Кожушко конспект лекций по МНТ. Конспект лекций по дисциплине машины непрерывного транспорта екатеринбург 2010 Содержание Стр. Введение 7
 Скачать 16.3 Mb.
|
|
6. ПЛАСТИНЧАТЫЕ КОНВЕЙЕРЫ Пластинчатыми конвейерами называют машины непрерывного действия, грузонесущим элементом которых является жесткий настил (полотно), состоящий из отдельных пластин; тяговым элементом является одна или две тяговые цепи, огибающие концевые (приводную и натяжную) звездочки. Пластинчатые конвейеры используют для транспортирования в горизонтальном и наклонном направлениях насыпных и штучных грузов в машиностроительной, химической, горнорудной, энергетической и других отраслях промышленности. На пластинчатых конвейерах можно перемещать крупнокусковые и абразивные материалы, а также тяжелые штучные грузы. Одновременно с процессом транспортирования грузы-изделия могут подвергаться технологическим операциям (закалке, отпуску, охлаждению, мойке, окраске, сушке и др.) Пластинчатые конвейеры классифицируют по конструкции настила, конфигурации трассы и назначению. По назначению различают стационарные и передвижные пластинчатые конвейеры. 6.1 Пластинчатые конвейеры общего назначения В зависимости от конструкции настила и тяговой цепи и конфигурации трассы (рис. 6.1) различают пластинчатые конвейеры общего назначения (вертикально замкнутые); изгибающиеся (с пространственной трассой) и специального назначения (разливочные машины, эскалаторы, пассажирские, конвейеры с настилом сложного профиля).  Рис. 6.1. Схемы трасс пластинчатых конвейеров: а – горизонтальная; б – горизонтально-наклонная; г – наклонная; д – наклонно-горизонтальная; в, е, ж – сложная Наибольшее широкое применение получили пластинчатые стационарные, вертикально замкнутые конвейеры с прямолинейными трассами, которые являются конвейерами общего назначения. В металлургической промышленности их используют для подачи крупнокусковой руды и горячего агломерата; на химических заводах и при производстве строительных материалов – для перемещения крупнокусковых нерудных материалов; на тепловых электростанциях – при подаче угля; в машиностроении – для транспортирования горячих поковок, отливок, опок, отходов штамповочного производства; на поточных линиях сборки, охлаждения, сушки, сортирования и химической обработки. Передвижные пластинчатые конвейеры используют на складах, погрузочно-разгрузочных, сортировочных и упаковочных пунктах для перемещения тарно-штучных грузов. Специальные пластинчатые конвейеры, в том числе и изгибающиеся с пространственной трассой, используют в горно-рудной и угольной промышленности для транспортирования на дальние расстояния руды и угля. 6.1.1 Общее устройство, назначение и области применения К преимуществам пластинчатых конвейеров по сравнению с ленточными относятся: возможность транспортирования тяжелых крупнокусковых, острокромочных и горячих грузов; возможность загрузки без применения питателей; большая протяженность трассы с наклонными участками и малыми радиусами переходов и обеспечение бесперегрузочного транспортирования; возможность установки промежуточных приводов; высокая производительность при небольшой скорости движения; возможность использования конвейеров в технологических процессах и поточных линиях при высоких и низких температурах. Недостатками пластинчатых конвейеров являются: большая масса настила и цепей и их высокая стоимость; наличие большого количества шарниров цепей, требующих дополнительного обслуживания; сложность замены изношенных катков тяговых цепей; большие сопротивления движению. Пластинчатый конвейер (рис. 6.2) имеет станину, на концах которой установлены две звездочки – приводная 3 с приводом и натяжная с натяжным устройством 4. Бесконечный настил 1, состоящий из отдельных пластин, закрепляется к ходовой части, состоящей из одной или двух тяговых цепей 2, которые огибают концевые звездочки и находятся в зацеплении с их зубьями. Вертикально замкнутые тяговые цепи движутся вместе с настилом по направляющим путям станины вдоль продольной оси конвейера. Конвейер загружается через одну или несколько воронок 5 в любом месте трассы, а разгружается через концевую звездочку и воронку. Промежуточная разгрузка возможна только для пластинчатых конвейеров с безбортовым плоским настилом. Скорость их движения составляет до 1,25 м/с.  Рис. 6.2. Пластинчатый конвейер: 1 – настил; 2 – тяговая цепь; 3 – приводная звездочка; 4 – натяжное устройство; 5 – загрузочный бункер Основные параметры пластинчатых конвейеров общего назначения установлены ГОСТ 22281-92: ширина настила: 400; 500; 650; 800; 1000; 1200; 1400; 1600 мм; число зубьев звездочек: 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; скорость движения: 0,01; 0,016; 0,025; 0,04; 0,05; 0,063; 0,08; 0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0 м/с. Угол наклона полотна пластинчатого конвейера может достигать 35–60º и зависит от характеристики транспортируемого груза и типа настила. При транспортировании штучных грузов и наличии на настиле поперечных грузоудерживающих планок угол наклона конвейера может быть увеличен. 