close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

LOOKBOOK;pdf

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ
«ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт авиамашиностроения и транспорта
Кафедра: Строительные, дорожные машины и гидравлические системы
ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
(рабочая учебная программа дисциплины)
Машины и оборудования непрерывного транспорта
Направление
подготовки:
Специализация:
190109 - Наземные транспортнотехнологические средства
Подъемно-транспортные, строительные,
дорожные средства и оборудование
Квалификация
Форма обучения
специалист
очная
Составитель программы Спивак О.Н., к.т.н., доцент кафедры СДМ и ГС
Иркутск 2013 г.
1. Информация из ФГОС, относящаяся к дисциплине
1.1. Вид производственно- технической деятельности выпускника
Дисциплина охватывает круг вопросов относящихся к проектно-конструкторскому виду деятельности выпускника.
1.2. Задачи профессиональной деятельности выпускника
В дисциплине рассматриваются указанные в ФГОС задачи профессиональной деятельности выпускника:
- участие в составе коллектива исполнителей в разработке консрукторскотехно-логической документации новых и модернизируемых образцов транспортирующих машин наземных транспортно-технологических машин и комплексов;
- участие в составе коллектива исполнителей в разработке технических
условий на проектирование и техническое описание наземных транспортнотехнологических машин;
- участие в составе коллектива исполнителей в проведении испытаний
транспортирующих машин и их технологического оборудования;
- участие в составе коллектива исполнителей в осуществлении поверки основных средств измерений при производстве и эксплуатации транспортирующих
машин наземных транспортно-технологических машин.
1.3. Перечень компетенций, установленных ФГОС
- способность разрабатывать конкретные варианты решения проблем производства, модернизации и ремонта наземных транспортно-технологических
средств , производить анализ этих вариантов, осуществлять прогнозирование последствий, находить компромиссные решения в условиях многокритериальности
и неопределенности (ПК-14);
- способность разрабатывать конкретные варианты решения проблем производства, модернизации и ремонта средств механизации и автоматизации подъемно-транспортных, строительных и дорожных работ, проводить анализ этих вариантов, осуществлять прогнозирование последствий, находить компромиссные
решения в условиях многокритериальности и неопределенности (ПСК-2.4).
1.4. Перечень умений и знаний, установленных ФГОС
После освоения программы настоящей дисциплины обучающийся должен:
- знать:
классификацию и общую характеристику, теорию расчета и проектирования
транспортирующих машин транспортно-технологических машин и комплексов,
методы расчета и принципы проектирования машин непрерывного транспорта;
- уметь:
рассчитывать режимы работы и параметры транспортирующих машин, выбирать по назначению необходимые конвейеры, элеваторы, пневмо и гидротранспорт, рассчитывать основные параметры транспортирующих машин;
- владеть:
навыками использования компьютерных программ для моделирования ра-
бочих процессов транспортирующих машин.
2. Цели и задачи освоения программы дисциплины
Подготовка специалистов к профессиональной проектно-конструкторской
деятельности в области разработки и эксплуатации транспортирующих машин.
Изучение классификации, принципов действия, типоразмеров и номенклатуры
транспортирующих машин, знакомство с общими принципами проектирования,
изучение нормативно-технической документации на проектирование, изучение
методов их расчета, приобретение навыков самостоятельной работы.
3. Место дисциплины в структуре ООП
Для изучения дисциплины необходимо освоение содержания дисциплин:
математика (ОК-10, ПК-1), физика (ОК-6, ПК-1), теория механизмов и машин
(ПК-1, ПК-5), сопротивление материалов (ОК-1, ПК-1,ПК-5), детали машин и основы конструирования (ПК-1,ПК-5), материаловедение (ПК-10).
Знания и умения, приобретаемые студентами после освоения содержания
дисциплины, будут использоваться в: машины для земляных работ (ПК-10, ПК-9),
строительных машинах (ПК-10, ПК-9), дорожных машинах Пк-10, ПК-9), а так же
при курсовом проектировании по указанным дисциплинам и дипломном проектировании (ОК-1, ОК-5, ОК-12, ПК-6, ПК-8, ПК-15,ОК-11).
4. Основная структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 ЗЕТ 108 учебных часов
Вид учебной работы
Трудоемкость, часов
Всего
Семестр №8
Общая трудоемкость дисциплины
108
Аудиторные занятия, в том числе:
36
лекции
18
лабораторные работы
практические
18
Самостоятельная работа (в том
36
числе курсовое проектирование)
Вид итогового контроля по дисциЭкзамен
плине
36
5. Содержание дисциплины
108
36
18
18
36
Экзамен
36
5.1. Перечень основных разделов и тем дисциплины
Раздел 1. Вводные сведения
Тема 1.1. Роль, назначение и основные виды транспортирующих машин
Тема 1.2 Режимы работы и классы использования транспортирующих машин
Тема 1.3. Характеристика производственных, температурных и климатических условий окружающей среды
Тема 1.4. Характеристика насыпных грузов
Раздел 2. Составные части конвейеров с гибким тяговым элементом
Тема 2.1 Перечень и назначение составных элементов
Раздел 3. Общая теория транспортирующих машин
Тема 3.1. Производительность транспортирующих машин
Тема 3.2. Сопротивление, тяговая сила и мощность двигателя конвейеров с
гибким тяговым элементом
Раздел 4. Ленточные конвейеры
Тема 4.1. Общее устройство, типы и область применения
Тема 4.2. Ленточные конвейеры общего назначения с прорезиненной лентой
Тема 4.3. Ленточные конвейеры с металлической лентой
Раздел 5. Пластинчатые конвейеры
Тема 5.1. Основные типы конвейеров. Общее устройство, элементы.
Тема 5.2. Эскалаторы, Общее устройство, элементы.
Раздел 6. Скребковые конвейеры
Тема 6.1. Конвейеры со сплошными высокими скребками. Элементы конвейера, расчет производительности.
Тема 6.2. Трубчатые скребковые конвейеры. Элементы конвейера, расчет
производительности.
Тема 6.3. Конвейеры со сплошными низкими скребками. Элементы конвейера, расчет производительности.
Тема 6.4. Конвейеры с контурными скребками. Элементы конвейера, расчет
производительности.
Раздел 7. Скребково-ковшовые и ковшовые конвейеры
Тема 7.1. Скребково-ковшовые конвейеры. Элементы конвейера, расчет
производительности.
Тема 7.2. Ковшовые конвейеры. Элементы конвейера.
Раздел 8. Подвесные конвейеры
Тема 8.1. Основные типы и общие свойства. Подвесные грузонесущие конвейеры. Элементы конвейера, расчет производительности
Раздел 9. Тележечные грузонесущие конвейеры
Тема 9.1. Вертикально замкнутые конвейеры.
Тема 9.2. Горизонтально замкнутые напольные тележечные конвейеры для
транспортирования литейных форм
Раздел 10. Грузоведущие и шагающие конвейеры
Тема 10.1.Грузоведущие вертикально замкнутые конвейеры. Штанговые
конвейеры.
Тема10.2. Горизонтально замкнутые и пространственные тележечные конвейеры. Шагающие конвейеры
Раздел 11. Ковшовые, полочные и люлечные элеваторы
Тема 11.1. Ковшовые, полочные и люлечные элеваторы. Элементы элеваторов.
Раздел 12. Винтовые конвейеры
Тема 12.1. Горизонтальные и вертикальные винтовые конвейеры, транспортирующие трубы
Раздел 13. Качающиеся конвейеры
Тема 13.1. Основные типы и область применения. Инерционные и вибрационные конвейеры
Тема 13.2. Горизонтальны, пологонаклонные и вертикальные вибрационные
конвейеры
Раздел 14. Роликовые конвейеры
Тема 14.1. Основные типы конвейеров. Неприводные и приводные роликовые конвейеры.
Раздел 15. Установки гидравлического и пневматического транспорта
Тема 15.1. Установки гидравлического транспорта. Схемы расчета
Тема 15.2. Установки пневматического транспорта. Схемы расчета
Раздел 16. Вспомогательные устройства
Тема 16.1. Бункера. Общее устройство и типы. Бункерные затворы.
Тема 16.2. Питатели и дозаторы.
5.2 Краткое описание содержания теоретической части разделов и тем
дисциплин
Раздел 1. Вводные сведения.
Высокопроизводительная работа современного предприятия невозможна
без правильного организованных и надежно работающих средств промышленного
транспорта. Промышленный транспорт по территориальному признаку разделяют
на внешний и внутренний. На современном предприятии транспортные и технологические линии взаимосвязаны и представляют собой единую производственную систему. Правильная организация и бесперебойная работа межцехового и
внутрицехового транспорта является таким же обязательным условием успешной
работы предприятия, как и рациональная организация производственных процессов. Следовательно, транспортирующие машины являются исключительно важными и ответственными звеньями оборудования современного предприятия, от
действия которых во многом зависит успех работы. Эти машины должны быть
надежными, прочными и долговечными, удобными в эксплуатации и способными
работать в автоматическом режиме. Назначение, области применения и классификация машин непрерывного транспорта.
Классификация транспортирующих машин осуществляется по следующим
признакам: по способу передачи перемещаемому грузу движущей силы; по характеру приложения движущей силы и конструкции; по роду перемещаемых грузов;
по направлению и трассе перемещения грузов; по характеру движения грузонесущего (рабочего) элемента машины; по назначению и положению на производственной площадке.
Вследствие большого разнообразия транспортирующих машин для решения
одной и той же задачи можно использовать различные их типы. Выбор машины
наиболее полно удовлетворяющей требованиям и условиям данного конкретного
задания, - весьма важный и ответственный этап разработки проекта механизации
транспорта на предприятии, который требует от проектанта не только специальных знаний конструктивных и эксплуатационных свойств транспортирующих
машин, но и детального знакомства с производственным процессом на механизируемом предприятии и условиями окружающей среды и умения выполнять технико-экономические сравнения возможных вариантов решения.
Основными критериями выбора транспортирующей машины является удовлетворение комплексу заданных технических требований и техникоэкономическая эффективность ее применения. Важнейшими условиями выбора
машины являются обеспечение надежности ее работы в заданных условиях и удовлетворение требованиям охраны труда и техники безопасности. Оптимальной
следует считать такую машину (или комплекс машин), которая удовлетворяет
всем заданным техническим требованиям производства и техники безопасности,
надежна в работе, обеспечивает высокую степень механизации и наиболее условия труда, дает высокую экономическую эффективность.
Выбор оптимального типа транспортирующей машины определяют следующие технические факторы.
Характеристика подлежащего транспортированию груза. При учете этого
фактора следует принимать во внимание размеры частиц груза, требование его
сохранности и надежности работы машины (липкие, влажные грузы многими машинами не транспортируются), обеспечение благоприятных условий труда (герметичность устройств, транспортирующих пылящих грузов).
Потребная производительность машины. Каждая машина имеет свои пределы оптимальных скоростей и производительности. При заданной производительности с увеличением скорости соответственно уменьшается количество груза
на единице длины конвейера и машины получается более компактной.
Направление, длина и конфигурация пути (трасса) перемещения груза.
Способы загрузки и разгрузки грузов. Целесообразно применять машину с
самозагрузкой и саморазгрузкой и максимально возможной автоматизацией погрузочно-разгрузочных операций в заданных условиях.
Характеристика производственных процессов, сочетаемых с перемещением
грузов-изделий. Выбранная машина должна обеспечивать надежное совмещение
транспортных и технологических операций в заданных условиях.
Производственные и климатические условия окружающей среды, в которых
должна работать машина.
Экономические факторы выбора машины.
При оценке экономической эффективности сравнивают следующие показатели:
- капитальные затраты (первоначальная стоимость) на приобретение и
установку каждой машины;
- эксплуатационные расходы и себестоимость переработки 1 т груза;
- численность и производительность рабочих;
- сроки окупаемости капитальных затрат.
Режимы работы и классы использования конвейеров. Характеристики
нагружения и продолжительность действия нагрузок является основными показателями для расчета конвейера и его узлов на прочность и долговечность; по ним
можно дать обоснованную регламентированную оценку проектного и эксплуата-
ционного использования конвейера.
Характеристика производственных, температурных и климатических условий окружающей среды. Производственные, темературные и климатические
условия , в которых должен эксплуатироваться конвейер, оказывают большое
влияние на выбор его конструкции, материалов для его деталей, расчетных коэффициентов сопротивления ходовой части, долговечности и смазки подшипников и многих других конструктивных и расчетных данных.
Транспортирующие грузы по основному признаку разделяют на насыпные и
штучные. Насыпными грузами считают различные массовые навалочные кусковые, зернистые, порошкообразные и пылевидные материалы, хранимые и перемещаемые навалом. Рассмотрение всех видов характеристик насыпных грузов:
кусковатости, плотности, влажности, угла естественного откоса, абразивности,
твердости, взрывоопасности, самовозгораемости, ядовитости, слеживаемости,
липкости. Техника безопасности при транспортировании грузов.
Раздел 2. Основные составные части конвейеров с гибким тяговым элементом
Конвейеры с гибким тяговым элементом имеют несколько составных частей: грузонесущий или рабочий элемент, который непосредственно несет на себе
транспортируемый груз; тяговый элемент, передающий движение грузонесущему
элементу; ходовые опорные устройства в виде катков, роликов, кареток и т.п., на
которых (или по которым) движутся грузонесущий и тяговый элементы; натяжное
устройство, создающее необходимое первоначальное натяжение тягового элемента; привод, сообщающий движение тяговому элементу; поддерживающая металлоконструкция (станина) конвейера, включающая направляющие пути.
Тяговые элементы. Основные требования к тяговым элементам (лентам, цепям, канатам), их преимущества и недостатки.
Тяговый элемент является основной частью конвейера. От надежности его
работы зависит общая работоспособность конвейера. В качестве гибкого тягового
элемента конвейера применяют ленты и цепи различных типов и в некоторых
случаях - стальные канаты.
Для обеспечения надежной и экономичной работы конвейера его тяговый
элемент должен обладать:
- гибкостью, обеспечивающей свободное огибание барабанов, звездочек и
блоков малого диаметра высокой прочностью в сочетании с малой собственной
массой;
- простотой и технологичностью массового изготовления;
- низкой стоимостью;
- высокой долговечностью при работе в тяжелых условиях окружающей
среды;
- иметь малое удлинение при рабочей нагрузке;
-обеспечивать удобство крепления грузонесущих элементов; иметь высокую
эффективность и надежность.
Преимущество лент являются возможность сочетания функций тягового и
грузонесущего элементов ( исключение составляют ленты ковшовых элеваторов),
малая масса, простота конструкции и эксплуатации, высокие скорости, отсутствие
быстроизнашиваемых шарниров.
Конструктивные типы цепей. По своей конструкции применяются в транспортирующих машинах цепи: круглозвенные; литые из ковкого чугуна; комбинированные цепи; пластинчатые цепи; разборные; двухшарнирные; вильчатые.
Смазывание шарниров цепей, выбор рациональных параметров цепи: шаг цепи,
разрушающая и рабочая нагрузка цепи, сравнительные показатели цепей различных конструкций. Определение запаса прочности и допускаемой нагрузки цепей.
Ходовые опорные устройства. Тяговый элемент, соединенный с грузонесущим
элементом, на пути своего перемещения должен иметь ходовые опорные устройства как на рабочей, так и на обратной ветвях.
Для ленточных конвейеров, а также для некоторых специальных пластинчатых конвейеров в качестве опорных устройств применяют стационарные ролики.
Иногда лента перемещается по неподвижному настилу из листовой стали или
гладкого дерева. Тяговые и грузонесущие элементы цепных конвейеров перемещаются по неподвижным направляющим путям из рельсов или прокатных профилей, опираясь на них своими ходовыми катками. В подвесных конвейерах тяговый
и грузонесущий элементы подвешиваются к специальным спаренным каткамкареткам, которые движутся по подвесному пути из прокатного профиля. Для
надежной работы конвейера к опорным устройствам предъявляют следующие
требования:
- малый коэффициент сопротивления движению;
- простота и экономичность конструкции и малая масса в сочетании с высокой прочностью и износостойкостью;
- надежная работа в тяжелых условиях эксплуатации;
- простота обслуживания и удобство подачи смазки;
-простота ремонта и замены изнашивающихся частей.
Натяжные устройства. По конструкции и способу действия различают механические, пневматические, гидравлические, грузовые, грузолебедочные и лебедочные натяжные устройства. При использовании механического натяжного
устройства натяжение тягового элемента не остается постоянным и изменяется,
постепенно уменьшаясь по мере его вытяжки и изнашивания в процессе работы.
Натяжные устройства, приводимые в движение пневматическими и гидравлическими цилиндрами, имеют малые габариты, но требуют установки специального
приспособления, обеспечивающего постоянство давления воздуха или масла. Грузовое натяжное устройство автоматически обеспечивает постоянное усилие натяжения, автоматически компенсирует изменение длины тягового элемента от температурных условий.
Приводы. Приводной механизм служит для приведения в движение тягового и грузонесущего элементов конвейера или непосредственно рабочих элементов
в машинах без тягового элемента. По способу передачи тягового усилия различают приводы с передачей усилия зацеплением и фрикционные, передающие тяговое усилие трением. Приводы с передачей тягового усилия зацеплением разделяют на угловые со звездочкой или кулачковым блоком, устанавливаемые на пово-
роте трассы конвейера на 900 или 1800 и иногда на прямолинейном участке, прямолинейные гусеничные.
Для привода канатных грузонесущих конвейеров используют барабанные
лебедки с электродвигателем.
По виду движущей энергии и роду двигателей в конвейерах применяют
электрический и значительно реже электрогидравлический и пневматический
приводы.
Поддерживающая металлоконструкция. Основные требования, предъявляемые к поддерживающей металлоконструкции: высокая прочность и жесткость при
минимальной массе, малая металлоемкость. Удобство и безопасность обслуживания конвейера, широкая унификация и большой срок службы.
Раздел 3. Общая теория транспортирующих машин
Производительность транспортирующих машин непрерывного транспорта:
техническая и эксплуатационная.
Производительность транспортирующих машин непрерывного транспорта.
Производительность транспортирующей машины определяется количеством
насыпного (в единицах массы или объема) или штучного (в штуках) груза, перемещаемого ею в единицу времени. Различают техническую и эксплуатационную
производительности.
Технической производительностью называют количество груза, перемещаемого в единицу времени при полном заполнении грузонесущего элемента и при
сохранении постоянной номинальной рабочей скорости.
Эксплуатационную производительность определяют с учетом действительных местных эксплуатационных условий - степени заполнения грузонесущего
элемента машины м использования машины во времени (а также с учетом свойств
перемещаемого груза, если в отдельных случаях они изменяются). Таким образом
эксплуатационная производительность зависит не только от технических параметров машины и свойств груза, но и от фактич6еских условий эксплуатации.
По значению технической производительности рассчитывают главные конструктивные параметры машин, обеспечивающие эту производительность (геометрические размеры грузонесущего элемента, рабочую скорость), поэтому ее
называют также расчетной или конструктивной.
При расчете производительности машин непрерывного действия рассматривают три случая:
- перемещение насыпных грузов непрерывным потоком;
- перемещение насыпных грузов отдельными порциями;
-перемещение штучных грузов.
Сопротивления, тяговая сила и определение мощности двигателя. Гибкий
тяговый элемент (цепь, канат, лента), перемещающийся по неподвижным направляющим, образует замкнутый контур и под действием передаваемой на него тяговой силы совершает круговое движение.
В общем случае образуемый замкнутый контур состоит из прямолинейных
и криволинейных участков и из сопрягающих их поворотных пунктов, на которых
тяговый элемент огибает вращающиеся на валу поворотные элементы (звездочки,
канатные шкивы, барабаны).
При движении на прямолинейных и криволинейных участках контура на тяговый элемент действуют распределенные по всей длине сопротивления, а на поворотных пунктах - сосредоточенные сопротивления. В общем случае на тяговый
элемент действуют продольная составляющая силы тяжести груза и движущейся
части конвейера и сила сопротивления.
На порожняковых участках эти силы обусловлены движением только тягового элемента. На наклонных участках при движении вверх продольную составляющую силы тяжести, направленную в сторону, обратную движению, принимают со знаком «плюс», при движении вниз – со знаком «минус», а при движении
по горизонтали она равна нулю. Силы сопротивления всегда направлены в сторону, обратную направлению движения, и всегда учитываются со знаком «плюс».
Рис.1. Схема грузонесущей части конвейера:
а – пластинчатого; б – ленточного; в - скребкового
Показателем сил сопротивления на отдельных участках контура конвейера
служит частный коэффициент сопротивления w
В зависимости от способа перемещения груза конвейеры с тяговым элементом разделяют на две группы: 1) тяговый элемент является одновременно грузонесущим, и груз не входит в соприкосновение с направляющими; 2) груз частично
или полностью располагается на направляющих (например, в желобе), а тяговый
элемент перемещается по тем же или другим направляющим. К первой группе относятся ленточные, пластинчатые, ковшовые, подвесные и тележечные конвейеры
и ковшовые элеваторы, а ко второй – скребковые и скребково-ковшовые конвейеры. На конвейерах первой группы груз и тяговый элемент имеют одинаковый коэффициент сопротивления, а на конвейерах второй группы – разные коэффициенты сопротивления.
Наиболее типичные способы перемещения тягового элемента на участках
контура конвейеров первой группы – движение на катках (пластинчатый конвейер) рис. 1, а или на стационарных роликах (ленточный конвейер) рис.1, б.
Определим сопротивление на наклонном прямолинейном участке длиной
L [длина горизонтальной проекции LГ (м) и вертикальной Н (м)], расположенном под углом наклона  . Обозначив через q Г (Н/м) и qО (Н/м) силу тяжести груза и грузонесущего элемента, приходящуюся на единицу длины, найдем силу сопротивления или тяговую силу (Н):
W  (qГ  qO ) L sin   (qГ  qO ) L cos w  (qГ  qO )(  H  LГ w) ,
здесь знак «плюс» относится к движению вверх по наклонному пути, а знак
«минус» к движению вниз.
Для определения сопротивления при перемещении по прямолинейному
участку обратной ветви в предыдущем выражении принимают qГ  0 .
Коэффициент сопротивления при движении на катках или стационарных
роликах
C ( d  2k )
D
,
где С - коэффициент увеличения сопротивления на катках с ребордами изза трения реборд о направляющие;
 - коэффициент трения в цапфах;
w
d - диаметр цапф осей катков (роликов);
k - коэффициент трения качения;
D – диаметр катков (роликов).
Рис.2. Схема для определения сопротивления движению
на конических ходовых катках
На ходовых роликах с коническим ободом, применяемых, например, на
подвесных конвейерах для центрирования хода тягового элемента (рис.2), коэффициент сопротивления находим по формуле
w
d  2k
D

