (рис.7.13). Диаметр ролика выбирают в зависимости от ширины ленты, ее скорости движения, вида груза и, особенно, в зависимости от размеров кусков.
Натяжные устройства.Натяжные устройства подразделяются на устройства, поддерживающие постоянную силу натяжения ленты, и устройства, регулирующие натяжение ленты в зависимости от требуемой величины крутящего момента на приводном барабане.
К устройствам первой группы, поддерживающим постоянное натяжение, относятся механические натяжные устройства, в которых натяжение ленты создается при помощи винтовых или реечных механизмов, и грузовые устройства, действующие от свободно висящего груза. Натяжную станцию располагают там, где лента имеет минимальное натяжение (при этом и усилие натяжения также является минимальным), либо там, где удобнее обслуживать натяжную станцию.
Недостатком винтовых натяжных станций является необходимое наблюдение за состоянием тягового элемента и его подтягивании по мере вытяжки. Преимуществом винтового натяжения являются его малые габариты.
Загрузка конвейеров.Конвейер можно загрузить в любой точке его длины. Однако обычно загрузку конвейеров производят около хвостового барабана. Погрузку на полотно штучных грузов производят или с лотка, по которому скатываются эти грузы, или вручную. Загрузку конвейера сыпучими грузами производят обычно при помощи загрузочного лотка.
Разгрузка конвейеров.Наиболее простым и удобным способом разгрузки конвейеров, не требующих специальных устройств, является сброс материала с приводного барабана.
Цепные конвейеры. В цепных конвейерах тяговым органом являются цепи различного типа: пластинчатые, сварные. Наиболее распространенными являются пластинчатые втулочно-роликовые цепи. Цепные конвейеры можно применять при высоких температурах, а также для работы с весьма грубыми и крупнокусковыми материалами, когда применение ленточных конвейеров становится нецелесообразным. Цепь дает возможность удобного и надежного крепления грузонесущих и ходовых элементов конвейера, обеспечивает надежную передачу тягового усилия зацеплением цепи звездочкой и имеет малую вытяжку под нагрузкой.
|
Недостатком цепного тягового органа является наличие большого количества шарниров, требующих регулярного наблюдения и периодической смазки, а также интенсивный износ цепи при высоких скоростях, вследствие наличия динамических усилий. Обычно скорость цепного конвейера не превышает 0,6—1,0 м/сек. Одновременно с транспортированием груза на цепном конвейере могут производиться различные технологические операции. Особенно широко применяют цепные конвейеры в сборочных цехах (сборочные конвейеры), а также в автоматических цехах и автоматических заводах, так как цепной конвейер можно легко приспособить к выполнению данного технологического процесса и автоматизировать его работу по заданной программе.
Для перемещения груза конвейеры снабжаются пластинами, образующими полотно конвейера, или ковшами, люльками, специальными подхватами, тележками и т. п. шарнирно подвешиваются к двум тяговым цепям. Центр тяжести ковша располагается всегда ниже оси подвеса, чем обеспечивается устойчивое положение ковша при его движении и автоматическое возвращение в исходное положение после опрокидывания при разгрузке.
Подвесные конвейеры. Простые и надежные в работе подвесные грузонесущие конвейеры (рис.7.15) широко применяются на предприятиях легкой индустрии. С помощью одного конвейера или системы конвейеров полностью реализуются задачи внутрицехового и межцехового транспорта.
Преимуществами подвесных грузонесущих конвейеров являются:
возможность сравнительно несложного изменения трассы транспортировки при перестановке оборудования; располагаясь над оборудованием или в проходах, трасса конвейера практически не занимает производственных площадей; возможность создания подвижного склада полуфабрикатов на подвесках и резерва пустых подвесок для сокращения времени их подхода к рабочим местам;
возможность реализации механической и автоматической загрузки-разгрузки с адресованием грузов.
К недостаткам подвесных грузонесущих конвейеров относят:
металлоемкость ходовых путей, поворотных рам, креплений и подвижной системы с подвесками;
некоторую загроможденность объема производственного помещения; требование повышенного внимания к персоналу при прохождении трассы вблизи рабочих мест и в проходах;
опасность применения напольного транспорта в зонах пересечения трассы конвейера.
Конструктивные особенности. В подвесных грузонесущих конвейерах грузы перемещаются по подвесному ходовому пути 4 на подвесках 2, опирающихся на каретки с катками 3, соединенных в замкнутый контур тяговым элементом 1.
Все тяговые элементы, исключая цепи с катками, внедренными в конструкцию, перемещаются по ходовому пути, опираясь на каретки, равномерно рассредоточенные по длине конвейера. Конструкция каретки и ее размеры зависят от строения ходового пути, грузоподъемности подвески и типа тягового элемента. Типовая каретка подвесных грузонесущих конвейеров с разборной цепью и ходовым путем из двутавра показана на рис.