6.1.2 Элементы пластинчатых конвейеров Тяговым элементом обычно служат пластинчатые цепи: ПВ – пластинчатые втулочные; ПВР – пластинчатые втулочно-роликовые; ПВК – пластинчатые втулочно-катковые с гладкими катками; ПВКГ – пластинчатые втулочно-катковые с гребнями на катках; ПВКП – пластинчатые втулочно-катковые с подшипниками качения у катков В качестве тягового элемента могут быть использованы втулочные, роликовые и круглозвенные цепи. Конвейеры с шириной настила более 400 мм имеют две тяговые цепи, легкие конвейеры (с шириной настила менее 400 мм) – одну цепь. Опорными элементами у пластинчатых втулочно-катковых цепей являются ходовые катки, передающие нагрузку от настила и транспортируемого груза на направляющие пути (на конвейерах тяжелых типов применяют катки на подшипниках качения). В конвейерах с втулочными и роликовыми цепями и гладким настилом опорными элементами служат стационарные роликовые опоры, закрепленные на станине конвейера. В конвейерах легкого типа с шириной настила 80–200 мм цепь могут объединять с настилом, скользящим по направляющим металлическим или пластмассовым путям. Настил является грузонесущим элементом конвейера. Настил выполняется с бортами и без бортов и имеет различную конструкцию в зависимости от характеристики транспортируемого груза (табл. 6.1). Таблица 6.1 Типы настилов пластинчатых конвейеров
Окончание табл. 6.1
Плоский настил изготавливают из деревянных планок, стальных или полиуретановых пластин; для обеспечения надежного положения груза настил снабжают фасонными накладками или упорами. Волнистый настил обеспечивает надежное перекрытие соседних пластин, увеличивает жесткость и прочность полотна, повышает сцепление грузов с поверхностью конвейера, уменьшает их просыпание между пластинами и обеспечивает перемещение грузов под большими углами наклона. Швеллерный настил применяется для транспортирования крупных горячих отливок и штамповок, обеспечивает прочность и жесткость полотна и облегчает его очистку. Настил изготавливают методом штамповки и сварки стальных листов толщиной 4–10 мм. Пластины настила крепят на болтах, заклепках или приваривают к специальным уголкам, которые крепятся к пластинам тяговых цепей. Основными размерами настила являются его ширина В и высота бортов h. Нормальный ряд ширины настила: 400, 500, 650, 800, 1000, 1200, 1400, 1600 мм; высота бортов: 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 355, 400, 450 и 500 мм. Приводпластинчатого конвейера – угловой или прямолинейный (гусеничный) (разд. 3.3), состоит из приводных звездочек, передаточного механизма (редуктора или редуктора с дополнительной передачей) и электродвигателя. На конвейерах, имеющих наклонный участок трассы, устанавливают стопорное устройство или электромагнитный тормоз. Передаточным механизмом привода служит один редуктор или редуктор с зубчатой или цепной передачей. Мощные конвейеры большой производительности и длины имеют несколько приводов. Натяжные устройства. На пластинчатых конвейерах устанавливаются винтовые (наибольшее распространение) или пружинно-винтовые натяжные устройства (на тяжело нагруженных конвейерах значительной длины со скоростями более 0,25 м/с). Натяжные устройства (НУ) устанавливаются на концевых звездочках и имеют ход равный не менее 1,6–2 шага цепи, Х = 320–2000 мм. Одна из звездочек НУ закрепляется на валу на шпонке, другая – свободно для возможности самоустановки по положению шарниров цепи. Станина пластинчатого конвейера изготавливается из угловой или швеллерной стали. Концевые части выполняют в виде отдельных рам для привода и НУ, среднюю часть – в виде отдельных секций металлоконструкции длиной 4–6 м. 6.1.3 Расчет пластинчатых конвейеров Расчет пластинчатых конвейеров проводится в два этапа: предварительное (ориентировочное) определение основных параметров; поверочный расчет. Исходными данными для расчета являются: производительность; конфигурация трассы; характеристика транспортируемого груза; скорость движения полотна; режим работы. В соответствии с ГОСТ22281–92 выбирается тип конвейера и тип настила. Настил применяется трех типов: легкий – при насыпной плотности транспортируемого груза ρ < 1т/м3; средний – при ρ = 1–2 т/м3; тяжелый – при ρ > 2 т/м3. Высота бортов h бортового настила для насыпных грузов выбирается из нормального ряда (по справочнику), для штучных грузов h = 100–160 мм. Угол наклона конвейера зависит от типа настила и характеристики перемещаемого груза (табл. 6.2), выбранный угол наклона конвейера должен удовлетворять условию β ≤ φ1 – (7–10º), где φ1 – угол естественного откоса груза в движении. Таблица 6.2 Рекомендации к выбору типа настила пластинчатого конвейера