4 bf sin 
3 D ,
где
b - ширина обода;
D - средний диаметр ролика;
2 - угол конусности;
f - коэффициент трения скольжения по рельсу.
d - диаметр цапфы оси ролика;
 - коэффициент трения в цапфах.
Если груз расположен на грузонесущем и тяговом элементах, которые
скользят по направляющим с коэффициентом трения f , и не входят с ними в соприкосновение, то для груза и тягового элемента коэффициент сопротивления
w f .
При скольжении груза по горизонтальному желобу (например, на скребковом конвейере, рис.1, в) частный коэффициент сопротивления
w
рf1  qO f 2
qГ  qO ,
где
р - нагрузка на единицу длины дна и стенки желоба, Н/м;
f1 - коэффициент трения скольжения по направляющим (желобу);
f2 – коэффициент трения тягового элемента по направляюшим.
Для наклонного конвейера этого типа частный коэффициент сопротивления
pf  qO f 2 cos 
w 1
q à  qO cos  .
Криволинейные участки контура конвейера располагаются, как правило, в
горизонтальной или вертикальной плоскости, значительно реже – по пространственным кривым. На этих участках сопротивления тягового элемента движению
возрастают вследствие образования под действием натяжения тягового элемента
добавочных радиальных сил, воспринимаемых криволинейной направляющей.
  S HБ
 ,
WКР  S СБ
 и S НБ
 - натяжение тягового элемента в точках набегания и сбегаS СБ
где
ния с криволинейного участка соответственно.
Натяжение тягового элемента в точке сбегания с участка криволинейного
пути
  S НБ
  WКР .
S CБ
В общем случае тяговый элемент проходит криволинейные участки одним
из следующих способов:
скольжение по криволинейной направляющей, например, по шине, борту
криволинейного желоба (рис. 3, а);
качением по криволинейной направляющей на ходовых катках (в вертикальной плоскости) или на соединенных с тяговым элементом опорных катках с
осями, перпендикулярными к плоскости криволинейного участка (рис. 3, б);
качением тягового элемента по батарее стационарных роликов с осями,
перпендикулярными к плоскости криволинейного участка (рис. 3, в);
качением на ходовых роликах (катках) по расположенной в горизонтальной
(или наклонной) плоскости криволинейной направляющей (одно- или двухрельсовому пути) с восприятием радиальных (боковых) сил на ребордах (или конических роликах) ходовых катков (рис. 3 г, д).
Рис.3. Схемы криволинейных участков конвейера
Для каждого из этих случаев есть методики определения сопротивления
WКР.
На поворотных пунктах, служащих для сопряжения двух соседних расположенных под углом один к другому участков трассы конвейера, тяговый элемент
огибает блоки с гладким ободом или барабаны, блоки с прямолинейными гранями
или звездочки. Блоки с гладким ободом применяют для каната и круглозвенной
цепи, барабаны – для ленты, блоки с прямыми гранями – для длиннозвенных цепей, звездочки, в общем случае – для шарнирных и круглозвенных калиброванных цепей.
Сопротивление на блоках, барабанах и звездочках складывается в основном
из сопротивления трению в подшипниках вала и сопротивления вследствие жесткости (сопротивления изгибу) тягового элемента – цепи, ленты или каната при изгибе в точке набегания и выпрямления в точке сбегания, то есть для цепи
  S НБ
  (WВ  WЦ )  К Ц S НБ

S СБ
,
где WÂ - сопротивление в подшипниках горизонтального вала барабана,
звездочки;
WÖ
- сопротивление вследствие жесткости при изгибе цепи;
КЦ - общий коэффициент, КЦ >1.
То же самое для ленты и каната
  К Л S НБ