β' – угол трения груза о настил На настиле без бортов насыпной груз располагается по треугольнику (рис. 6.3) так же, как на ленточном конвейере с прямыми роликоопорами; В – ширина настила, b = 0,85В, φ – угол естественного откоса груза в покое (угол естественного откоса груза в движении φ1 = 0,4 φ).  Рис. 6.3. Расположение насыпного груза на плоском настиле Площадь сечения насыпного груза на настиле без бортов  (6.1) где h1 – высота треугольника; с2 – коэффициент, учитывающий уменьшение площади на наклонном конвейере (табл. 6.3). Производительность конвейера  , (6.2) где ρ – плотность груза, т/м3; v – скорость конвейера, м/с; Вп – ширина настила без бортов. Таблица 6.3 Значения коэффициента с2
Ширина настила без бортов  . (6.3) Производительность при настиле с бортами (рис. 6.4)  . (6.4) а б Рис. 6.4. Типы бортовых настилов: а – с подвижными бортами; б – с неподвижными бортами Площадь сечения груза на настиле с бортами  , (6.5)где Вб – ширина настила с бортами, м; ψ = 0,65–0,8 – коэффициент наполнения сечения настила. Полученную ширину настила проверяют по условию кусковатости В ≥ Х2а +200 мм, где Х2 – коэффициент кусковатости. Для сортированного груза Х2= 2,7; для рядового груза Х2= 1,7. Окончательно выбранные значения ширины настила округляются до ближайших значений в соответствии с нормальным рядом. Для штучных грузов ширину настила выбирают по габаритным размерам груза, способу его укладывания и количеству, при этом зазор между грузами должен составлять 100–300 мм. Тяговый расчет. В ходе тягового расчета определяют силы сопротивления и натяжения цепей на отдельных участках трассы. Максимальное натяжение цепей рассчитывается путем последовательного определения сопротивлений на отдельных участках, начиная от точки наименьшего натяжения. Минимальное натяжение принимают равным не менее 500 Н на одну цепь (обычно Smin= 1–3 кН). Линейную силу тяжести настила с цепями q0 (Н/м) определяют по справочникам и каталогам, обычно q0≈ 600B+A, (6.6) где А – коэффициент, принимаемый в зависимости от типа и ширины настила. Линейная сила тяжести груза (Н/м)  . (6.7) Максимальное статическое натяжение цепей  , (6.8)где Lг и Lх – длины горизонтальной проекции загруженной и незагруженной ветвей конвейера, м; Н – высота подъема груза, м. Знак «+» в формуле – для участков подъема, «–» – для участков спуска. Полное расчетное усилие Smax = Sст + Sдин , (6.9) где Sст – статическое натяжение тяговых цепей, Н; Sдин – динамические нагрузки в тяговых цепях, Н. Если тяговый элемент состоит из двух цепей, то расчетное усилие на одну цепь учитывается коэффициентом неравномерности ее распределения Сн =1,6–1,8. Расчетное усилие одной цепи Sрасч = Smax, двух цепей Sрасч = (1,5Smax) / 2. Окружное усилие на звездочке Р = ∑ W = Sст – S0, (6.10) где Sст – наибольшее статическое усилие в тяговых цепях в точке набегания на приводные звездочки, полученное методом обхода по контуру, Н; S0 – натяжение цепей в точке сбегания с приводной звездочки, Н. Мощность привода конвейера Nв = QLг ω / 367, (6.11) где Q – производительность, т/ч; Lг – горизонтальная проекция длины, м; ω0 – обобщенный коэффициент сопротивления движению. Далее производится выбор двигателя, определение передаточного числа и выбор редуктора; определение фактической скорости движения и уточнение производительности; определение статического тормозного момента (для наклонных конвейеров; определение хода натяжного устройства. Поверочный расчет включает уточненный тяговый расчет методом обхода по контуру; проверку выбранной тяговой цепи; проверку рассчитанной мощности привода; выбор типа натяжного устройства. 6.1.4 Монтаж пластинчатых конвейеров. Последовательность этапов монтажа пластинчатого конвейера [7]:
– конвейер должен работать плавно, без стуков, ударов и вибраций; – зацепление цепи должно быть плавным; – соседние пластины должны свободно проворачиваться на звездочках и криволинейных участках; – температура нагрева редуктора и подшипников скольжения должна быть не более 70º, нагрева подшипников качения не должно быть;
– производят те же проверки, что и при обкатке вхолостую; – регулируют расположение загрузочного устройства; – устраняют просыпание грузов на рабочие поверхности рельсов и в зазоры между пластинами; – регулируют работу НУ для предотвращения смещения полотна 6.1.5 Технический осмотр и ремонт элементов пластинчатых конвейеров. Технический осмотр (ТО) тяговых цепей предусматривает их систематический осмотр, текущий ремонт, очистку и смазку. В процессе осмотра выявляют: состояние деталей, посадок в соединениях; подвижность роликов и катков [7]. Невращающиеся ролики и катки с лысками на поверхности качения подлежат замене, ослабленные болтовые соединения звеньев и креплений рабочих органов должны быть затянуты. ТО звездочек выявляет износ по боковым поверхностям зубьев: звездочка подвергается ремонту или замене; устраняется сбег полотна. ТО грузонесущих элементов предусматривает их осмотр и устранение повреждений, затрудняющих эксплуатацию: выявляют наличие остаточных деформаций, надежности крепления к тяговому органу, износ; деформированные пластины исправляют или заменяют, регулируют зазоры между ними, ослабленные соединения подтягивают. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