S СБ
.
При приближенных расчетах, в зависимости от диаметра барабана или звездочки и условий работы, можно принимать при углах обхвата тяговым элементом 90о и 180о соответственно, например, КЛ = 1,02 - 1,03 и
КЛ =1,03 - 1,07.
Рис.4. График натяжения тягового элемента конвейера
Для определения полной тяговой силы конвейера с тяговым элементом
удобно пользоваться методом последовательного обхода по контуру (рис.4). Пронумеровав точки сопряжений, начиная от точки сбегания тягового элемента с
привода к точке набегания, находят последовательно натяжения на всех точках и
по разности натяжений на набегающей и сбегающей ветвях определяют тяговую
силу а затем потребную мощность двигателя. Во всех случаях удобно начинать
обход контура от точки сбегания тягового элемента привода.
При определении натяжения во всех точках контура пользуются общим
правилом: натяжение тягового элемента в каждой последующей по ходу точке
контура равно сумме натяжения в предыдущей точке и сопротивления на участке
между этими точками
Si1  Si  Wi(i1)
,
где
Si и Si+1 - натяжения в двух соседних точках контура i и i+1;
Wi-(i+1)- сопротивление на участке между этими точками.
Отсюда следует, что
Si  Si 1  Wi (i 1)
,
то есть при обходе контура против хода тягового элемента натяжение в
каждой последующей точке равно разности между натяжением в предыдущей
точке и силой сопротивления на данном участке.
Если конвейер состоит из n прямолинейных и криволинейных участков и
поворотных пунктов, а натяжения на сбегающей и набегающей ветвях SСБ и
SНБ, то общая тяговая сила
WO  S НБ  SСБ  S n1  S1 .
Потребная мощность двигателя (кВт)
N
WO
1000 ,
где
WO - тяговая сила, Н;
 - скорость тягового элемента, м/с;
 - КПД передаточного механизма привода, включая потери на приводном
валу.
Раздел 4 . Ленточные конвейеры
Ленточные конвейеры применяют для перемещения в горизонтальном и пологонаклонном направлениях разнообразных насыпных и штучных грузов, а также для межоперационного транспортирования изделий при поточном производстве. Они получили широкое распространение во всех отраслях промышленности
и являются основными агрегатами механизации транспорта в литейных цехах, на
топливоподачах электростанций, подземного и наземного транспорта угля и породы, руды, строительных материалов, зерна, песка и камня. Большое распространение ленточные конвейеры получили благодаря высокой производительности (до 30 000 т/ч), большой длины транспортирования (до 3-4 км в одном конвейере и до 100 км в системе нескольких конвейеров), простоты конструкции,
эксплуатации и высокой надежности работы. Классификация ленточных конвейеров.
Грузонесущим тяговым элементом на ленточном конвейере служит прорезиненная лента. Ленты имеют нормальный ряд ширины по ГОСТ 22644-77;
300,400, 650, 800, 1000,1200, 1400, 1600, 2000, 2500, 3000 мм.
Лента должна иметь высокую прочность, малую массу и небольшое относительное удлинение, высокую эластичность, как в продольном, так и в поперечном
направлениях, малую гигроскопичность, хорошую сопротивляемость знакопеременным нагрузкам при многократных перегибах на барабанах и роликах, высокую износостойкость на истирание о транспортируемый груз, а также стойкость
против физико-химического воздействия грузов и окружающей среды.
Прорезиненная лента в общем виде имеет тяговый каркас (резинотканевый
и резинотросовый), воспринимающего тяговые нагрузки, и резиновой обкладки
рабочей (грузонесущей) и нерабочей (опорной) сторон ленты, предохраняющей
каркас от механических повреждений, влаги газов, агрессивных сред.
Тяговым каркасом служат прокладки из различных тканей, расположенных
послойно с резиновыми прослойками параллельно друг другу вдоль ленты. Тканевая прокладка состоит из продольных нитей основы и поперечных нитей утка.
Прокладки бывают одноосновные – с одним рядом нитей основы (наиболее распространенные), двухосновные для лент повышенной прочности при транспортировании крупнокусковых грузов и многоосновные (цельнотканые) из нитепрошивного полотна. Тканевые прокладки современных лент изготавливают из капрона, анида, нейлона, лавсана и других синтетических тканей, обладающих высокой прочностью. Также есть ленты с хлопчатобумажными одинарными – бельтинговыми прокладками. Число прокладок может быть от 2 до 12.
В качестве заполнителя применяют резиновые смеси с синтетическим каучуком или пластмассы – поливинилхлорид и др.
Концы тканевой ленты соединяют при ее монтаже на конвейере одним из
следующих способов: горячей или холодной склейкой специальными клеями в
зажимных плитах (вулканизацией) или механическими соединениями – скобами,
шарнирами, внахлестку заклепками; иногда ленту сшивают сыромятными ремнями. Наиболее надежным и современным является соединение ленты при помощи
вулканизации.
Концы резинотросовой ленты соединяют только методом вулканизации.
Конвейеры с цельнопрокатной стальной лентой по общему устройству,
принципу действия и составу элементов подобны конвейерам с прорезиненной
лентой. Стальные ленты изготавливают прокаткой из углеродистой стали марок
65Г и 85Г и из коррозионно-стойкой стали 1Х18Н9 и разделяют на цельнокатанные шириной 400-1200 мм и продольностыкованные шириной до 7 м, соединенныен из нескольких отдельных узких лент при помощи специальной сварки в среде защитного газа или боковых фигурных накладок. Выпускают конвейерные
стальные цельнопрокатные ленты из стали 85Г шириной 400; 500 и 600 мм, толщиной 0,8 и 1,0 мм, прочностью на разрыв 900 МПа, плотностью 7,8 т/м3.
Конвейеры со стальной лентой можно применять для транспортирования
горячих грузов, липких (глина, сахар-сырец, бетон, масло). Большое применение
конвейеры со стальной лентой нашли в пищевой промышленности.
Углы наклона конвейера со стальной лентой на 2-50 меньше, чем у конвейеров с прорезиненной лентой. Из-за повышенной жесткости стальной ленты
необходимо применять концевые и отклоняющие барабаны и роликоопоры увеличенного диаметра.
Стальная лента примерно на 30% легче и почти в пять раз дешевле прорезиненной равной ширины и прочности. Однако прорезиненная и стальная лента не
заменяют одна другую и имеют свои рациональные области применения.
Конвейеры с проволочной лентой также подобны конвейерам с прорезиненной лентой. Наибольшее распространение получила шарнирно-звеньевая проволочная лента, собираемая из отдельных плоских спиралей попеременно правой и
левой навивки, соединенных одна с другой при помощи стержней. Проволочные
ленты такого типа обладают высокой прочностью, малым удлинением, равной
прочностью, как в стыках, так и в любом сечении и могут огибать барабаны малого диаметра. Проволочные ленты бывают плоские без бортов или с бортами высотой обычно 90-100 мм.
Проволочные ленты для транспортирования штучных и кусковых грузов
через различные закалочные, нагревательные, обжиговые и сушильные печи с
температурой до 10000 С, в качестве подвижного пода для выпечки хлебных и
кондитерских изделий, а также в моечных, обезвоживающих охладительных
установках.
Для опоры ленты на участке между концевыми барабанами устанавливают
роликоопоры или настил сплошной (из дерева, стали, пластмассы) или комбинированный (чередование настила и роликоопор). Настил обычно применяют редко
на конвейерах малой длины, чаще всего его применяют при транспортировании
легких штучных грузов.
По расположению роликоопоры разделяют на верхние (для грузонесущей
ветви) и нижние (для обратной ветви). Верхние опоры бывают прямыми – для
плоской ленты и желобчатыми – на двух, трех и пяти роликах. В зоне загрузки
ленты устанавливают амортизирующие роликоопоры, у которых на корпус ролика надеты упругие резиновые шайбы (раздельные или сплошные).
При транспортировании насыпных грузов применяют, как правило, желобчатые роликоопоры.
Нижние роликоопоры разделяют на сплошные цилиндрические и дисковые
(при транспортировании налипающих грузов) и двухроликовые желобчатые с углом наклона роликов 100 для лучшего центрирования движения лент шириной более 1000 мм.
При транспортировании сильно абразивных или налипающих грузов поверхности корпусов роликов верхних и нижних футируют резиной.
Основные параметры роликоопор установлены ГОСТ 22645-77 и ГОСТ
22646-77.
В ленточном конвейере движущая сила передается на ленту трением при
огибании ею приводного барабана (при барабанном приводе) или при контакте
приводной ленты с грузонесущей лентой (при прямолинейном промежуточном
приводе многоприводного конвейера).
Барабанный привод состоит из барабана, передаточных механизмов (муфт,
редукторов) и двигателя. В приводах наклонных конвейеров устанавливают также
стопорное устройство (останов) и тормоз, препятствующие в случае выключения
двигателя самопроизвольному движению ленты вниз под действием силы тяжести
находящегося на ней груза.
Различают однобарабанные приводы с одним или двумя двигателями; двухбарабанные с близко расположенными друг от друга приводными барабанами и с
раздельным расположением барабанов на переднем и заднем концах конвейера;
трехбарабанные с близко расположенными друг около друга барабанами или с
раздельным расположением двух приводных барабанов на переднем и одного на
заднем концах конвейера. Трех барабанные приводы из-за сложности многократных перегибов ленты и недостаточности надежности применяют крайне редко.
К преимуществам однобарабанного привода относятся простота конструкции, высокая надежность, небольшие габариты, единичный перегиб ленты.
Недостатками являются ограниченный угол обхвата лентой приводного барабана (обычно до 2400) и обусловленный этим пониженный коэффициент использования прочности ленты.
Преимущество двухбарабанного привода (по сравнению с однобарабанным) - увеличенный общий угол обхвата лентой приводных барабанов (обычно
до 4000).
Недостатки – увеличенные габариты и сложность конструкции, пониженная
надежность работы, повешенная стоимость, многократный перегиб ленты, обусловливающий снижение срока ее службы.
При выборе однобарабанного или двухбарабанного привода учитывают:
коэффициенты трения между лентой и поверхностью приводного барабана;
прочность ленты;
профиль и протяженность трассы конвейера;
условия расположения конвейера.
Двухбарабанный привод обычно устанавливают на горизонтальных и горизонтально-наклонных конвейерах большой протяженности, когда при однобарабанном приводе нельзя использовать ленту имеющейся прочности. Окончательный выбор определяется сравнительным технико-экономическим расчетом возможных вариантов.
Конструкция загрузочных устройств зависит от характеристики транспортируемого груза и способа его подачи на конвейер. Штучные грузы подаются на
конвейер при помощи различных направляющих спусков или укладываются
непосредственно на него. Насыпные грузы подаются на конвейер при помощи загрузочной воронки и направляющего лотка .
Разгрузка конвейера производится с концевого барабана или на трассе конвейера при помощи плунжерных или барабанных разгружателей; последние применяют только для насыпных грузов.
В ленточных конвейерах используют винтовые, грузовые, грузолебедочные
и грузопружинные натяжные устройства. Винтовые натяжные устройства применяют на горизонтальных и наклонных конвейерах длиной примерно до 60 м. Грузовые применяют на конвейерах длиной 60-500 м. Грузолебедочные и лебедочные
натяжные устройства устанавливают на мощных конвейерах большой протяженности (500 м и более) и при сложной трассе. Натяжные усилия достигают нескольких сотен килоньютон, тяговые усилия – 100 -150 кН.
Для очистки наружной (грузонесущей) поверхности ленты от прилипших
частиц груза применяют: для сухих и влажных, но не липких грузов – одинарные
или двойные скребки; а при влажных и липких – вращающиеся щетки. Рабочий
элемент скребков и щеток выполняют из износостойкой резины твердостью не
более 70 международных единиц, специальной пластмассы, капроновых нитей, а
также из других износостойких материалов, не вызывающих чрезмерного износа
ленты. Очистные устройства устанавливают у концевого барабана, с которого
происходит разгрузка конвейера, и счищаемый груз падает в воронку. Применяют
гидроочистку (обмыв) ленты при обеспечении направленного стока воды и просушки ленты.
Конструкция средней части стационарного конвейера бывает жесткой и
гибкой. Жесткую станину выполняют из прокатных профилей металла в виде
продольных балок, на которые устанавливают роликоопоры. Гибкая станина состоит из двух или четырех продольных канатов, к которым подвешивают роликоопоры. Станины того и другого типов бывают опорные и подвесные. Подвесную
статину применяют только для горизонтальных участков конвейера.
Гибкая станина имеет повышенную амортизирующую способность и меньшую металлоемкость по сравнению с жесткой подвесной и опорной конструкцией
и применяется главным образом на конвейере, транспортирующем крупнокусковые грузы. Выбор конструкции станины в основном зависит от местных условий,
назначения и профиля конвейера.
Раздел 5. Пластинчатые конвейеры
Пластинчатый конвейер служит для непрерывного транспортирования
насыпных и штучных грузов по трассе, расположенной в вертикальной плоскости
или (специального исполнения) в пространстве. Пластинчатые конвейеры применяют для транспортирования в горизонтальном и наклонном направлениях различных насыпных и штучных грузов в металлургической, химической, угольной,
энергетической, машиностроительной и многих других отраслях промышленности. На пластинчатых конвейерах, в отличие от ленточных, перемещают более
тяжелые крупнокусковые, абразивные, а также горячие грузы.
Тяговым элементом конвейера являются одна или две цепи, грузонесущим –
жесткий металлический или, реже, деревянный, пластмассовый, резинотканевый
настил (полотно), состоящий из отдельных пластин, движущийся по направляющим путям. Действие динамических нагрузок на тяговые цепи ограничивает скорость их движения обычно до 1,25 м/с, однако при использовании цепи конвейер
может иметь увеличенную длину.
Известны пластинчатые конвейеры, у которых тяговым элементом служит
резинотросовая лента; к ленте через специальные привулканизированные подкладки крепится коробчатый настил. Классификация конвейеров
Преимуществами пластинчатых конвейеров являются возможность транс-
портирования тяжелых крупнокусковых и горячих грузов при большой производительности (до 2000 м3/ч и более) и длине перемещения до 2 км вследствие высокой прочности тяговых цепей и возможности применения промежуточных приводов; спокойный и бесшумный ход; возможность непосредственной загрузки из
бункеров без применения питателей, широкое разнообразие трасс перемещения
грузов с более крутыми, по сравнению с ленточными конвейерами, наклонами (до
30-60о) и меньшими радиусами переходов (5-8 м) с одного направления на другое.
К недостаткам пластинчатых конвейеров относятся значительная масса
настила и цепей и повышенная их стоимость; усложненная эксплуатация из-за
большего числа шарнирных сочленений деталей цепей.
Тяговым элементом пластинчатых конвейеров служат две пластинчатые
катковые цепи (ГОСТ 588-81) с шагом 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500;
630; 800 мм, одна (только для конвейеров легкого типа шириной до 400 мм) или
две пластинчатые втулочные или роликовые цепи (ГОСТ 588-81) и круглозвенные.
В конвейерах с втулочными и роликовыми цепями опорными элементами
служат стационарные ролики, укрепленные на станине; по ним гранями своих
звеньев движутся цепи конвейера. При гладком настиле на обратной ветви по роликам движется настил. Конвейеры этого типа с настилом шириной 800, 1000,
1200 мм часто применяют для транспортирования горячих грузов; при этом для
смазывания стационарных роликов применяют централизованную смазочную систему.
В специальных конвейерах легкого типа для транспортирования легких
штучных грузов с петлевым настилом шириной 80; 100; 160; 200 мм можно объединять цепи с настилом; такой настил скользит по металлическим или пластмассовым направляющим путям.
Настил является грузонесущим элементом пластинчатого конвейера; он выполняется с бортами и без низ них и имеет различную конструкцию в зависимости от характеристики транспортируемого груза.
Основными размерами настила являются ширина В и высота бортов h , если они имеются. По ГОСТ 22281-76 настилы изготавливают с номинальной шириной 400; 500; 650; 800; 1000; 1200; 1400; 1600 мм и с высотой борта 80; 100;
125; 160; 200; 250; 315; 355; 400; 450; 500 мм.
Угол наклона пластинчатого конвейера определяется характеристикой
насыпного груза и типом настила. Для транспортирования штучных грузов, при
наличии на настиле поперечных грузоудерживающих планок, угол наклона конвейера может быть повышен до 60о, если линия действия силы тяжести груза будет находиться внутри его опорной поверхности (рис 23, е).
Привод пластинчатого конвейера – угловой или прямолинейный (гусеничный). Он состоит из приводных звездочек, передаточного механизма и электродвигателя. В наклонных конвейерах или конвейерах со сложной трассой устанавливают стопорное устройство храпового или роликового типа или электромагнитный тормоз. Приводные звездочки углового привода обычно имеют 5 – 8
зубьев; изготавливают их литыми из стали и редко из чугуна, а также составными
– с литым корпусом из чугуна и венцом из листовой стали.
Передаточным механизмом привода является один редуктор или редуктор с
дополнительной зубчатой или цепной передачей.
Натяжное устройство пластинчатого конвейера – винтовое или пружинновинтовое, устанавливается на концевых звездочках. Ход натяжного устройства
X  320  1000 мм принимается в зависимости от шага тяговой цепи (обычно не
менее 1,6 – 2 шага).
Станину конвейера, как правило, изготавливают из угловой или швеллерной стали. Концевые части выполняют в виде отдельных рам для привода и
натяжного устройства, а среднюю часть для опоры настила – в виде отдельных
секций металлоконструкции длиной по 4-6 м. В качестве опорных (направляющих) путей для ходовых каткой цепей служат уголки для конвейеров легкого типа
и швеллеры или узкоколейные рельсы – для конвейеров тяжелого типа.
Эскалаторы
Эскалатор представляет собой наклонный конвейер в виде лестницы с движущимися ступенями для перемещения людей вверх или вниз с одного уровня на
другой
В соответствии с местом установки и интенсивностью людских потоков
различают эскалаторы поэтажные (для зданий) и тоннельные (для метрополитена). По условиям техники безопасности скорость эскалаторов должна быть не более 1 м/с.
Максимальный угол наклона эскалаторов всех типов – 35о.
Для удобства и безопасности входа и выхода пассажиров эскалатор имеет
горизонтальные входные и выходные площадки длиной 0,8 – 1,2 м, на всей трассе
эскалатора верхняя часть ступеней настила располагается горизонтально.
Неотъемлемой частью пассажирского эскалатора являются приводные поручневые устройства, представляющие собой две бесконечные прорезиненные
ленты специального профиля, движущиеся по бокам балюстрады на высоте 0,9 –
1,0 м от ступеней. Поручни имеют такую же скорость движения, как и настил эскалатора.
Известны двухскоростные эскалаторы, минимальная скорость которых
устанавливается автоматически при малом потоке пассажиров.
Тяговым элементом эскалатора являются две специальные пластинчатые
роликовые цепи с шагом 100, 135 и 200 мм. Настилом эскалатора служат ступени,
прикрепленные к двум тяговым цепям. Каждая ступень опирается на четыре катка, два из которых – основные - связаны осью с тяговыми цепями, а два других –
вспомогательные. Основные и вспомогательные катки имеют разные колеи и
движутся по четырем направляющим путям.
Катки делают из пластмассы или стали с ободом из литой резины и снабжают шарикоподшипником. Применение пластмассовых и обрезиненных катков
способствует снижению шума при работе эскалатора. Шаг ступеней равен 400 –
405 мм (он должен быть кратен шагу цепи), ширина 500 – 1000 мм, масса 25 – 60
кг. Расчетная пассажирская нагрузка 800 -2400 Н. Линейная масса настила тоннельного эскалатора составляет примерно 200 – 275 кг/м.
Привод эскалатора – редукторный, односторонний с дополнительной цеп-
ной или зубчатой передачей. Применяют редукторы червяные или цилиндрическими зубчатыми передачами. Кроме основного привода, в приводном механизме
эскалатора предусмотрен вспомогательный привод (малый) привод для ремонтных и контрольных целей.
Поручень приводится в движение при помощи двух цепных передач от вала
приводных звездочек эскалатора. Натяжное устройство – грузовое, размещается
на отклоняющих, расположенных на наклонном участке; линейная масса поручня
1,85 – 2,5 кг/м, линейная расчетная нагрузка 50 Н/м.
Производительность эскалатора (чел./ч)
Z
3600A
 9000 A
aC
,
где  - коэффициент заполнения ступеней,   0,6  0,96 (наибольшее
значение при скорости 0,4 м/с, наименьшее – при 1,0 м/с);
А - число пассажиров на одной ступени, А =1 – 2 чел.;
 - скорость эскалатора,   0,4  1,0 м/с;
аС - шаг ступеней эскалатора, аС =0,4 – 0,405 м.
Раздел 6. Скребковые конвейеры
Скребковые конвейеры предназначены для транспортирования грузов волочением по желобу или трубе прямоугольного или круглого сечения. Форма и высота скребка являются главными признаками, по которым скребковые конвейеры
разделяют на:
скребковые конвейеры со сплошными скребками (высота скребка приблизительно равна высоте желоба и значительно больше высоты тяговой цепи);
скребковые конвейеры с низкими скребками (высота скребка приблизительно равна высоте тяговой цепи и значительно меньше высоты желоба, примерно в 3 – 6 раз);
скребковые конвейеры с контурными скребками.
Отдельную конструктивную разновидность представляют собой трубчатые
скребковые конвейеры с круглыми (или прямоугольными) сплошными скребками.
По характеру движения различают скребковые конвейеры с непрерывным
поступательным и возвратно-поступательным движением скребков (штанговые
скребковые конвейеры для транспортирования металлической витой стружки).
Известны канатно-дисковые конвейеры для транспортирования дров, деревянных балансов и подобных грузов в открытых желобах. Находят применение
также конвейеры малой производительности (до 5 м3/ч), принадлежашие к группе скребковых, не имеющие скребков; волочение груза в них происходит за счет
сцепления частиц с круглозвенной цепью, движущейся по трубе.
Скребковые конвейеры основных типов со сплошными и контурными
скребками применяют для транспортирования различных пылевидных, зернистых
и кусковых хорошо сыпучих грузов. Конвейеры с низкими скребками используют
для транспортирования и охлаждения горячих грузов – золы, шлака, различных
грузов химической и металлургической промышленности. Скребковые конвейеры
не применяют для транспортирования хрупких, сильно влажных и липких грузов.
Большое распространение скребковые конвейеры получили в угольных
шахтах (скребковые конвейеры с низкими скребками для транспортирования угля), на обогатительных фабриках, предприятиях химической и пищевой промышленности.
Преимуществами скребковых конвейеров являются: простота конструкции
и устройства промежуточной разгрузки и загрузки (кроме вертикальных участков
трассы); возможность герметичного транспортирования пылящих, газирующих и
горячих грузов.
К недостаткам относятся интенсивный износ ходовой части и желоба, особенно при перемещении абразивных грузов; значительный расход энергии из-за
трения груза и ходовой части о желоб; крошение и измельчение груза при транспортировании; эксплуатационные трудности транспортирования грузов с крепкими, трудно дробимыми кусками, так как заклинивание таких кусков между скребками и желобом создает значительные нагрузки на тяговую цепь и может вызвать
поломку конвейера.
Скорость скребковых конвейеров обычно составляет 0,16 – 0,4 м/с, в отдельных случаях (на угольных конвейерах) 0,5 – 1 м/c, длина до 100 м, производительность до 50 – 350 т/ч и только у конвейеров отдельных типоразмеров с высокими скребками производительность доходит до 700 т/ч.
Конвейеры со сплошными высокими скребками
Скребковые конвейеры со сплошными высокими скребками имеют траекторию движения вертикально-замкнутую (горизонтальные, наклонные, наклонногоризонтальные, горизонтально-наклонные).
Угол наклона конвейеров обычно не превышает 30 – 400, так как с его увеличением производительность конвейера значительно снижается. При использовании специальных, так называемых, ящичных скребков с подвижными боковыми
стенками угол наклона конвейера увеличивается до 500 (рис.29). У конвейеров
этого типа внутренние звенья тяговых цепей изготавливают из листов одинаковой
высоты со скребком. Такая конструкция образует последовательный набор движущихся открытых ящиков без дна; дном служит неподвижный желоб.
Конвейеры со скребками шириной 200 - 320 мм имеют скорость 0,1 -1,0 м/с;
со скребками шириной 400 – 1200 мм - 0,5 – 0,63 м/с. Конвейеры с высокими
скребками выпускают в открытом и закрытом исполнении.
Конвейеры с горизонтально замкнутой трассой с высокими консольно прикрепленными скребками применяют сравнительно редко, например, для транспортирования навоза на животноводческих фермах, древесных отходов.
Тяговым элементом конвейера служит обычно одна или две пластинчатые
катковые цепи с шагом 160, 200, 250, 315, 400 мм. В одноцепном вертикально замкнутом конвейере тяговая цепь располагается посередине ширины скребка над
ним или, редко, под ним. Ходовая часть конвейера перемещается при скольжении
цепи со скребками по желобу. У двухцепного конвейера тяговые цепи распола-
гаются по бокам скребков и движутся, как правило, на катках по боковым направляющим путям.
Выбор числа тяговых цепей (одной или двух) обуславливается необходимым тяговым усилием, шириной скребка, длиной конвейера и устойчивостью положения скребка. Поэтому для скребков шириной до 400 мм применяют одну тяговую цепь, при большей ширине – две цепи.
Привод - (редукторный) устанавливают на концевой звездочке. В передаточный механизм привода устанавливают предохранительное устройство (срезной штифт) или муфту предельного момента для предохранения конвейера от поломок при случайных перегрузках.
Натяжное устройство – винтовое или пружинно-винтовое; его ход не менее
1,6 шага цепи.
Станину изготавливают из прокатных профилей по секциям длиной 3 – 6 м.
Производительность скребкового конвейера, т/ч
Q  3600F  3600BЖ hЖC ,
где
F - расчетная площадь сечении груза в желобе, м2;
 - насыпная плотность груза, т/м3;
 - скорость тяговой цепи, м/с;
ВЖ - ширина желоба, м;
hЖ - высота желоба, м;
 -коэффициент заполнения желоба: для легкосыпучих грузов   0,5  0,6 ,
для плохосыпучих кусковых грузов   0,7  0,8 ;
С – экспериментальный коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера
и характеристики груза, С  1.
Трубчатые скребковые конвейеры
Трубчатые конвейеры могут иметь разнообразные трассы: вертикальнозамкнутые, горизонтально-замкнутые и пространственные.
Трубчатые скребковые конвейеры предназначены для транспортирования
различных пылевидных, порошкообразных, зернистых и мелкокусковых (с кусками размером в 5 – 10 раз меньше размера трубы) грузов при малой и средней
производительности. Трубчатые скребковые конвейеры используются в химической, строительной, лакокрасочной, пищевой и в других областях промышленности. Герметичность труб позволяет транспортировать ядовитые, пахучие и горячие грузы. При транспортировании горячих грузов с температурой 700 -1100оС
трубу с горячим грузом размещают внутри трубы заполненной водой.
Трубчатые конвейеры могут транспортировать жидкие и полужидкие нелипкие грузы по горизонтальной и вертикальной трассе. Трубчатыми конвейерами нельзя транспортировать липкие и быстрослеживающиеся грузы, а также грузы высокой прочности.
Преимуществами трубчатых конвейеров являются простота конструкции,
надежная герметичность, большое разнообразие трасс.
Недостатком являются изнашивание трубы и скребков.
Трубчатые конвейеры рекомендуется применять при малой и средней производительности (4 – 35 м3/ч) и скорости транспортирования 0,16 – 0,32 м/с,
длине прямолинейных участков до 60 м, максимальной высоте подъема до 20 м
при общей длине комбинированной трассы до 80 м.
Тяговым элементом трубчатых скребковых конвейеров служит одна разборная, или пластинчатая втулочная цепь с шагом 80 или 100 мм, или калиброванная круглозвенная цепь, иногда канат.
Скребки изготавливают из стали, чугуна, пластмассы или резины толщиной
10 – 20 мм. Изготавливают комбинированные скребки, у которых центральная
часть делается из стали или чугуна, а бандаж из резины или пластмассы. Скребок
приваривают или крепят на болтах к звену цепи. Крепление может быть посередине скребка или сбоку. Скребки с боковым креплением непригодны для конвейеров, имеющих трассу с поворотами вправо или влево.
Привод обычного типа со звездочкой снабжают предохранительным срезным штифтом.
Натяжное устройство - винтовое (для конвейеров малой длины), пружинновинтовое и грузовое. Ход натяжного устройства - не менее 1,6 шага цепи.
Очистное устройство – вибрационное. Оно приводится электродвигателем,
на валу которого укреплен эксцентрик со штоком; на конце штока горизонтальная
планка, постоянно, с некоторым прижимом, соприкасающаяся с движущимися
скребками, которые скользят по ней. При вращении двигателя шток совершает
возвратно-поступательные движения и встряхивает движущиеся скребки (амплитуда перемещения 2 – 3 мм, частота 750 – 1500 колебаний в мин). Внутреннюю
полость трубы в случае необходимости чистят специальными очистными скребками (два – три на конвейер) из резины или резиновым ободом увеличенного
диаметра, установленными в трубу без зазоров.
Конвейеры со сплошными низкими скребками
Конвейеры с низкими скребками имеют только вертикально замкнутое расположение трассы. Груз, засыпанный в любом месте горизонтального желоба, перемещается цепью и скребками сплошным слоем, высота которого на горизонтальном участке значительно (2 – 6 раз, в зависимости от свойств груза) больше
высоты скребков. Такое перемещение груза возможно потому, что сила сдвига
(сцепления) частиц груза выше, чем сопротивление трения их о дно и стенки желоба. Движущиеся скребки как бы армируют сыпучую среду и заставляют ее двигаться сплошной массой. Поэтому конвейеры с низкими сплошными скребками
называют также конвейерами с погруженными скребками. Конвейеры с низкими
скребками могут иметь угол наклона до 600.
Конвейеры с низкими скребками применяют для транспортирования самых
разнообразных, хорошо сыпучих грузов на предприятиях различных отраслей
промышленности, в том числе и горячих грузов с температурой до 700 0С.
Конвейеры с низкими скребками имеют ширину желоба 125 – 1000 мм, скорость транспортирования 0,1 – 0,4 м/с и, в отдельных случаях, до 0,8 м/с; производительность 5 – 400 т/ч; длина транспортирования до 60 м.
Тяговым элементом конвейера с низкими скребками служит пластинчатая
втулочная и роликовая или специальная вильчатая цепь с шагом 160 или
200 мм. При ширине скребка до 500 мм применяют одну цепь, более 500 мм
– две цепи.
Скребки изготавливают из плоской, профильной и листовой полосы. У одноцепных конвейеров скребки приваривают к звену цепи перпендикулярно или
под углом 85о к его продольной оси. Для горизонтальных и крутонаклонных конвейеров высота скребка равна или меньше высоты цепи (50 – 30 мм); для пологонаклонных конвейеров с углом наклона до 20 – 30о скребок делают более высоким, чем цепь ( hC  60  130 мм). Шаг скребков обычно принимают равным одному или двум шагам цепи. Для очистки цепи и скребков от прилипших частиц груза применяют специальные щетки, а для очистки желоба – специальные скребки с
выступами.
Желоб конвейера имеет два конструктивных исполнения: в виде единого
(для нижней и верхней ветвей) сварного каркаса из листовой стали толщиной 2 –
4 мм или в виде двух отдельных желобов, выполненных из швеллеров и листовой
стали. Желоб конвейера в том и другом исполнении должен иметь герметичные
люки для осмотра и ремонта ходовой части и дна желоба.
Наиболее изнашиваемые детали желоба – дно и криволинейная направляющая перехода трассы конвейера с прямолинейного на наклонный или с наклонного на прямолинейный участки. Для повышения срока службы этих участков в
зоне их соприкосновения с движущейся цепью устанавливают сменные полосы из
твердой марганцовистой стали 30Г, термически обработанной. Применяют футировку дна желоба каменным базальтом.
Привод – обычного типа, редукторный.
Натяжное устройство – винтовое или пружинно- винтовое.
Конвейеры с контурными скребками
Конвейеры с контурными скребками, их также называют конвейерами Редлера
(по имени их изобретателя) имеют закрытый желоб, разделенный на две части,
внутри которых движутся рабочая и обратная ветви цепи со специальными фигурными скребками. Такой скребок, армируя насыпной груз, перемещает его не
отдельными порциями перед каждым скребком, а сплошной массой.
Контурный скребок может более эффективно, чем низкий сплошной скребок, передавать движущую силу на все сечение насыпного груза и поэтому позволяет в определенных условиях перемещать груз не только в горизонтальном , но и
в круто наклонной и вертикальной плоскостях.
Конвейеры с контурными скребками могут иметь вертикально и горизонтально замкнутое расположение трассы.
Конвейеры с контурными скребками применяют для транспортирования
легкосыпучих пылевидных, зернистых и сортированных мелкокусковых грузов с
легкодробимыми кусками малой прочности при сравнительно небольшой производительности (примерно до 60 т/ч) и небольших расстояниях транспортирования
(примерно до 50 м при высоте подъема до 20 м).
Вертикально замкнутые конвейеры с контурными скребками имеют ширину
и высоту желоба ( B  h ) 125  90; 200  125; 320  200 мм и при скорости движения скребков 0,1 – 0,25 м/с (наименьшие значения характерны для транспортирования пылевидных грузов) по комбинированной трассе обеспечивают производительность при транспортировании зернистых грузов 4 -22 м3/ч, пылевидных 2,6 -
14 м3/ч.
Преимуществами конвейеров с контурными скребками являются герметичность транспортирования, простота устройства промежуточной загрузки на горизонтальных и наклонных участках трассы, разнообразие трасс перемещения груза.
К недостаткам относится: интенсивное изнашивание цепи, скребков и желоба; отставание пылевидных грузов от скребков; повышенный расход энергии;
невозможность транспортирования липких грузов и грузов с твердыми включениями.
В качестве тяговой цепи применяют вильчатую цепь, откованную из стали,
и приваривают к ней контурные скребки необходимого сечения.
Производительность конвейера с контурными скребками
Q  3600F kC kY  3600BЖ hЖ  kC kY ,
где  - коэффициент использования сечения желоба, учитывающий объем, занимаемый цепью со скребками,  =0,85 – 0,9;
k C - скоростной коэффициент, характеризующий отставание транспортируемого груза от движущейся цепи со скребками (он равен отношению скорости
груза к скорости цепи), для горизонтальных и пологонаклонных конвейеров с углом наклона до 16 – 20о k C =0,9 – 0,8; для конвейеров вертикальных, крутонаклонных и с комбинированной трассой k C =0,6 – 1,0 (меньшие значения для пылевидных грузов);
kY - коэффициент уплотнения груза в желобе, kY =1,05 – 1,1.
Раздел 7. Скребково-ковшовые, ковшовые конвейеры
Скребково-ковшовые конвейеры
Для транспортирования груза по сложной трассе с горизонтальными и вертикальными участками, расположенными в вертикальной плоскости, служат
скребково-ковшовшовые конвейеры.
Подлежащий транспортированию груз загружается в желоб одним или попеременно несколькими питателями в любом месте нижнего горизонтального
участка конвейера. Движущиеся ковши, подобно скребкам, захватывают груз и
перемещают его по желобу так же, как и в скребковом конвейере с высокими
скребками. В конце нижнего горизонтального участка ковши при повороте цепей
на звездочках автоматически зачерпывают груз и поднимают его по вертикали, а
затем, при переходе на верхний горизонтальный участок, пересыпают груз в желоб и перемещают его опять подобно скребкам. Груз может выгружаться в любом месте верхнего горизонтального участка конвейера через отверстия в дне желоба, закрываемые задвижками.
Скребково-ковшовые конвейеры применяют для транспортирования различных хорошо сыпучих грузов пылевидных, зернистых и кусковых (с размером
куска до 150 мм) насыпных грузов при производительности до 200 м3/ч, длине
горизонтальных участков до 100 м и высоте подъема груза до 25 м. Влажные и
липкие грузы этими конвейерами не транспортируют из-за сложности разгрузки и
очистки ковшей.
К недостаткам скребково-ковшовых конвейеров относятся повышенный износ ковшей и желоба, высокий расход энергии, крошение груза, хотя меньше чем,
в обычных скребковых конвейерах, поскольку боковые стенки ковша исключают
трение груза о вертикальные стенки желоба. Вследствие этих недостатков скребково-ковшовые конвейеры имеют сравнительно малое распространение
Тяговым элементом являются две пластинчатые катковые цепи с шагом 200,
250, 315, 400,500 мм. Катки с ребордами, на подшипниках скольжения.
Ковши – призматической формы, сваренные из листовой стали толщиной 3
– 6 мм; ширина ковша В = 300 – 1200 мм, вылет А =300 - 600 мм, глубина h1
=150 -300 мм (рис. 39). Для обеспечения свободной разгрузки боковые стенки
ковша имеют угол наклона не менее 450. Расстояние между ковшами (шаг ковша)
– не менее двух шагов цепи.
Привод – редукторный, снабжен автоматическим остановом и тормозом,
препятствующим самоходному движению ходовой части в обратную сторону.
Натяжное устройство – винтовое или пружинно-винтовое. Ход натяжного
устройства равен полутора или двум шагам цепи.
Производительность конвейера, т/ч
3,6iO 
Q
aК
,
где
iO - емкость ковша, л;
a К - шаг ковшей, м;
 - скорость движения цепей с ковшами   0,16  0,6 м/с;
 - плотность насыпного груза, т/м3;
 - коэффициент заполнения ковша,  =0,75 – 0,9 (меньшее значение для
кусковых, большее – для пылевидных и зернистых насыпных грузов).
Ковшовые конвейеры
Ковшовые конвейеры имеют в основном такие же схемы трассы, как и
скребково-ковшовые, однако конструкция и способ перемещения грузов у них
значительно различаются. У ковшовых конвейеров ковши размещают также между двумя пластинчатыми катковыми цепями, но подвешивают их к цепям на свободных шарнирах. Ось подвешивания ковша всегда располагается выше центра
тяжести; этим обеспечивается движение ковшей параллельно самим себе как на
вертикальных, так и на горизонтальных участках конвейера, устойчивое положение ковшей во время движения и автоматический возврат их в исходное положение после опрокидывания для разгрузки.
Насыпной груз загружается в ковши в любом месте нижнего горизонтального участка и перемещается в них как на горизонтальных, так и на вертикальных
участках без пересыпок, что предохраняет груз от измельчения и истирания.
Ковши разгружаются в любом месте верхнего горизонтального участка при помощи подвижных или стационарных разгрузочных устройств. Металлическая
конструкция конвейера может быть открытой или закрытой в герметичный кожух.
Ковшовые конвейеры применяют для транспортирования сухих хорошо сыпучих пылевидных, зернистых и кусковых грузов на предприятиях химической и
угольной промышленности, в системах топливоподачи электростанций, коксогазовых, цементных и других заводах, а также для подъема угля из шахты.
Производительность ковшовых конвейеров составляет 10 – 500 т/ч; длина
горизонтальных участков до 150 м; высота подъема груза до 60 м.
Преимущества ковшовых конвейеров: отсутствие истирания и крошения
груза при транспортировании; возможность одновременного перемещения раздельных грузов (например, кокса и известняка) при соответствующей блокировке
загрузочных устройств.
К недостаткам относятся некоторая сложность как изготовления, так и эксплуатации конвейера из-за большого числа шарниров и катков, требующих регулярного смазывания, а отсюда – высокая стоимость; большая масса ходовой части; возможность раскачивания ковшей и ударов друг о друга при повышенной
скорости (более 0,4 м/с).
Тяговым элементом служат две пластинчатые катковые цепи с шагом 315,
400, 500, 630, 800, 1000 мм. Катки – с ребордами, на подшипниках качения и
скольжения.
Ковши – сварные из листовой стали толщиной 2 – 6 мм; подвешивают их на
сплошных или консольных осях, прикрепленных к пластинам цепи. По способу
взаимного расположения ковшей различают ходовые части конвейера с сомкнутыми и расставленными ковшами. Конвейеры с расставленными ковшами при
транспортировании кусковых грузов.
Загрузка сомкнутых ковшей используют обычно производится непосредственно из любого другого конвейера или питателя. Расставленные ковши загружаются при помощи специальных загрузочных устройств, обеспечивающих порционную подачу. Разгружаются ковши на верхнем горизонтальном участке конвейера опрокидыванием при помощи разгрузочных шин, установленных на тележке, передвигаемой механическим приводом по всему фронту разгрузки. Для
опрокидывания ковши снабжаются криволинейными упорами или консольными
роликами.
Привод ковшовых конвейеров редукторный, с автоматическим тормозным
устройством или остановом.
Натяжное устройство – винтовое, пружинно-винтовое, иногда грузовое; его
ход равен и более 1,6 шагам цепи.
Производительность ковшового конвейера определяют так же как для
скребково-ковшового.
Раздел 8. Подвесные конвейеры.
Подвесной конвейер служит для непрерывного (редко для периодического)
транспортирования штучных грузов (иногда насыпных) по замкнутому контуру
сложной, в большинстве случаев пространственной трассы. Подвесным он называется потому, что грузы размещаются на подвесках или в коробках, подвешенных к кареткам или тележкам, движущимся по подвесному пути.
Классификация подвесных конвейеров:
1. По способу соединения тяговой цепи с подвеской, на которой находится
транспортируемый груз, и по характеру перемещения грузов подвесные конвейеры разделяют на следующие группы:
подвесной грузонесущий конвейер, имеющий каретки с подвесками для
грузов прикрепленные к цепи и перемещающиеся по постоянной трассе подвесных путей, вдоль которой движется тяговая цепь;
подвесной толкающий конвейер, у которого тележки с подвесками для грузов не прикреплены к тяговой цепи и движутся по отдельному подвесному пути
при помощи толкателей. Последние закреплены на тяговой цепи и толкают находящиеся перед ними тележки с грузами. Цепь с каретками и толкателем движется
по тяговому подвесному пути, а тележки с грузами – по самостоятельному грузовому пути, который может иметь различные ответвления;
подвесной несуще-толкающий конвейер, который представляет собой комбинированное сочетание грузонесущего и толкающего конвейеров. У конвейера
этого типа к тяговой цепи прикреплены каретки с крюками-толкателями, имеющими предохранительные запоры. Подвеска с грузом прикреплена к грузовой тележке и перемещается на одних участках трассы проталкиванием, на других – в
подвешенном состоянии на крюке каретки (как у грузонесущего конвейера);
подвесной грузоведущий (грузотянущий) конвейер, у которого транспортируемый груз перемещается на напольной тележке, передвигаемой по полу цеха
или склада. Тележка имеет вертикальную ведущую штангу; со штангой сцепляется захват или толкатель, укрепленный на каретке, которая присоединена к тяговой
цепи и перемещается по подвесному пути;
подвесной несуще-грузоведущий конвейер, у которого напольная тележка
шарнирно прикреплена к каретке, движущейся вместе с цепью по подвесному пути. На одних участках трассы тележка с грузом перемещается по полу помещения, как у грузоведущего конвейера, а на других, например, при переходе на другой этаж или через проезд, поднимается и транспортируется в подвешенном состоянии.
2. По характеру привода различают:
одноприводные;
многоприводные (для конвейеров длиной до 3,5 км применяют 2-12 приводных механизмов с электродвигателями синхронной работы).
3. По типу тягового элемента:
цепные (получившие наибольшее распространение);
канатные.
На подвесных конвейерах можно транспортировать грузы длиной от несколько миллиметров до 12 метров и весом от доли килограмма до 8 тонн.
Подвески загружаются и разгружаются на ходу конвейера автоматически
или вручную. Подвешенные на конвейере грузы могут во время транспортирова-
ния подвергаться различным технологическим операциям: механической очистке
в пескоструйных или дробеструйных камерах; мойке или травлению в химических ваннах; окраске, сушке в покрасочных и сушильных камерах; термообработке; складированию; комплектации; сборке и т. д. Скорость подвесных конвейеров
- до 0,5 м/с, а грузоведущих – до 0,75 м/с.
Преимущества подвесных конвейеров - пространственная трасса большой
протяженности (одноприводных - до 500 м, многоприводных – до 3,5 км), малый
расход энергии на транспортирование, возможность широкого применения автоматизации.
Применяют подвесные конвейеры в поточном производстве различных отраслей промышленности – машиностроительной, радиотехнической, резинотехнической, металлургической, текстильной, легкой и т.д.
Подвесной грузонесущий конвейер имеет тяговую цепь, замкнутую по контуру трассы, с прикрепленными к ней каретками, к которым шарнирно присоединены подвески. На подвески укладывают или подвешивают транспортируемые
грузы. Каретки при помощи цепи движутся по замкнутому подвесному пути, прикрепленному к частям здания или конструкциям конвейера. Тяговая цепь приводится в движение электродвигателем привода. В горизонтальной плоскости цепь
поворачивается на поворотных устройствах, а в вертикальной – при помощи вертикальных перегибов ходового пути. Первоначальное натяжение цепи создается
при помощи натяжного устройства.
Для конвейеров, расположенных в горизонтальной плоскости, можно применять цепи любого типа: тяговые пластинчатые роликовые с шагом 65 – 200 мм
и пластинчатые приводные с шагом 25 – 38 мм. Для пространственных конвейеров используются цепи, обладающие двухсторонней гибкостью. Для конвейеров
легкого типа – двухшарнирные с шагом 160 – 200 мм, на конвейерах среднего и
тяжелого типа – горячештампованные разборные цепи с шагом 80, 100 и 160 мм.
Круглозвенные, термически обработанные цепи, диаметром 9, 11, 13, 14, 16 мм
иногда применяют в конвейерах легкого типа.
Каретки бывают рабочие – грузовые (одинарные и траверсные) и вспомогательные – опорные (поддерживающие). Рабочие одинарные каретки предназначены для непосредственного крепления подвески с грузом; к рабочим траверсным
кареткам (обычно двум или четырем) крепят траверсу, к которой подвешивают
тяжелый или громоздкий длинномерный груз. Вспомогательные каретки устанавливают между рабочими каретками для предупреждения провисания тяговой цепи.
Катки кареток – безребордные. Профиль обода катка зависит от профиля
пути, по которому каток передвигается. Тип и размер подшипника катка выбирают по расчетной нагрузке и температуре окружающей среды. При температуре до
120 0С применяют стандартные шариковые подшипники, при температуре до
350 0С – роликовые или конические подшипники качения. На конвейерах
легкого типа с катками из пластмасс в отдельных случаях применяют подшипники скольжения из антифрикционных материалов.
Катки штампуют из стали 40, 45, и 50 с термической обработкой обода или
отливают из чугуна. Катки для конвейеров легкого типа изготавливают из пласт-
массы.
Шаг кареток для конвейеров с вертикальными перегибами равен четырем –
десяти шагам цепи, но не более 800 – 960 мм. У горизонтальных конвейеров без
вертикальных перегибов шаг кареток можно увеличить до 1200 – 1600 мм. Траверсные каретки размещают через два – четыре шага цепи.
Привод в подвесных конвейерах применяют угловой или гусеничный с постоянной или переменной скоростью. Угловой привод может передавать тяговое
усилие зацеплением при помощи звездочки (для различных цепей) или же при
помощи трения (фрикционный привод для круглозвенной цепи или каната). Угловой привод со звездочкой устанавливают обычно на повороте трассы конвейера
на 900 или 1800, хотя принципиально возможен и меньший угол обхвата звездочки
цепью.
Натяжные устройства на подвесных конвейерах применяют грузовые,
пневматические, гидравлические, пружинно-винтовые и винтовые. Наибольшее
распространение в подвесных конвейерах получили грузовые натяжные устройства.
В подвесном конвейере несущими элементами служат подвески разнообразной конструкции, на которые укладывают или подвешивают транспортируемые грузы. Конструкция подвески зависит от характера груза, его габаритных
размеров и массы, назначения конвейера и способа загрузки и разгрузки. Подвески выполняют в виде этажерок, лотков, крюков, рычажных захватов, коробов,
цепных тяг, стропов и т. д. Подвеска должна быть прочной, легкой, простой и
экономичной по конструкции, удобной для загрузки и разгрузки и надежной для
безопасного транспортирования грузов как на горизонтальных, так и на наклонных и поворотных участках конвейера.
Для предохранения механизма привода и ходовой части конвейера от поломок из-за случайных перегрузок или задевания подвесок за неподвижные конструкции на приводной звездочке устанавливают предохранительный штифт, который срезается при превышении расчетного тягового усилия на 25%; специальное устройство выключает подачу тока к двигателю привода, и конвейер останавливается.
Для исключения падения груза на пол на подъемах и спусках конвейера, а
также на горизонтальных участках, расположенных над проходами и проездами,
делают ограждения из стальной сетки или листовой стали.
При обрыве или случайном разъединении тяговой цепи, находящиеся на
подъемах и спусках каретки и подвески с грузами под действием силы тяжести
будут стремиться скатиться вниз, что может вызвать повреждение грузов и конвейера. Для предупреждения этого на подъемах и спусках высотой более 1 м
устанавливают ловители, которые при обрыве цепи захватывают и останавливают
ее.
Раздел 9. Тележечные грузонесущие конвейеры
Тележечный грузонесущий конвейер состоит из замкнутого контура тяговой
цепи с постоянно прикрепленными к ней тележками (платформами), движущимися по направляющим путям; на тележках располагаются транспортируемые грузы;
тележки и направляющие пути являются непосредственными составными частями
конвейера.
Тележечные грузонесущие конвейеры предназначены для перемещения грузов по отдельным технологическим операциям поточного производственного
процесса. Их применяют для транспортирования с одного рабочего места к другому в процессе сборки, для перемещения литейных форм в процессе сборки, заливки, охлаждения, выбивки, возврата пустых опок в литейном цехе и т.д.
Классификация тележечных грузонесущих конвейеров:
По расположению трассы конвейеры разделяют на:
вертикально замкнутые;
горизонтально замкнутые.
2. По положению тележек:
на обратной ветви вертикально замкнутые конвейеры различают с
опрокидывающимися тележками;
неопрокидывающимися тележками.
горизонтально замкнутые конвейеры с напольным перемещением тележек;
настольным.
3. По характеру перемещения изделий:
непрерывное;
пульсирующее.
Вертикально замкнутые тележечные конвейеры
Вертикально замкнутый тележечный конвейер с опрокидывающимися тележками состоит из тягового элемента, с прикрепленными к нему тележками,
движущимися по направляющим путям опорной конструкции конвейера, привода
и натяжного устройства.
У сборочных конвейеров тележки обычно снабжают установочными кондукторами, поворотными приспособлениями и другими устройствами для облегчения сборки. Металлоконструкция с боковых сторон закрывается съемным
предохранительным ограждением из стальных листов или сетки, а верхняя ветвь
отделяется от нижней сплошным перекрытием. Выполненное в виде короба из
стальных листов перекрытие предохраняет рабочих-сборщиков от несчастных
случаев и препятствует попаданию инструмента, крепежных деталей и других посторонних предметов на нижнюю ветвь конвейера.
Тележки конвейеров жестко крепятся к одному из звеньев цепи. Эти конвейеры выполняют одноцепными или двухцепными, в зависимости от колеи и базы тележки и тягового усилия. Приблизительно можно считать, что при размере
колеи тележки A  4 шагам цепи для устойчивого положения тележки достаточно применять одну цепь, а при A >4 шагов целесообразно использовать две тяговые цепи пластинчатые втулочные и роликовые с шагом 80 – 320 мм, разборные с
шагом 100 и 160 мм.
Конвейеры с неопрокидывающимися тележками имеют две тяговых цепи,
располагаемые с двух сторон вне габарита тележки по ширине. Каждая тележка
конвейера имеет две оси. Ведущая ось (ВЩ) тележки шарнирно прикреплена к тяговым цепям, а ведомая (ВМ) остается свободной.
Конвейеры с неопрокидывающимися тележками могут иметь только прямолинейную горизонтальную трассу. Из-за сложности изготовления данные конвейеры мало распространены. Их преимуществом является возможность перемещения грузов как на верхней, так и на нижней ветвях конвейера. В основном данные
конвейеры применяют в литейных цехах при сравнительно небольшой массе литейных форм (примерно до 300 кг).
Номинальный ряд ширины тележек: 200, 320, 400, 500, 650, 800, 1200 мм.
Грузоподъемность тележек 10 – 8000 кг.
Привод – обычного типа, размещается на месте расположения поворотной
звездочки, как правило, с единым редуктором или с одной дополнительной цепной или зубчатой передачей. Для предохранения конвейера от поломок при случайных перегрузках или случайном застопорении цепи на приводной звездочке
или на передаче устанавливают предохранительный срезной штифт.
Натяжное устройство – винтовое или пружинно-винтовое; последнее предпочтительнее на конвейерах большой длины. Ход натяжного устройства обычно
400 – 500 мм.
Горизонтально замкнутые напольные тележечные
конвейеры для транспортирования литейных форм
Наибольшее распространение имеют тележечные конвейеры трех типов для
перемещения литейных форм:
конвейеры с раздельными тележками-платформами для транспортирования
форм по горизонтально замкнутой одноплоскостной трассе (тип Г);
конвейеры с раздельными тележками-платформами для транспортирования
форм по пространственной трассе (тип П);
конвейеры с перекрывающими платформами (со сплошным настилом) с одноплоскостной трассой (тип ГС).
Основные параметры конвейеров регламентированы в ГОСТ 5938-73.
Горизонтально замкнутый напольный тележечный конвейер типа Г состоит
из центрально расположенной тяговой цепи (оси шарниров которой располагаются вертикально) с прикрепленными к ней тележками платформами, движущимися по двум направляющим путям; привода и натяжного устройства. Ходовая
часть конвейера состоит из пластинчатой цепи одноосных тележек, жестко прикрепленных к пластинам цепи, платформ, на которые устанавливают транспортируемые опоки, и щитков предохраняющих цепь от загрязнения землей и брызгами
металла. Каждая платформа опирается на две тележки и соединяется с ними при
помощи штырей, причем, на одной тележке (ведущей) отверстие для штыря делают круглым, на другой – овальным для компенсации сокращения расстояния
между тележками на криволинейных поворотных участках трассы.
Общая длина трассы конвейера определяется как сумма длин отдельных его
участков по обслуживающим технологическим зонам литейного процесса. Участок формовки и сборки составляет обычно около 30 - 50 м, заливки 10 - 15 м,
охлаждения 40 - 60 м, выбивки 3 - 10 м.
Конвейер с раздельными тележками и пространственной трассой типа П
имеет в принципе такую же конструкцию, как и конвейер типа Г, с той лишь разницей, что тяговая цепь снабжена дополнительным шарниром с горизонтальным
валиком для обеспечения поворота ходовой части в вертикальной плоскости.
Основными преимуществами конвейеров с пространственной трассой является рациональное использование производственной площади, улучшение санитарных условий работы в литейном цехе, когда участки формовки и заливки размещаются на первом этаже, а участки охлаждения и выбивки – в изолированном
подвале. Радиусы поворота ходовой части в вертикальной плоскости 5 – 8 м,
наибольший угол подъема 6о.
У тележечных конвейеров типа ГС со сплошным настилом для транспортирования литейных форм платформы имеют полукруглое (выпуклое с одной стороны и вогнутое – с другой стороны) очертание торцовых сторон. Такое расположение платформ образует сплошной настил на прямолинейных и поворотных
участках конвейера и надежно защищает его ходовую часть и пути от загрязнения
и заплесков металла. Конвейер не имеет тяговой цепи; функции грузонесущего и
тягового элемента выполняют платформы с тележками.
Наибольшая скорость конвейера – 0,2 м/c (12 м/мин).
Основные параметры тележечных конвейеров для транспортирования литейных форм: ширина платформ 500 – 1200 мм; длина платформ 650 – 2500 мм;
шаг платформ 800 – 3150 мм; грузоподъемность платформ 0,5 – 8 т, рекомендуемые средние скорости движения тележек 1,2 – 7,5 м/мин.
Тяговым элементом горизонтально замкнутых тележечных конвейеров для
литейных форм служит одна пластинчатая катковая цепь, а пространственных
конвейеров – шарнирная цепь, которая имеет вертикальные и горизонтальные
шарниры или обычная пластинчатая цепь с креплением к тележкам при помощи
шарнира, ось которого перпендикулярна осям шарниров цепи.
Платформы конвейеров имеют три исполнения: с плоской плитой, с роликовым настилом и с поворотными плитами.
Плоские плиты изготавливают из чугуна; с нижней стороны их укрепляют
ребрами жесткости, предохраняя от коробления, а с наружной – выполняют канавки для свободного выхода газов из нижней опоки. Платформы с плоскими
плитами применяют, главным образом, для тяжелых форм при загрузке и разгрузке конвейера краном или электроталью или для весьма легких форм при разгрузке
и разгрузке вручную.
Платформы с роликовым настилом применяют для форм массой 2000 кг
при загрузке с роликовых конвейеров и разгрузке при помощи толкателя. Роликовый настил выполняют в виде двух секций, прикрепленных шарнирно к раме
платформы.
Платформы с поворотными плитами изготавливают шириной до 650 мм и
применяют для транспортирования безопочного литья. Разгрузка такой платформы производится автоматически при помощи наклона плиты на криволинейной
шине и форма сползает с нее на выбивную решетку.
Привод – гусеничный. Для предохранения механизмов привода от поломок
при внешней перегрузке зубчатое колесо приводного вала снабжают предохранительным срезным штифтом.
Натяжное устройство - винтовое - устанавливают при повороте конвейера
на 180о. Ход натяжного устройства обычно составляет 500 – 600 мм. Натяжное
устройство необходимо обязательно устанавливать на конвейерах со сложной горизонтальной и пространственной трассой, а также при большой длине конвейера
(более 50 м). На тихоходных конвейерах (скорость меньше 4 м/мин) и простой
трассой при небольшой длине (до 50 м) натяжные устройства можно не применять при условии обеспечения повышенной точности изготовления и монтажа
конвейера.
Ходовые пути состоят из опорных и направляющих частей. Опорные пути
выполняют из железнодорожных рельсов типа Р11, Р24, Р33, последние – для
наиболее тяжелых конвейеров. Направляющие, между которыми движутся катки
тяговой цепи, изготавливают из уголков (обычно 60  60  6 или 75  60  6 мм).
Пути крепят болтами к сварным или литым опорным башмакам.
Раздел 10. Грузоведущие и шагающие конвейеры
Грузоведущим называется конвейер, на котором под действием тягового
элемента штучные грузы транспортируются: на собственном колесном ходу; на
тележках, движущихся по полу или уложенным на нем направляющим путям;
скольжением по настилу; а также качением по стационарным неприводным роликам. У грузоведущего конвейера тележка не прикреплена к тяговому элементу и
перемещается им при помощи толкателя или захвата.
Тяговым элементом грузоведущего конвейера служат одна или, реже, две
цепи, канат, комбинация цепи с одной – двумя жесткими штангами, жесткие одна
или две штанги. Конвейеры с тяговым элементом в виде жесткой штанги или сочетание штанги с цепью (канатом, тягой) называют штанговыми.
Классификация грузоведущих конвейеров:
По расположению тяговой цепи:
напольные;
подпольные;
подвесные.
2. По трассе:
вертикально замкнутые;
горизонтально замкнутые;
пространственные.
3. По характеру движения грузоведущих конвейеров:
непрерывное;
пульсирующее;
возвратно-поступательное.
Преимуществами грузоведущих конвейеров являются простота конструкции и невысокая стоимость, малые габаритные размеры, отсутствие загромождения производственной площади (исключение составляют конвейеры с напольным
расположением цепи).
К недостаткам грузоведущих конвейеров относятся сложность обслуживания при подпольном расположении цепи, путей и оборудования, необходимость
возврата пустых тележек у вертикально замкнутых конвейеров.
Грузоведущие конвейеры применяют для перемещения штучных грузов при
поточном производстве на сборочных, отделочных, ремонтных, распределительных и других подобных транспортно-технологических линиях механосборочных
цехов, ремонтных баз и механизированных складов.
Грузоведущие вертикально замкнутые конвейеры
Грузоведущий вертикально замкнутый конвейер по конструкции может
быть без тележек или с тележками.
Грузоведущий вертикально замкнутый безтележечный конвейер состоит:
приводная звездочка; привод; тяговая цепь; поворотное устройство; крючок
или тяга, при помощи которых груз крепится к тяговой цепи; опорная металлоконструкция; направляющие пути; натяжная звездочка; натяжное устройство;
специальные пути, по которым перемещается груз, уложенным непосредственно
на полу, вне металлоконструкции конвейера.
На этом конвейере транспортируемый груз (трактор, вагон, автомобиль, самолет) перемещается своим ходом. Вертикально замкнутые конвейеры с тележками, перемещающимися по настилу или роликам, имеют толкатели, установленные на тяговой цепи и упирающиеся в захваты тележек.
Привод и натяжное устройство располагают в приямках под полом, чтобы
облегчить свободный подход для установки и съема грузов и отвода тележки.
Установка и съем груза на конвейере производятся грузоподъемными средствами
или же груз (например, трактор) съезжает с последней позиции своим ходом.
Вертикально замкнутые конвейеры для перемещения по роликовому или
сплошному настилу применяют для перемещения литейных форм, пустых опок в
литейных цехах, для проталкивания слитков в печах и т.п.
Тяговым элементом грузоведущих вертикально замкнутых конвейеров является одна цепь любого типа, чаще всего - втулочная с шагом 80 – 200 мм, иногда стальной канат диаметром 15 -22 мм. Ведущие толкатели шарнирно или жестко крепятся к звеньям цепи на расстоянии шага транспортируемых грузов. На тяговом канате прикрепляют крюки – захваты, за которые зацепляются тяги для ведения груза на собственном ходу.
Направляющими путями для ходовой части служат швеллеры, уголки или
узкоколейные рельсы. Для перемещения вагонов служат железнодорожные рельсы.
При транспортировании груза на тележке на тяговой цепи устанавливают
толкатели, которые упираются в захваты тележек или непосредственно в упоры
грузов и перемещают их по путям. Захват имеет одностороннее шарнирное крепление к раме тележки с упором в сторону движения , что позволяет свободно подталкивать тележки к толкателю цепи.
Привод – редукторный, иногда с дополнительной цепной или зубчатой передачей. При необходимости плавного изменения скорости применяют вариатор.
Для предохранения конвейера от поломок на одном из элементов привода устанавливают предохранительный штифт. Для канатных конвейеров приводом служит барабанная лебедка реверсивного действия.
Натяжное устройство – винтовое или пружинно винтовое и грузовое – для
канатных конвейеров.
Обычно длина конвейера достигает 300 м; скорость при непрерывном движении 0,1 - 6 м/мин, при пульсирующем 6 - 12 м/мин.
Тяговый расчет выполняют путем последовательно определения сопротивлений на отдельных участках трассы. Поскольку груз перемещается на своих колесах, на тележке или по роликовому настилу, а цепь с толкателями – на собственных катках или волоком, то общее сопротивление на рабочей ветви вычисляют как сумму отдельных сопротивлений перемещению груза и цепи. Кроме того, необходимо учитывать дополнительное сопротивление от усилия, возникающего из-за консольного или наклонного приложения силы тяги по отношению к
продольной оси цепи. Эта сила зависит от способа соединения тягового элемента
с перемещаемым грузом или тележкой. При перемещении закрепленных на цепи
консольных толкателей дополнительное сопротивление
WД  WГ k Д  WГ (2b / h)wЦ
где
,
WГ - сила сопротивления перемещению груза, Н;
k Д - коэффициент дополнительного сопротивления, k Д  (2b / h)wц ;
b и h - расстояние между катками и вылет толкателя (рис.60);
wЦ
- коэффициент сопротивления движению цепи.
Штанговые конвейеры
Грузоведущий штанговый конвейер (рис. 61) состоит из одного или двух
вертикально замкнутых комбинированных тяговых элементов с толкателями,
привода и натяжного устройства. Тяговый элемент движется возвратнопоступательно и перемещает груз с одной позиции на другую на своем ходу или
же на одной или двух опорных тележках.
При включении электродвигателя отрезки цепи со штангами приводятся в
движение, и толкатели штанг передвигают грузы вперед на один шаг. Затем, при
воздействии автоматического переключателя изменяется направление вращения
электродвигателя, и штанги без грузов возвращаются в исходное положение.
Штанговые конвейеры выполняют одноштанговыми с одним рядом штанг и
танговыми с двумя независимыми друг от друга параллельными рядами штанг,
приводимых в движение от одного общего привода. Вторые применяются при
транспортировании особо тяжелых и широких грузов при колее тележки более 3
м. Обратный ход достигается реверсированием двигателя.
Особую конструктивную разновидность представляют штанговые конвейеры с реечным приводом, у которых ведущим элементом слудвухшжат одна или
две жесткие штанги, расположенные вдоль конвейера, а гибкий элемент отсутствует.
Штанговые конвейеры применяют для перемещения в процессе сборки, изготовления или ремонта тяжелых и громоздких грузов (например, железнодорожных вагонов, платформ, самолетов, железобетонных изделий и т.п.)
Скорость движения штанги составляет 6 – 15 м/мин; масса перемещаемых
изделий 0,5 – 50 т; расстояние между штангами двухштанговых конвейеров 3 – 8
м; рабочий ход штанги 5 – 30 м.
Штанга конвейера представляет собой балку из отдельных отрезков двухтавра, сдвоенных швеллеров или призматических стержней. К штанге прикреплены опорные катки и толкатели. Толкатели закрепляют жестко или шарнирно с
упором в сторону рабочего движения на определенном расстоянии друг от друга,
соответствующем шагу рабочих позиций на конвейере.
Гибкий тяговый элемент – цепь любого типа или канат длиной 2-3 м. Последний применяют только для одноштангового конвейера, так как при двух
штангах канаты из-за различной вытяжки не могут обеспечить их согласованное
движение.
Привод – редукторный, натяжное устройство – винтовое или пружинновинтовое.
Усилие перемещения штанги (Н) при рабочем ходе
WШ .Р  g wТ ( mГ  nmТ )  wШ mШ  О mЭ ;
при обратном ходе
WШ .О  g wШ mШ  О mЭ ,
где  - коэффициент сопротивления движению цепи на оборотных звездочках,  = 1,05;
wТ и wШ - коэффициенты сопротивления движению соответственно
тележки и штанги;
 mГ - общая масса всех транспортируемых на конвейере грузов, кг;
n - число тележек на конвейере;
mÒ и mШ
- массы соответственно тележки и штанги (или двух штанг) с
mØ
катками и толкателями, кг;
 O - коэффициент трения скольжения цепи и тягового элемента по направляющим путям, O  0,25 ;
mЭ - общая масса гибкого тягового элемента (цепи и тяги), кг.
Типоразмер тяговой цепи и мощность приводного двигателя определяют по
усилию WШ .Р , сечение тяги обратного хода - по усилию WШ .О .
Горизонтально замкнутые и пространственные грузоведущие тележечные
конвейеры
Преимуществами грузоведущих тележечных конвейеров с напольным расположением путей и цепей являются отсутствие углублений в полу, легкая доступность к пути и цепи для осмотра и ремонта.
К недостаткам относятся загромождение пола направляющими путями.
Грузоведущие конвейеры с подпольным расположением путей и цепи име-
ют сложную горизонтально замкнутую или пространственную трассу с механическими передачами тележек при помощи системы автоматического адресования с
одного конвейера на другой.
К преимуществам тележечных конвейеров с подпольным расположением
тяговой цепи относятся беспрепятственное передвижение по полу (так как цепь
расположена под ним) в пределах трассы.
Недостатками являются: сложность осмотра; обслуживания; очистки и ремонта тяговой цепи и механизмов, расположенных под полом; и наличие щели в
полу, в которую могут попадать пыль, грязь и посторонние предметы.
Несмотря на недостатки, конвейеры с подпольным расположением цепи получили наибольшее распространение в промышленности.
Основные параметры грузоведущих напольных тележечных конвейеров с
расположением цепи над полом и под полом регламентированы ГОСТ 15517 –
77, в котором предусмотрено применение на конвейерах стандартных тележек
номинальной грузоподъемности 50, 125, 250, 500, 1000, 2000, 3200 кг. В зарубежной практике известны конвейеры с тележками грузоподъемностью до 20 т.
Грузовые тележки изготавливают на четырех или шести катках. У четырехкатковой - передние катки поворотные, задние – с жестким креплением оси. У
шестикатковой тележки два передних и два задних катка поворотные, а два средних катка жестко прикреплены к общей оси. Такая тележка имеет хорошую проходимость и малое сопротивление движению на поворотных участках конвейера.
Катки бывают стальными и на пневмошинах или с ободом из жесткой резины.
В качестве тягового элемента используют разборные цепи с шагом 80, 100,
160 мм, или двухшарнирную цепь с шагом 160, 200 мм или специальную пластинчатую цепь без втулок; конвейеры имеют непрерывное движение со скоростью тележек 0,3 - 47,5 м/мин; углубление в полу для цепи не более 250 мм от
уровня пола; наибольший угол подъема не превышает 15о; длина одноприводных
конвейеров 50 – 500 м, многоприводных до 3 км.
Ходовые пути выполняют из прокатных или гнутых профилей коробчатого
сечения по секциям длиной 3 -6 м. На трассе конвейера через каждые 100 – 200 м
размещают специальные смотровые секции.
Привод – редукторный с верхним расположением звездочки.
Натяжное устройство может быть винтовым, пружинно-винтовым или гидравлическим.
Поворотными устройствами являются роликовые батареи, звездочки и блоки.
Шагающие конвейеры
Шагающий конвейер служит для периодического перемещения штучных
грузов по отдельным операциям технологического процесса в механических, сборочных, термических и других цехах различных отраслей промышленности.
Перемещение грузов происходит при помощи возвратно–поступательных
горизонтальных и вертикальных (шагающих) движений подвижной рамы, на которую укладывают груз (рис. 64).
Шагающий конвейер состоит из неподвижной рамы 1 с направляющими
роликами 2, подвижной рамы 3, расположенной внутри рамы 1,нескольких подъ-
емников 4 с опорными катками 5, на которых лежит приводная рама, и привода 6
для перемещении последней.
Конвейер работает следующим образом. Транспортируемый груз устанавливают на первую позицию неподвижной рамы, подвижная рама в это время
находится в опущенном положении. Для передачи груза на следующую рабочую
позицию подвижная рама поднимается подъемниками приблизительно на 20 мм
выше уровня неподвижной рамы и подхватывает груз; включается привод, и подвижная рама перемещается вперед на шаг, то есть на расстояние между рабочими позициями. Затем подвижная рама опускается и устанавливает груз на неподвижную раму, после чего под действием привода возвращается в исходное положение. Таким образом, весь цикл шагающего конвейера осуществляется автоматически за четыре хода подвижной рамы: подъем, рабочий ход, опускание и
обратный ход.
Основные параметры шагающих конвейеров: длина 3 – 150 м; общая грузоподъемность 4 – 900 т; масса транспортируемого груза 0,1 – 15 т; число рабочих
позиций 4 – 70; скорость перемещения рамы 1 – 25 м/мин; продолжительность
одного цикла движений от 12 с до 8 мин; линейная масса конвейера 200 – 700
кг/м; ширина конвейера на неподвижной раме 0,4 – 3,5 м; ритм операций 20 – 120
мин и более.
Рамы - жесткие металлоконструкции из стальных прокатных профилей
(швеллеров, двутавров); собираются из отдельных секций длиной 3 – 6 м.
Привод может быть электромеханическим (реечным, кривошипношатунным, винтовым), пневматическим или гидравлическим. При механическом
приводе необходима установка тормоза для точной фиксации рамы.
Подъемники – пневматические (при транспортировании грузов массой до
1,5 т), эксцентриковые и гидравлические (при транспортировании грузов массой
1,5 т и более).
Раздел 11.Ковшовые, полочные, люлечные элеваторы
Элеваторы служат для транспортирования насыпных или штучных грузов
по вертикальному или крутонаклонному (60 – 82о к горизонтали) направлению.
Классификация элеваторов:
По направлению транспортирования грузов:
вертикальные;
наклонные.
2. По роду грузонесущего элемента:
ковшовые;
полочные;
люлечные.
3. По подвижности ковшовые элеваторы бывают:
стационарные;
передвижные (на погрузочных машинах).
4. В зависимости от скорости движения тягового элемента ковшовые элеваторы делятся на:
быстроходные;
тихоходные.
5. По способу разгрузки ковшовые элеваторы:
центробежной разгрузкой;
под действием силы тяжести.
6. По способу загрузки ковшовые элеваторы:
зачерпыванием груза;
засыпанием груза в ковши.
Ковшовые элеваторы применяют для перемещения насыпных грузов - пылевидных, зернистых и кусковых на предприятиях химической, металлургической
и машиностроительной (в литейных цехах) промышленности, в производстве
строительных материалов и огнеупоров, на углеобогатительных фабриках, в зернохранилищах, пищевых комбинатах и т.п.
Люлечные и полочные элеваторы служат для транспортирования штучных
грузов – мешков, кип, ящиков, бочек, а также отдельных деталей на складах, базах магазинах и предприятий различных отраслей промышленности.
Особую группу представляют вертикальные люлечные элеваторы для межэтажного транспортирования книг с автоматической разгрузкой по этажам в
крупных библиотеках.
Ковшовые элеваторы
К преимуществам ковшовых элеваторов относятся малые габаритные размеры в поперечном сечении, возможность подачи груза на значительную высоту
(до 60 – 75 м) и большой диапазон производительности (5 – 500 м3/час и выше).
По типу тягового элемента различают ленточные и цепные с одной или
двумя цепями (иногда четыре) элеваторы, а по направлению перемещения - вертикальные и наклонные, которые имеют обратную ветвь свободно свисающую
или поддерживаемую.
У наклонных ленточных элеваторов рабочая ветвь движется по опорным
роликам, у цепных элеваторов – по направляющим путям, по которым перемещаются звенья цепи или их катки; имеются конструкции цепных элеваторов, у которых рабочая ветвь движется по опорным роликам.
По способу загрузки и разгрузки ковшей элеваторы разделяют на быстроходные - с разгрузкой главным образом под действием центробежных сил и тихоходные - с разгрузкой ковшей в основном под действием силы тяжести.
Разгрузочный патрубок элеватора может иметь боковое и центральное расположение, последнее возможно только у двухцепных элеваторов (применяется
редко).
По расположению ковшей на тяговом элементе различают элеваторы с расставленными ковшами и с сомкнутыми ковшами. К ленте ковш крепится задней
стенкой. Выбор того или иного расположения ковшей зависит от характеристики
транспортируемых грузов и предопределяет способ загрузки и разгрузки.
Основные параметры стационарных вертикальных ковшовых элеваторов
общего назначения установлены ГОСТ 2036-77 , а наклонных ГОСТ 112864-69;
диапазон скоростей движения ковшей 0,4 – 2,5 м/с. Специальные ковшовые элеваторы для вертикального транспортирования зерна, муки имеют скорость до 4
м/c, производительность 5 – 500 т/ч, высоту до 60 м.
Наполнение ковшей производится либо зачерпыванием груза из нижней
части кожуха элеватора, либо засыпанием груза в ковши. Наполнение ковшей зачерпыванием применяется в ленточных и цепных конвейерах при транспортировании сухих хорошо сыпучих, пылевидных и мелкокусковых грузов (угольная
пыль, зерно, цемент, песок, опилки, дробленый уголь и т.п.) при скорости движения ковшей 0,8 – 4 м/c).
Наполнение ковшей крупнокусковыми и абразивными грузами (гравий, руда, кусковой уголь, и т. п.) производится непосредственно засыпанием их в ковши. Применение этого способа возможно только при непрерывном сомкнутом
расположении ковшей и при пониженных скоростях движения (не более 1 м/с),
так как при повышенной скорости ковши плохо заполняются и отбрасывают груз.
Разгрузка ковшей бывает центробежная, самотечная свободная, самотечная
направленная. Для соблюдения условий центробежной разгрузки и исключения
просыпания груза необходимо правильно выбрать частоту вращения приводного
барабана и расположение разгрузочного патрубка элеватора в верхней части кожуха.
Центробежную разгрузку применяют для быстроходных (преимущественно
ленточных, реже – цепных) элеваторов с расставленными ковшами при транспортировании легкосыпучих пылевидных, зернистых и мелкокусковых грузов. Расстояние между ковшами выбирают таким образом, чтобы выброшенные из ковша
частицы груза не попадали на впереди идущие ковши.
Свободная самотечная разгрузка характеризуется дополнительным отклонением ковша, обеспечивающим свободное высыпание груза под действием силы
тяжести. Этот вид разгрузки применяют для плохосыпучих влажных, хлопьеобразных и мокрых грузов.
В наклонных элеваторах свободная самотечная разгрузка обеспечивается
наклонным положением самого элеватора, поэтому иногда для отклонения ковшей вертикальные элеваторы делают с наклонной верхней частью.
Свободную самотечную разгрузку имеют специальные двухцепные элеваторы с центральной внутренней разгрузкой ковшей. Разгрузка производится при
пониженной скорости движения ковшей (0,6 – 0,8 м/с).
Самотечная направленная разгрузк характерна для вертикальных и наклонных элеваторов (ленточных и цепных) с непрерывным сомкнутым расположением
ковшей. При огибании верхнего барабана груз высыпается из ковша под действием силы тяжести на заднюю стенку предыдущего ковша и направляется ею и боковыми бортами ковша в разгрузочный патрубок элеватора. Этот способ разгрузки применяют в тихоходных элеваторах при скорости движения ковша 0,4 – 0,8
м/с для транспортирования кусковых, тяжелых, абразивных и малоабразивных
грузов (гравий, руда, шлак, крупнокусковой уголь и т.п.).
Основные параметры ковша – геометрические размеры (ширина B , вылет
L , высота H ) и объем. Конструкция ковша определяется свойствами транспорти-
руемого груза и способами загрузки и разгрузки ковшей. Для вертикальных элеваторов предусмотрены четыре типа ковшей: глубокие, мелкие, со скругленным
(цилиндрическим) днищем и ковши с бортовыми направляющими с остроугольным и скругленным днищем. В наклонных элеваторах в основном применяют
ковши с бортовыми направляющими с остроугольным и закругленным днищем, а
также трапециевидные ковши увеличенного объема.
Глубокие ковши применяют для транспортирования сухих, легкосыпучих
пылевидных, зернистых и мелкокусковых грузов. Мелкие ковши применяют для
транспортирования влажных и слеживающихся плохосыпучих пылевидных, зернистых и мелкокусковых насыпных грузов. Глубокие и мелкие ковши применяют
только на элеваторах с расставленными ковшами. Изготавливают их из листовой
стали толщиной 1 - 6 мм сваркой или штамповкой, иногда отливают из ковкого
чугуна; известно изготовление ковшей из пластмассы и резины.
Коши с бортовыми направляющими и остроугольным днищем применяют
на тихоходных цепных элеваторах для транспортирования самых различных грузов и располагаются ковши сомкнуто.
Тяговым элементом ковшей служит лента или цепь (одна или две). Ленты
применяют резинотканевые и резинотросовые. Для надежного крепления ковшей
лента должна иметь не менее четырех прокладок. Резинотросовые ленты применяют на элеваторах большой высоты с широкими ковшами. Известно применение
проволочных шарнирно-звеньевых лент для транспортирования горячих грузов.
Ковши крепят к ленте болтами со специальной головкой. Ширина ленты
должна быть на 25 – 150 мм больше ширины ковша.
Цепи чаще всего применяют пластинчатые втулочные, роликовые и катковые с шагом 100 – 630 мм и сварные круглозвенные цепи диаметром 16 – 28 мм
термически обработанные. Элеваторы с термически обработанными круглозвенными цепями с центробежной и центробежно-самотечной разгрузкой нашли широкое применение для транспортирования пылевидных грузов.
Цепи к ковшам крепятся при помощи уголков или фасонных звеньев на
болтах или заклепках. При ширине ковшей до 250 мм применяют одну тяговую
цепь с центральным креплением к задней стенке ковша, а при ширине 320 мм и
выше - две тяговых цепи, присоединяемые к задней стенке или к боковым стенкам ковшей.
Выбор ленты или цепи для элеватора обуславливается его производительностью, высотой подъема и характеристикой груза. Ленты применяют преимущественно в быстроходных элеваторах для транспортирования пылевидных, порошкообразных и мелкокусковых грузов малой и средней плотности, а также абразивных. Цепи применяют при большой производительности, значительной высоте
подъема, для транспортирования тяжелых кусковых, а также горячих грузов. Как
ленточные, так и цепные элеваторы делают с расставленными и сомкнутыми
ковшами.
Привод элеваторов - редукторный, размещается в верхней части элеватора.
Для ленточных конвейеров диаметр приводного барабана DÁ  (125  150)i , мм и
в соответствии с ГОСТ 2036-77 применяют из следующего ряда размеров: 250,
320, 400, 500, 630, 800, 1000 мм. Барабаны, как правило, имеют фрикционную футировку. Для цепных элеваторов с пластинчатой цепью применяют звездочки с
числом зубьев 5 -20. Для элеваторов с круглозвенной цепью применяют фрикционный привод и приводные блоки с ободом, имеющим гладкую фасонную выемку, или же звездочки со вставными зубцами; их диаметр выбирают из ряда нормальных диаметров барабанов и звездочек.
Для предохранения от самопроизвольного обратного движения тягового
элемента с ковшами при остановке элеватора приводы снабжают стопорными
устройствами (храповыми или роликовыми). У элеваторов тяжелого типа в качестве останова используют электромагнитный тормоз.
Натяжное устройство винтовое, пружинно-винтовое или грузовое. Выбор
типа натяжного устройства зависит от типа тягового элемента, привода и высоты
элеватора. Ход натяжного устройства 200 – 500 мм.
Нижняя часть кожуха (башмак) элеватора может быть с высоким и низким
расположением загрузочного носка . Высокий носок с днищем под углом 60о к
горизонту применяют при транспортировании влажных плохосыпучих грузов, а
низкий (с днищем под углом 450) - для сухих хорошо сыпучих грузов. Средние
секции кожуха элеватора изготавливают из листовой стали толщиной 2 -4 мм и
для жесткости окантовывают уголками. Высота секций 2 – 2,5 м; соединяют секции друг с другом болтами, для герметичности стыков применяют прокладки. Для
предохранения ходой части элеватора от попадания при случайном обрыве цепи
или ленты применяют специальные предохранительные устройства на цепных
конвейерах – ловители цепи, на ленточных – соединение ковшей по боковым
стенкам стальными канатами, которые без натяжения свободно располагаются
вдоль ленты; при обрыве ленты канаты исключают возможность падения ходовой
части.
Производительность ковшового элеватора определяют по линейному объему ковшей (л/м)
3,6iO
Q
tK
,
где
iO - полезный объем ковша, л;
 - скорость движения ленты или цепи, м /с;
 - плотность груза, т/м3;
 - коэффициент заполнения ковша,   0,6  0,85 ;
t K - шаг ковшей, м.
Тяговый расчет элеватора выполняют путем последовательного суммирования сопротивлений на отдельных участках контура трассы. Отличительной особенностью его является учет сопротивлений зачерпыванию груза расставленными
ковшами в нижней загрузочной части кожуха элеватора. Сопротивление зачерпыванию приближенно можно определить по формуле:
WЗАЧ  К ЗАЧ q Г ,
где K ЗАЧ - коэффициент зачерпывания, выражающий удельную работу,
затрачиваемую на зачерпывание груза, Н м/Н;
qГ
линейная сила тяжести груза, Н/м; q Г  gQ / 3,6 .
q
Ã
При скорости ковшей 1 - 1, 25 м/с принимают по рекомендации Ганфштегеля для среднекусковых грузов К ЗАГ = 2-4 Нм/Н; для порошкообразных и мелкозернистых насыпных грузов K ЗАГ = 1,25-2,5 Нм/Н;
Полочные и люлечные элеваторы
Полочные элеваторы выполняют вертикальными и наклонными. Они предназначены для подъема различных штучных грузов (бочек, ящиков, тюков, частей
машин и т.п.). Полочный конвейер состоит из двух вертикально замкнутых цепей,
огибающих верхние и нижние звездочки. К цепям на определенном расстоянии
друг от друга жестко прикреплены консольные захваты-полки, форма которых зависит от рода перемещаемых грузов. Загрузка и разгрузка полок элеваторов производится автоматически или вручную.
Люлечные элеваторы предназначены для вертикального транспортирования
различных штучных грузов. В отличие от полочных, их грузонесущим элементом
является шарнирно подвешенные к цепям полки (так называемые люльки). Наличие таких люлек позволяет производить разгрузку элеватора в любом месте нисходящей ветви. Обычно люлечные элеваторы двухцепные. Для транспортирования легких грузов (например, книг) применяют одноцепные с консольными
люльками.
Основные типы и области применения элеваторов. Ковшовые элеваторы,
общее устройство и разновидности ковшовых элеваторов. Способы наполнения и
разгрузки ковшей. Элементы элеватора: ковши, тяговые элементы, натяжные
устройства, предохранительные устройства. Расчет элеватора. Полочные и люлечные элеваторы.
Раздел 12.Винтовые конвейеры
Винтовые конвейеры выполняют горизонтальными или пологонаклонными
под углом до 200, вертикальными или крутонаклонными, в виде транспортирующих труб.
Винтовые конвейеры применяют для транспортирования пылевидных, порошкообразных и реже – мелкокусковых насыпных грузов на сравнительно небольшое расстояние (обычно до 40 м по горизонтали и до 30 м – по вертикали)
при производительности до 100 т/ч в химической и мукомольной промышленности и на предприятиях строительных материалов.
Винтовыми конвейерами не целесообразно транспортировать липкие и
сильно уплотняющие, а также высокоабразивные грузы.
К преимуществам винтовых конвейеров относятся простота конструкции,
несложность технического обслуживания, небольшие габаритные размеры, удобство промежуточной разгрузки, герметичность.
Недостатками винтовых конвейеров являются высокий удельный расход
энергии, значительное истирание и измельчение груза, повышенный износ винта
и желоба, а также чувствительность к перегрузкам, ведущая к образованию внутри желоба скопления грузов (особенно у промежуточных подшипниках).
Горизонтальные конвейеры
Горизонтальный винтовой конвейер состоит из винта в виде расположенного в подшипниках продольного вала с укрепленными на нем винтовыми витками,
желоба с цилиндрическим днищем, в котором винт размещен соосно, и привода,
вращающего винт.
Насыпной груз подается в желоб через одно или несколько отверстий в
крышке. Разгрузка желоба производится через отверстия в днище, снабженные
затворами.
Винт конвейера выполняют с правым или левым направлением спирали,
одно-, двух- или трехзаходными. Поверхность винта может быть сплошной, ленточной или прерывистой в виде отдельных лопастей фасонной формы.
Винт со сплошной поверхностью применяют преимущественно при перемещении сухого мелкозернистого и порошкообразного насыпного груза, не
склонного к слеживанию; с ленточной, лопастной и фасонной поверхностями –
при перемещении слеживающихся грузов. Кроме того винты - лопастные и фасонные применяют, когда при перемещении груза должен быть выполнен еще
один технологический процесс, например, интенсивное перемешивание.
Витки полностенного винта изготавливают штамповкой из стального листа
или полосы, а затем приваривают к валу. Спираль ленточного и лопасти лопастного винта укрепляют на стерженьках, пропускаемых через просверленные в валу
отверстия.
Вал винта состоит из отдельных секций и может быть сплошным и трубчатым. Трубчатые валы имеют меньшую массу и их легче скреплять между собой.
Вал винта лежит в промежуточных и концевых подшипниках. Промежуточные
подшипники подвешиваются сверху на укрепленных в желобе поперечных планках. Они должны иметь, по возможности, малые диаметр и длину, а также надежное уплотнение во избежание загрязнения частицами груза. Смазка к подшипникам подводится по трубкам от пресс-масленок, расположенных сверху на планках. Концевые подшипники укрепляют в торцовых стенках желоба. Один из них
делают упорным и устанавливают со стороны, в которую перемещается груз, для
восприятия действующей вдоль вала осевой растягивающей силы.
Производительность винтового конвейера, т/ч
Q  60
где
D 2
4
tnC  47 D 2tnC
,
D - диаметр винта,м;
t - шаг винта, м;
n - частота вращения винта, об/мин;
 - коэффициент заполнения поперечного сечения винта,   0,125  0,4 в
зависимости от характеристики перемещаемого груза;
 - плотность груза, т/м3;
С – поправочный коэффициент, зависящий от угла  наклона конвейера:
,
0
5
10
15
20
град
С
1
0,9
0,8
0,7
0,6
Скорость транспортирования, м/с

tn
60 .
Шаг винта для сравнительно легко перемещаемых грузов принимают t  D ,
для трудно перемещаемых грузов его уменьшают до t  0,8D или применяют
двух-, трехзаходные винты.
Частоту вращения винта выбирают в зависимости от рода перемещаемого
груза и диаметра винта; она должна обеспечивать спокойное, без пересыпания через вал продвижение груза; частота вращения уменьшается с увеличением диаметра винта, плотности и абразивности груза. Наибольшую допускаемую частоту
вращения (об/мин) винта можно определить по эмперической формуле
nMAX 
A
D,
где А – коэффициент, А = 30 – 65 зависит от характеристики груза, чем
тяжелее и абразивнее перемещаемый груз , тем больше А;
D – диаметр винта, м.
Окончательно диаметр винта выбирают с учетом ряда по ГОСТ 2037-75 0,1,
0,125, 0,16, 0,2, 0,25, 0,32, 0,4, 0,5, 0,63, 0,8 м.
Рассчитывая диаметр винта для перемещения кусковых грузов, необходимо
учитывать крупность кусков:
D  (10  12)a ; D  (4  6)aMAX ,
где
а – размер кусков сортированного насыпного груза;
аMAX – размер наибольших кусков в рядовом насыпном грузе.
Общее сопротивление движению груза на винтовом конвейере складывается из сил трения груза о желоб и о поверхность винта, сопротивления в промежуточных и концевых подшипниках, а также сопротивления подъему при перемещении вверх по наклону.
Вертикальные конвейеры
Вертикальные винтовые конвейеры относятся к конвейерам специального
типа. Конвейер состоит из подвешенного на упорном подшипнике вала со сплошными винтовыми витками, вращающегося в цилиндрическом кожухе; короткого
горизонтального винта питателя, тоже вращающегося в трубе; и одного или двух
раздельных приводов для обоих винтов. Разгрузка конвейера производится через
патрубок вверху кожуха. Нижний участок вертикального винта, в который пода-
ется груз, делают либо переменного, уменьшающегося к верху диаметра, либо с
уменьшенным шагом. При большой высоте конвейера во избежание биения вала
иногда устанавливают промежуточные подшипники.
При транспортировании груза вертикально винт должен иметь достаточно
большую частоту вращения. Частота вращения винта должна быть тем больше,
чем больше угол подъема винта и меньше его радиус; меньше коэффициент трения частицы о винт и больше коэффициент трения о стенку кожуха.
Вертикально винтовые конвейеры применяют для подъема груза на высоту
обычно до 15 м и не больше 30 м при транспортировании порошкообразных, зернистых и мелкокусковых материалов при ограниченной производительности. Их
применяют в качестве установок для бурения вертикальных скважин и шпуров.
Кожухом в этих случаях служит цилиндрическая стенка скважины или осадная
труба.
Транспортирующие трубы
Винтовая транспортирующая труба вращается на установленных на некотором расстоянии друг от друга парных роликах. Внутри трубы на ее стенке
укреплены винтовые витки. При вращении трубы насыпной груз, поданный к ней
с одного конца, постепенно пересыпаясь под действием силы тяжести по образуемому витками винтовому желобу, продвигается вдоль оси трубы и высыпается с
другого конца.
В местах опирания на ролики на трубу насажены охватывающие ее стальные кольца (бандажи), которыми труба перекатывается по роликам. Кроме опорных роликов, на тех же станинах прикреплено по два упорных ролика, расположенных по обе стороны от колец и удерживающих трубу от осевого смещения.
Вращение передается трубе от привода с зубчатыми колесами, причем колесо последней зубчатой пары надето, подобно кольцу, на корпус трубы. Для удобства подачи насыпного груза внутрь трубы при небольшом ее диаметре со стороны загрузки укреплена (справа) коническая винтовая секция. Разгрузка с противоположной стороны трубы происходит ссыпанием через ее кромку.
Винтовые транспортирующие трубы устанавливают горизонтально или с
небольшим наклоном. Разновидностью устройств этого типа являются транспортирующие трубы без винтовых витков внутри, то есть с гладкой цилиндрической
поверхностью. Для обеспечения осевого движения груза трубы устанавливают
всегда с наклоном в сторону движения груза. Длина туб достигает 200 – 250 м.
К преимуществам винтовых транспортируемых труб относится простота
конструкции, надежность, изоляция по всей длине от внешней среды.
К недостаткам – большая масса, значительные габариты, высокий расход
энергии.
Производительность и скорость транспортирования определяется как у горизонтальных трубчатых конвейеров.
Шаг винта обычно принимают t  0,5D , а коэффициент заполнения трубы
  0,2  0,3 .
Раздел 13. Качающиеся конвейеры
Качающийся конвейер в общем виде представляет собой открытый или закрытый герметичный желоб или трубу, подвешенную или опертую на опорную
конструкцию. Желобу (или трубе) при помощи возбудителя колебаний сообщается возвратно-поступательное (колебательное) движение, в результате которого
груз, находившийся в желобе, совершает следуемые друг за другом короткие перемещения вперед с определенной скоростью. Характер перемещения груза зависит от режима движения желоба, определяемого конструкцией и характеристикой
работы привода и типа опорных устройств.
Классификация конвейеров:
1. По режиму движения желоба и груза:
инерционные (с постоянным и переменным давлением груза на дно желоба);
-вибрационные.
2. По профилю трассы конвейеры бывают:
прямолинейные горизонтальные;
пологонаклонные (с подъемом вверх и уклоном вниз под углом 15о);
вертикальные (с перемещением груза вверх в желобе, расположенном по
винтовой поверхности – пространственной спирали).
Преимуществами качающихся конвейеров являются сравнительная простота конструкции; возможность полной герметизации при транспортировании пылящих, ядовитых и горячих грузов; возможность выполнения различных технологических операций (грохочение, сушки и охлаждения) одновременно с транспортированием; малый износ желоба вибрационных конвейеров и сравнительно небольшой расход энергии при установившемся движении.
К недостаткам конвейеров относятся значительное снижение производительности при транспортировании груза по наклонной вверх; невозможность перемещения липких грузов; уменьшение скорости и производительности при
транспортировании пылевидных мелкодисперсных грузов; передача вибрационных нагрузок на опорные конструкции; невысокий срок службы упругих элементов и подшипников привода; в инерционных конвейерах интенсивный износ желоба при транспортировании абразивных грузов.
Качающиеся конвейеры применяют для транспортирования насыпных и,
реже, штучных грузов на небольшие расстояния (до 50 м, иногда – до 100 м) и
производительности до 400 м3/ч. Вертикальные качающиеся конвейеры транспортируют грузы по винтовой поверхности вверх на высоту до 12 м при производительности до 20 м3/ч.
Наиболее оптимальной областью применения качающихся конвейеров следует считать герметичное транспортирование пылящих, горячих, газирующих,
ядовитых, химически агрессивных насыпных грузов в условиях полной изоляции
от окружающей среды на предприятиях химической и металлургической промышленности, при производстве строительных материалов и т.п.
Горизонтально качающиеся конвейеры используют при транспортировании
чугунной и витой стальной стружки в механических цехах, а также горячей выбитой земли, литников и мелкого литья, горячих изделий с температурой до 600о.
Вибрационные конвейеры
Существует много конструктивных типов вибрационных конвейеров, которые можно классифицировать по различным признакам.
Классификация вибрационных конвейеров
По направлению перемещения груза:
горизонтальные;
пологонаклонные;
вертикальные.
2. По способу крепления грузонесущего элемента (желоба или трубы):
на свободных упругих подвесках-амортизаторах (подвесная свободноколеблющаяся конструкция);
на наклонных направляющих стойках.
3. По числу одновременно колеблющихся масс в колебательной системе
конвейера:
одномасссовые;
двухмассовые;
многомассовые.
4. По характеру динамической уравновешенности:
уравновешенные;
неуравновешенные.
5. По числу грузонесущих элементов:
одноэлементные (одна труба или один желоб);
двухэлементные (две трубы или два желоба).
6. По производственному назначению:
вибрационные конвейеры;
питатели, дозаторы;
конвейеры-грохоты.
7. По характеристике и настройке упругих опорных элементов различают
виброконвейеры:
резонасные;
дорезонасные;
зарезонасные.
При резонансной настройке частота возмущающейся силы вибровозбудите-
ля  и основная частота собственных колебаний упругой системы конвейера O
одинаковы или приблизительно равны ( практически для устойчивой работы при-
0,85 

 1,1
O
). При дорезонансной настройке частота возмущающей си-
нимают
лы вибровозбудителя значительно меньше частоты собственных колебаний конвейера (   O ). При зарезонасной настройке частота возмущающей силы значительно выше частоты собственных колебаний конвейера (   O ).
Резонасная настройка упругой системы конвейера обеспечивает малый расход энергии при установившейся работе конвейера, возможность создания конвейера высокой производительности, но требует значительных пусковых усилий
из-за жесткости упругой системы. Применяется на конвейерах среднего и тяжелого типов.
При зарезонансной настройке упругой системы ее жесткость невысокая,
пусковые усилия снижаются, но повышается расход энергии при установившейся
работе конвейера; возможна длительная устойчивая работа конвейера при различных изменениях нагрузки. Основной недостаток зарезонансной настройки –
возможность значительного увеличения напряжений в упругих элементах из-за
кратковременного увеличения амплитуды колебаний при переходе через область
резонанса при пуске и, главным образом, при остановке конвейера. Дорезонасная
настройка имеет малое распространение.
Грузонесущий элемент горизонтального вибрационного конвейера совершает прямолинейные (в отдельных конвейерах круговые или эллиптические)
симметричные гармонические колебательные движения с синусоидальным изменением возмущающей силы.
Вертикальные вибрационные конвейеры совершают двойное гармоническое
колебательное движение: прямолинейное - вдоль вертикальной оси и вращательное вокруг вертикальной оси.
Вибровозбудители колебаний грузонесущего элемента могут быть центробежными, эксцентриковыми (кривошипно-шатунными), электромагнитными,
гидравлическими, пневматическими. Наибольшее распространение получили
электромагнитные и эксцентриковые вибровозбудители, гидравлические и пневматические применяют для работы во взрывоопасных условиях.
Вибрационные конвейеры имеют сравнительно малые амплитуды колебаний (1 -15 мм) и большие частоты колебаний (3000 – 400 1/мин) соответственно
значениям амплитуд.
В отличие от других типов конвейеров эффективность работы вибрационных конвейеров (производительность, скорость транспортирования, высота слоя и
т. п.) в значительной степени зависит от свойств ( главным образом от гранулометрического состава – крупности частиц) транспортируемого груза.
Наибольший эффект достигается при транспортировании сухих однородных
порошкообразных, зернистых и мелкокусковых насыпных грузов (песка, шлака,
угля и т. д.); скорость транспортирования доходит до 0,3 - 0,6 м/с при оптимальных режимах вибрации. Неэффективно транспортируются пылевидные грузы с
размером частиц менее 0, 05 мм. Сортированные крупно- и среднекусковые грузы
при отсутствии мелких частиц хорошо перемещаются виброконвейером, однако
при движении они издают шум от ударов о дно желоба и вызывают изнашивание
желоба; возможно крошение кусков. Для повышения износостойкости стенки желоба футеруют резиной.
Горизонтальные и пологонаклонные подвесные конвейеры
Вибрационный конвейер подвесной конструкции со свободно колеблющейся одномассной системой состоит из грузонесущего элемента (трубы или желоба)
, свободно подвешенного (или опертого) на упругих сваях – амортизаторах к неподвижным опорным конструкциям и получающего направленные колебания от
центробежного привода направленного действия, и предохранительного пояса
(необходим при случае аварийного обрыва упругих подвесок).
Приводом служат центробежный (инерционный, дебалансный) вибровозбудитель – маятниковый, сдвоенный или два синхронизированных электродвигателя–вибратора. Привод может иметь нижнее или верхнее расположение по отношению к грузонесущему элементу. Синхронизированные мотор-вибраторы могут
иметь также центральное боковое расположение. Для обеспечения перемещения
груза в заданном направлении привод устанавливают таким образом, чтобы линия
действия направленной возмущающей силы, развиваемой им, составляла угол
  20  30о с продольной осью конвейера, называемый углом направленных колебаний.
При использовании клиноременной передачи от электродвигателя к валу
центробежного привода направленного действия ось клиноременной передачи
должна располагаться перпендикулярно линии направления колебаний. Только в
этом случае колебания конвейера не будут вредно воздействовать на передачу, и
она не будет ограничивать размах колебания трубы конвейера. Упругие подвески
и опоры имеют малую жесткость и служат лишь амортизаторами.
Загрузочные и разгрузочные отверстия колеблющейся трубы конвейера соединяют с неподвижными конструкциями, например бункерами или пересыпными воронками, при помощи гибких гофрированных патрубков из прочной ткани,
резины или пластмассы.
При установке конвейера непосредственно под выпускным отверстием бункера вертикальное давление столба насыпного груза, находящегося в бункере, не
должно передаваться на конвейер; оно должно восприниматься стенками неподвижной направляющей воронки, при помощи которой загружается конвейер.
При невозможности размещения такой воронки между бункером и конвейером
необходимо установить специальный питатель. Эти рекомендации относятся к
вибрационным конвейерам любого типа. Длина подвесного вибрационного конвейера достигает 4 – 8 м; диаметр трубы 160, 200, 320, 400 мм; производительность 6 -50 м3/ч.
Преимущества подвесных конвейеров – простота, сравнительно небольшая
масса, возможность промежуточной загрузки и разгрузки, малые динамические
нагрузки на опоры.
Их недостатками являются малая длина перемещения и амплитуда колебаний.
Опорные конвейеры
Опорный вибрационный конвейер с наклонными направляющими упругими
стойками состоит из грузонесущего элемента , опорных упругих элементов ,
наклоненных под углом направления колебаний  к вертикальной оси, вибрационного привода , опорной рамы , которая может устанавливаться непосредственно
на фундамент или упругие амортизаторы. Вибровозбудитель может быть центробежным или электормагнитным (однотактным), а также эксцентриковым. Центробежные и электромагнитные вибровозбудители могут иметь как нижнее, так и
верхнее расположение.
Опорные конвейеры с центробежными приводами имеют зарезонансную, а
с электормагнитным и эксцентриковым приводом чаще всего резонансную
настройку упругой системы.
Основным и весьма существенным недостатком конвейеров опорной конструкции является их неуравновешенность и передача вибрационных нагрузок на
опорные конструкции , и как следствие этого, необходимость устройства фундаментов для установки конвейеров. Для уменьшения этих нагрузок конвейер снабжают тяжелой рамой, масса которой в 3 – 5 раз больше массы грузонесущего элемента, и устанавливают ее на упругие амортизаторы.
Для уменьшения продольных усилий опорные конвейеры с эксцентриковым
приводом выполняют из двух одинаковых секций, между которыми устанавливают привод. Шатуны привода соединены с каждой секцией со сдвигом фаз на 180о,
что позволяет уравновесить горизонтальные составляющие действующих сил;
вертикальные составляющие остаются неуравновешенными, следовательно для
установки конвейеров необходим фундамент.
Двухтрубный (двухжелобчатый) уравновешенный вибрационный конвейер
опорной конструкции состоит из параллельно расположенных грузонесущих
элементов – труб и (или желобов), соединенных друг с другом шарнирными коромыслами (рычагами-качалками) 6 и упругими связями - пластинчатыми рессорами или резинометаллическими пакетами, и эксцентрикового привода , закрепленного непосредственно на трубах – над или между ними. Коромысла шарнирно
при помощи резинометаллических втулок крепятся к трубам и к опорным осям ,
которые опираются на стойки , соединенные с неподвижной рамой . Коромысла и
рессоры устанавливают под углом направления колебаний  к вертикали. Шатуны привода в крайнем положении размещают перпендикулярно к продольным
осям рессор и коромысел и располагают в плоскости, проходящей через центр
инерции системы (ЦИ).
Транспортируемый груз перемещается по верхней и нижней трубам в одном
направлении. Двухтрубные конвейеры могут иметь устройства промежуточной
загрузки и разгрузки с затворами барабанного или клапанного типа. Загрузка и
разгрузка должны быть равномерными для обеих труб.
Преимуществами двухтрубных конвейеров являются уравновешенность колеблющихся масс; удвоенная производительность; наибольшая длина транспортирования (60 – 100 м); постоянство амплитуды колебаний из-за эксцентрикового
привода; малый расход энергии.
К недостаткам конвейеров относятся некоторая усложненность конструкции и узлов промежуточной загрузки и разгрузки, большие габаритные размеры.
Грузонесущие элементы вибрационных конвейеров выполняют в виде труб
круглого или прямоугольного сечения или желобов различного очертания, закрытых и открытых. Трубы и желоба изготавливают из листовой высококачественной
малоуглеродистой стали толщиной 3 - 5 мм по секциям 4 – 6 м, соединенными
болтами с надежными замками против самоотвертывания. Для повышения износостойкости трубы и желоба изнутри их покрывают резиной, полиуританом,
пластмассой и другими подобными материалами.
Вертикальные вибрационные конвейеры
Вертикальный вибрационный конвейер – элеватор имеет жесткий цилиндрический каркас; с наружной (иногда с внутренней) его стороны по спирали
прикреплен открытый желоб (или герметичная труба), по которому снизу вверх
перемещается груз. Вверху или внизу каркаса конвейера устанавливается приводвозбудитель, сообщающий каркасу направленные колебания вдоль и вокруг вертикальной оси, которые обеспечивают движение частиц транспортируемого груза
вверх по спирали.
В свободно подвешенной конструкции каркас конвейера прикрепляют к
опорным частям здания или фундаменту сверху и снизу при помощи амортизационных пружин или резиновых амортизаторов малой жесткости.
Возбудителем колебаний вертикального конвейера могут быть два электромагнитных вибровозбудителя или дебалансных мотор-вибратора, прикрепленных
под углом направления колебаний к основанию каркаса конвейера; один двухвальный центробежный вибровозбудитель направленного действия или эксцентриковый привод.
Характеристика конвейера: наибольшая производительность при транспортировании песка 10 м3/ч; наружный диаметр кожуха конвейера 800 мм; ширина
желоба 200 мм; шаг спирали 200мм; наибольшая высота конвейера 9,7 м; амплитуда колебаний 6,5 мм; частота 600 – 700 1/мин; наибольшая скорость транспортирования песка 0,15 м/с.
Расчет вибрационных конвейеров
Теория и расчет вибрационного конвейера включает три взаимосвязанные
задачи: 1) расчет колебательной системы конвейера; 2) определение размеров сечения грузонесущего элемента на основе расчета средней скорости перемещения
груза и производительности и 3) определение мощности привода конвейера для
преодоления инерционных усилий, сопротивлений перемещению груза и потерь в
упругих связях колебательной системы.
Таблица 1
Значения коэффициента режимов работы Г вибрационных конвейеров
Коэффициент Г для транспортиТип вибрационного рования грузов
Конвейеры
привода
пылевидных
и кусковых
порошкообразных
Однотрубные легкого Центробежный или
и среднего типов (при Электромагнитный
3 – 3,3
2,8 – 3
Q  50 т/ч) подвесной
и опорной конструкции
2 – 2,5
1,8 – 2,3
То же тяжелого типа То же
(при Q  50 т/ч)
Двухтрубные и одно-
трубные уравновешенные, легкого и средне- Эксцентриковый
го типов (при Q  50
т/ч и L  30 м)
То же тяжелого типа (
То же
Q  50 т/ч и L  30 м)
1,6 – 2,8
1,5 – 2,5
1,3 – 2,5
1,2 - 2
Таблица 2.
Значения амплитуды а и частоты колебаний  вибрационных конвейеров
 , 1/мин
a (мм) для грузов
пылевидных
и кусковых
порошкообразных
1,2 – 2
0,75 - 1
Привод
Электромагнитный
3000
Центробежный одинар-
2800 – 1500
1,2 – 3
0,8 – 2,5
1500 – 1000
2–4
2–3
800 - 450
5 - 15
4-8
ный
Центробежный сдвоенный
Эксцентриковый
Частота и амплитуда колебаний конвейера определяются рекомендуемым
коэффициентом режима работы Г (табл. 1) и выбираются из табл. 2.
Угол направления колебаний  принимают в зависимости от частоты колебаний  : при   1000 1/мин   20-300
o
при   1000 1/мин  = 30-350; в среднем   30 .
Скорость транспортирования (м/с) зависит от свойств транспортируемых
грузов и угла наклона конвейера, то есть
1
  ( K1  K 2 sin  )a cos  1  2
à ,
где К1 и К2 -эмпирические коэффициенты, зависящие от физикохимических свойств транспортируемого груза (табл.3);
 - угол наклона конвейера;
a - амплитуда колебаний;
Г - коэффициент режима работы конвейера.
Таблица 3.
Средние обобщенные значения коэффициентов K1 и K 2
Транспортируемый Размер харак- Влажность,
груз
терных
ча-
%
K1
K2
стиц, мм
Кусковой
5 – 200
-
0,9 – 1,1
1,5 – 2
Зернистый
0,5 – 5
0,5 – 10
0,8 - 1,0
1,6 – 2,5
Порошкообразный
0,1 – 0,5
0,5 – 5
0,4 - ,0,5
1,8 – 3
Пылевидный
менее 0,1
0,5 - 5
0,2 – 0,5
2-5
В формуле знак «минус» в скобках принимается для конвейеров, работающих на подъем, а знак «плюс» для конвейеров, работающих на спуск.
Для горизонтальных конвейеров K 2 sin   0 .
Производительность вибрационного конвейера определяется по формуле
Q  3600FO ,
где  - коэффициент заполнения: для открытых желобов   0,6  0,9 ,
прямоугольных труб   0,6  0,8 , для круглых труб   0,5  0,6 ; меньшие значения принимают для грузов мелких фракций.
Ширину желоба и диаметр трубы проверяют по кусковатости грузов. Максимальный размер куска рядового груза не должен превышать 1/4 , а сортированного – 1/3 диаметра трубы или ширины желоба конвейера.
Мощность (кВт) приводного электродвигателя с повышенным пусковым
моментом (типа АОП) определяют по эмпирическим формулам, предложенным
В. К. Дьячковым: для коротких конвейеров длиной L  10 м
CBQ
H
(
)
K
L

3
103
0,36 ;
для конвейеров длиной L  10 м
N
N
где
CBQ 
H 
10 K 3  ( L  10) K 4 
3

10  
0,36  ,
С В - коэффициент транспортабельности груза (для зернистых и куско-
вых (песок, уголь, шлак, зерно) С В =1, для порошкообразных и пылевидных (цемент, огарки, апатии) С В =1,5 – 2);
Q - расчетная производительность конвейера, т/ч;
К3 и К4 – коэффициенты удельной затраты мощности (табл. 4);
Таблица 4.
Средние значения коэффициентов K 3 и K 4
Расчетная производительность
конВибрационный конвейер
вейера, т/ч
Подвесной одномассный с цен- 5 – 50
тробежным приводом
более 50
Опорный одномассный с направляющими стойками-рессорами с 5 – 50
центробежным приводом
более 50
K3
6–7
5 - 5,5
K4
-
7 – 10
5-6
5–6
3,5 -
4
С жесткими шатунами
Двухтрубный и однотрубный 5 - 50
двухмассный, уравновешенный с
5 – 50
эксцентриковым валом
более 50
10 - 12
8 -10
С упругими шатунами
4,5 – 5
3,5 - 4
4–5
3 - 3,5
L – горизонтальная проекция длины транспортируемого груза, м;
H – высота подъема груза (при наклонном транспортировании), м;
 - КПД механизмов привода,   0,95  0,97 .
Раздел 14. Роликовые конвейеры
Роликовые конвейеры служат для перемещения по горизонтали или под небольшим углом наклона штучных грузов (слитков, плит, досок, поддонов, ящиков, труб, контейнеров и т.п.), которые могут перекатываться по роликам, имеют
плоскую поверхность или прямые продольные ребра жесткости.
Классификация конвейеров:
По способу действия роликовые конвейеры разделяют на:
приводные;
неприводные.
2. По типу роликов:
цилиндрические;
дисковые.
3. По подвижности:
стационарные
переносные;
передвижные
На приводных конвейерах ролики приводятся по вращение двигателем и
сообщают движение лежащим на них грузам. На неприводных конвейерах грузы
перемещаются под действием непосредственно приложенной к ним движущей
силы и, накатываясь на ролики, приводят их во вращение. Эти конвейеры обычно
устанавливают под небольшим наклоном в сторону движения. Для перемещения
грузов на неприводном роликовом конвейере к грузу прикладывается внешняя
сила, передаваемая, например, цепным захватом или толкающей штангой.
Расстояние между осями роликов должно быть таким, чтобы груз всегда
лежал не менее, чем на двух роликах; это расстояние принимается не более 1/3
длины груза, а при длинномерных грузах, которые могут изгибаться в пролетах
между роликами, еще меньше.
Ролики имеют цилиндрическую форму и вращаются на шарикоподшипниках на неподвижных осях. Обичайки роликов обычно изготавливают из стальной
трубы. При нетяжелых условиях работы применяют ролики из синтетических материалов. Они имеют меньшую массу, повышенную кислотоупорность и коррозионностойкость, обладают некоторой эластичностью и бесшумны в работе.
Во многих случаях вместо цилиндрических применяют дисковые ролики,
устанавливаемые на специальных шарикоподшипниках на неподвижных осях.
При грузах небольших размеров оси дисковых роликов, расположенных в шахматном порядке, могут устанавливаться ближе друг к другу, что обеспечивает более спокойный ход.
Длина цилиндрических роликов принимается из размерного ряда чисел 160,
200, 250, 320, 400, 500, 650, 800, 1000, 1200 мм, шаг роликов 50, 60, 80, 100, 125,
160, 200, 250, 315, 400, 500, 630 мм.
Полная сила сопротивления движению груза с силой тяжести G по роликовому неприводному конвейеру складывается из следующих составляющих:
Сопротивление качению груза по роликам
G 2k
W1 
D ,
где k - коэффициент трения груза по роликам; D - диаметр ролика, м.
Сопротивление вследствие трения в цапфах роликов; если груз лежит на z 
роликах,
W2  (G  Pz)d / D ,
где
 - коэффициент трения в шейке ролика;
d - диаметр шейки ролика.
Сопротивление вследствие скольжения груза по роликам и сообщения им
кинетической энергии. Для одного ролика соответственно работа равна 2 A , для
всех z роликов на конвейере 2 Az , следовательно, составляющая сопротивления
при длине конвейера L , м (пути перемещения груза)
2 Az KPz 2
W3 

L
gL ,
где A - работа груза для вращающейся части ролика с силой тяжести P ,
KP 2
A
2g ;
K - коэффициент, учитывающий, что не вся масса вращающейся части ролика расположена на его окружности, K  0,8 - 0,9;
 - скорость движения груза, м/с; P - сила тяжести вращающейся части ролика, Н.
Полная сила сопротивления движению груза и сила, необходимая для
передвижения груза по горизонтальному не приводному роликовому конвейеру:
W  W1  W2  W3 .
Тангенс угла наклона конвейера, на котором груз движется с постоянной
скоростью  :
W
tg 
G.
Угол наклона тем меньше, чем меньше P и больше G , то есть меньше отP
ношение G .
В приводных роликовых конвейерах вращение передается от двигателя на
все рабочие ролики. Эти конвейеры широко применяются в прокатных цехах для
транспортирования металла к прокатным станам, к ножницам, пилам, а также на
склад готовой продукции.
Роликовые конвейеры прокатных цехов разделяют на рабочие и транспортные. Первые устанавливаются непосредственно у прокатных станов и служат для
подачи или отвода от них металла, вторые – для транспортирования по цеху.
По способу передачи на ролики движущей силы различают роликовые конвейеры с групповым и индивидуальным приводом. При групповом приводе движущая сила передается на ролики продольным валом, приводными цепями, клиновым ремнем или лентой.
При расчетной производительности транспортного конвейера Q (т/ч), его
длине L (м) и длине горизонтальной проекции L Г (м), высоте подъема Н (м), при
количестве роликов z , силе тяжести вращающейся части каждого ролика P (Н) и
скорости движения груза  (м/с) потребная мощность двигателя (кВт)
 QH QLГ w zPw1  1
N 



360
1000   ,
 360
где w - коэффициент сопротивления перемещению лежащих на конвейере грузов;
w1 - коэффициент сопротивления вращению роликов;
 - КПД приводного механизма.
Для горизонтальных конвейеров H  0 и LÃ  L , следовательно, мощность
 QLw zHw1  1
N 


1000   .
 360
Если заданы силы тяжести грузов G (Н) и количество их в час Z , то мощность двигателя
zPw1  1
 GZLw
N 


 3600  1000 1000   .
С увеличением производительности и количества роликов мощность двигателя возрастает.
Интервал времени (с) между прохождением грузов при равномерном поступлении их на конвейер
3600
t
Z ,
продолжительность (с) движения их по конвейеру
L
T
.
и количество грузов, одновременно находящихся на конвейере:
T
ZL
ZO  
t 3600 .
Тогда потребная мощность двигателя (кВт)
( Z Gw  zPw1 )
N O
1000
.
При подаче малого количества грузов в час может оказаться Z O  1 , то есть
периодически груз на конвейере отсутствует. В этом случае в уравнение следует
принимать Z O  1.
Раздел 15.Установки гидравлического и пневматического транспорта
Установки гидравлического транспорта
На установках гидравлического транспорта насыпной груз перемещается по
трубам или желобам в струе жидкости, как правило, воды. Смесь его с водой
называют гидросмесью или пульпой. Консистенцию пульпы определяет соотношение количества составляющих ее твердого и жидкого компонентов.
Пульпа перемещается по желобам самотеком, поэтому желоб должен быть
наклонен в сторону движения.
По трубопроводам пульпа транспортируется как самотеком, так и под напором, создаваемым насосом. В последнем случае груз может перемещаться не
только вниз, но и по горизонтали или вверх.
Гидравлическое транспортирование нашло применение в котельных тепловых электростанций для уборки золы и шлаков, на металлургических заводах, на
предприятиях горной промышленности – транспортирование и подъем на поверхность угля, руд и других полезных ископаемых.
К преимуществам гидравлического транспорта относятся высокая производительность и большая длина транспортирования, несложное техническое обслуживание, возможность совмещения транспортирования с некоторыми технологическими операциями (обогащением полезных ископаемых, гашением, сортированием).
Недостатками гидравлического транспорта являются ограничения по роду и
характеристикам перемещаемых грузов, в частности, по крупности, повышенный
износ трубопровода, увеличенный расход энергии, потребность в больших количествах воды, опасность замерзания в зимних условиях.
Напорные гидравлические установки наиболее удобно классифицировать по
способу ввода перемещаемого груза в трубопровод, который определяет и применяемое механическое оборудование.
Один способ - пульпонасос из резервуара забирает пульпу и нагнетает ее в
трубопровод. Другой способ - водяной насос забирает воду из резервуара и нагнетает ее в трубопровод, а перемещаемый груз вводится в трубопровод герметично
установленным барабанным питателем. Преимуществом первого способа является отсутствие питающего устройства, а второго – упрощение основного механического агрегата – водяного насоса, работающего на чистой воде, и, главное,
уменьшение его износа и повреждений твердыми частицами груза.
В конечном пункте установки пульпа может выбрасываться из трубопровода в приемный резервуар или приниматься на водоотделяющий грохот. При
необходимости осветленная вода из приемного резервуара отдельным насосом
перекачивается в резервуар для пульпы и снова поступает в трубопровод, совершая замкнутый цикл.
В отдельных случаях, если напор может быть создан разностью уровней,
насыпной груз и вода подаются в смесительную воронку.
15. УСТАНОВКИ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА
В пневматических установках насыпной груз перемещается в струе воздуха. Движение воздуха по трубопроводу происходит вследствие разности давлений
в начале и конце его, создаваемой нагнетательными или вакуумными насосами.
Порошкообразные грузы перемещается однородной аэросмесью, а кусковой перемещается скачкообразно и частично скольжением по нижней стенке трубы.
Применяют пневматический транспорт для транспортирования цемента,
пылевидного или мелко- и среднекускового угля, соли, древесных опилок, сухих
порошкообразных и мелкокусковых химикатов.
Производительность пневмоустановок – несколько десятков тонн, реже –
100 т/ч и более, расстояния транспортирования – десятки метров, иногда несколько сотен метров, в отдельных случаях – до 2 км и более.
К преимуществам пневматического транспорта относятся: герметичность
системы, возможность перемещения грузов по сложной трассе, возможность
транспортирования грузов сразу в несколько мест путем разветвления трубопровода.
К главным недостаткам пневматического транспорта относятся: высокий
удельный расход энергии; интенсивное изнашивание трубопровода; ограничение
при транспортировке груза по крупности (до 80 мм), по влажности.
По способу создания в трубопроводе разности давлений пневмоустановки
можно разделить на три группы:
всасывающие (или вакуумные)- грузы перемещается под действием разря-
женного воздуха;
нагнетательные (напорные)- грузы перемещаются в струе сжатого воздуха;
комбинированные (всасывающие – нагнетательные).
Для всасывающих установок типичен ввод груза в транспортный трубопровод через всасывающее сопло, для нагнетательных – с помощью питателей, шлюзирующих груз из внешнего пространства в находящийся под давлением трубопровод. В системе всасывания груз в конечном пункте шлюзируется из камеры с
разряженным воздухом во внешнее пространство.
Во всасывающей установке груз, в данном случае зерно из баржи, забирается через всасывающее сопло . По трубопроводу он транспортируется до приемного резервуара отделителя , в котором выпадает из струи воздуха благодаря тому, что струя здесь резко теряет скорость. Далее воздух отсасывается во второй
резервуар меньшего объема – пылеуловительный циклон 4 и, пройдя воздуходувную машину , через выхлопную трубу выбрасывается в атмосферу, а груз через
шлюзовые затворы (в виде вращающихся барабанов с ячейками) выгружается
отдельно из отделителя и пылеуловителя.
В нагнетательных установках высокого давления (0,3 – 0,4 МПа и более)
сжатый воздух от компрессора поступает по трубопроводу в закрытый резервуар
– камерный питатель, из которого груз захватывается струей воздуха, транспортируется по трубопроводу и с помощью переключателя направляется в один из
бункеров. Из бункеров, служащих одновременно отделителями, воздух через
фильтр выходит в атмосферу.
В нагнетательной установке среднего давления (0,2 – 0,3 МПа) груз вводится в трубопровод со сжатым воздухом барабанным ячеечным питателем и по
трубопроводу транспортируется в отделител. Как в предыдущем случае, трубопровод может иметь разветвления со стороны, в которую происходит транспортирование. Нагнетательные установки большого давления применяют для трудно
перемещаемых грузов и при транспортировании на большие расстояния.
Во всасывающее-нагнетальной установке груз засасывается через сопло в
трубопровод и, пройдя в промежуточном пункте отделитель, передается через
шлюзовой затвор в нагнетательный трубопровод. Расположенная в промежуточном пункте воздуходувка одновременно всасывает воздух из трубопровода и
нагнетает в трубопровод. Такая схема допускает разветвление транспортного трубопровода по обе стороны машинной части установки.
Расчет пневмо- и гидроустановок
Расчет гидро- и пневмотранспортных установок состоит в том, что по заданным объемной или массовой производительности, характеристике груза,
длине и конфигурации трубопровода определяют необходимую скорость движения несущей среды (воды, воздуха); потребное количество воды и воздуха, диаметр трубопровода, сопротивления движению смеси на различных участках трубопровода и потребный напор или давление для их преодоления; мощность двигателя насосного или воздуходувного агрегата.
При определении скорости, напора или давления несущей среды первоначальное значение имеют крупность частиц и плотность перемещаемого груза. По
крупности насыпные грузы разделяют на три группы: кусковые – с размерами
кусков больше 40 мм, крупнозернистые – 6 - 40 мм и мелкозернистые –
2 -6 мм; грубодисперсные (песчаные частицы) – 0,15 - 2 мм; тонкодисперсные (пылевые) – менее 0, 15 мм.
Нередко насыпные грузы представляются смесью из двух или нескольких
групп крупности. В этом случае наличие в потоке мелких частиц улучшает процесс перемещения более крупных.
Скорость потока гидро- и аэросмеси в трубах в общем случае должна быть
не меньше некоторого определенного значения, и тем больше, чем больше размеры и плотность частиц груза.
Критерием для установки скорости потока служит критическая скорость
 ÊÐ , то есть меньшая скорость, при которой груз не скапливается в трубопроводе.
При пневмотранспортировании аэрированными потоками таким критерием является эффективная скорость ЭФ , при которой достигается надлежащее насыщение
груза воздухом.
Для обеспечения нормального режима транспортирования скорость потока
должна быть   (1,1  1,2) КР для максимального по размеру куска.
Кроме того, нормальный режим транспортирования зависит от относительного количества воды и воздуха, определяющего концентрацию смеси, которую
обычно выбирают по имеющимся опытным данным.
Различают объемную и массовую концентрацию смеси. Первой обычно
пользуются при расчетах установок гидротранспорта, а второй - пневмотранспорта.
Под объемной концентрацией гидросмеси понимают отношение объемной
производительности установки V (м3/ч) к расходу гидросмеси VГ (м3/ч) за тот же
период времени:
  В
V
V
1

 Г
S
V Г V  VВ
  В
,
где
 Г ,  В,  - плотность транспортируемого груза, воды и гидросмеси,
т/м3;
VВ - расход воды, м3/ч.
Плотность груза
V  VВ  В
V  VВ .
Под массовой концентрацией гидросмеси понимают отношение массовой
производительности установки Q (т/ч) к массовому расходу воды за тот же период, то есть VВ  В (т/ч):
Г 

Q
VB  В .
Установив согласно опытным данным концентрацию смеси и диаметр тру-
бопровода, определяют скорость смеси  КР . Затем проверяют выполненное условия    КР по расходу гидро- или аэросмеси.
Зная характеристики потока смеси (скорость, концентрацию) и диаметр
трубопровода определяют сопротивление движению. Оно состоит из сопротивления подъему на вертикальных или наклонных участках трубопровода и гидравлических потерь вдоль всего трубопровода и на отдельных участках (поворотах,
разветвлениях).
По значению потребного напора и производительности установки выбирают водяной насос, затем рассчитывают мощность двигателя силовых агрегатов
как
k З Н РV Г
367 ,
k З - коэффициент запаса, k З = 1,1 - 1,2;
N
где
H Р - расчетный напор, м;
V - производительность установки, (м3/ч);
 Г - плотность груза, т/м3;
 - КПД насосного агрегата,  =0,7 - 0,9.
Потребная мощность двигателя воздуходувной машины (кВт)
kА V
N м В
1000 ,
k - коэффициент, учитывающий потери воздуха через неплотности в
где
воздухопроводе, питателе и др., k  1,1- 1,15;
АМ - теоретическая работа воздуходувной машины, отнесенная к 1 м3
засасываемого воздуха при изотермическом сжатии, Нм/м3;
VВ - расход воздуха, необходимый на транспортирование, м3/с;
 - КПД воздуходувной машины,  = 0,65 - 0,85.
Раздел 16. Вспомогательные устройства.
Виды бункеров и затворов. Расчет давления на стенки бункера
Бункера представляют собой промежуточные грузохранилища в виде сосудов большой емкости, устанавливаемые в общей цепи транспортного и технологического оборудования, и предназначаются для временного накапливания в них
некоторых количеств насыпаемых грузов и затем для дальнейшей отгрузки их на
транспортное и технологическое оборудование. Бункера загружают через открытый верх или загрузочные отверстия и разгружают, как правило, через отверстия в
днище или внизу боковых стенок. Продвижение груза по бункеру и истечение через отверстия происходят под действием его силы тяжести
Наличие промежуточных емкостей в виде бункеров в общей цепи транс-
портных и технологических машин делает их работу менее зависимо друг от друга и дает возможность устанавливать для них наиболее целесообразные режимы.
Если сопряженные транспортные и технологические машины должны работать в
разных режимах по времени (одни периодически, а другие непрерывно), то применение бункеров становится необходимым.
В качестве примера можно привести работу бетоносмесительных установок.
На заводах ЖБИ приготовление смеси происходит непрерывно, а выгрузка
в автомашины осуществляется периодически. Причем период может быть самым
различным, а в силу этих причин необходимость установки промежуточного бункера очевидно.
Режим работы сопряжѐнных машин определяет потребную емкость бункеров. Чем больше несовпадение режимов, от которого зависит время накапливания
груза и больше производительность машин, тем больше должны быть емкости
промежуточных бункеров.
Форма бункера, помимо строительных требований, должна удовлетворять
условиям возможно полного заполнения и полной разгрузки, без образования
«мертвых зон», в которых при опорожнении бункера груз задерживается и не
сходит под действием своего веса к разгрузочным отверстиям. Кроме того, форма
бункеров должна предупреждать возможность возникновения, сводообразования
(зависания) груза под отверстиями, нарушающего режим истечения груза из бункера.
Обычно бункера составлены из двух геометрических тел: верхней призматической или цилиндрической, нижней в виде пирамиды, конуса или сферы.
Бункера малой емкости обычно имеют форму одного геометрического тела,
виды которых перечислены выше. Бункера бывают металлические, бетонные, железобетонные, деревянные. Для облегчения движения груза стенки бункеров делают гладкими: в случае абразивных грузов они облицовываются съемными
стальными плитами, специальным износостойким стеклом и пр.
В случае влажных смерзающихся грузов бункера делают утепленными или
отапливаемыми,
Наибольшее распространение имеют бункера со стенками из листовой стали
и каркасом из профильной стали, сварной или клепанной конструкции,
Корпус бункера подвешивается сверху за края на несущей конструкции.
Загрузку длинных бункеров (нескольких бункеров установленных друг за
другом) производят с помощью смонтированных над ними конвейеров с промежуточной разгрузкой,
Выгрузка материала в транспортные средства (автомобиля, железнодорожные вагоны и т.д.) осуществляется с помощью бункеров установленных на
высоте, позволяющей въезд транспортных средств.
Для обеспечения полной выгрузки материала из бункера, кроме называемых
ранее конструктивных решений в исполнении самого бункера, применяются различные, ручные и механические устройства.
Для ликвидации зависания груза в простейшем случае разбивание свода
производят вручную через отверстия в бункере. Механические шурующие
устройства имеют вид груза, подвешенного на цепи или лопастного вращающе-
гося колеса. Очень часто применяют вибраторы, активизирующие процесс высыпания груза. Применяются также толчкообразное вдувание струи сжатого воздуха, через фурмы, что особенно эффективно при пылевидном грузе, т.к. при этом
происходит аэрирование, что повышает внутреннюю подвижность частиц.
Бункерные затворы служат для закрывания и открывания выпускных отверстий бункеров, а в некоторых случаях также для регулирования выходящего
через них потока насыпного груза. Точность регулирования потока открыванием
выпускного отверстия достигается только при хорошо сыпучих материалах.
Бункерные затворы должны удовлетворять следующим требованиям:
1. Удобство маневрирования и быстрота действия;
2. Плотность закрывания;
3. Возможность регулирования потока груза;
4. Невозможность самооткрывания;
5. Простота и прочность конструкции;
6. Размеры должны быть минимальными;
7. Приспособлено к дистанционному и автоматическому управлению.
Классификация затворов.
1. По роду привода затворы разделяют на ручные и механические,
Механические затворы бывают электрическими, пневматическими и гидравлическими. Все виды затворов с механическим приводом могут быть с дистанционным управлением.
Электрические приводы состоят из электродвигателя и редуктора, присоединяемого с помощью муфты предельного момента, необходимой для предупреждения поломок.
2. По характеру рабочего движения затвора (кратковременное включение,
короткий быстрый ход, возможность возникновения внезапных сопротивлений
при застревании крупных кусков) наибольшие преимущества имеют приводы
прямого действия - пневматические и гидравлические. Рабочие органам в них
служат пневмо и гидроцилиндр с поршнем. Особенно целесообразны пневматические приводы при наличии сети трубопроводов со сжатым воздухом, К недостатку их при работе в зимнее время под открытым небом или не отапливаемом помещении относится замерзание на выходе содержащейся в сжатом воздухе воды.
В указанных условиях гидравлический привод с маслом в качестве рабочей жидкости характеризуется большей надежностью.
3. По способу действия существующие типы затворов можно подразделить
на две группы: отсекающие поток груза и создающие подпор. К первой более
многочисленной группе относятся затворы в виде плоской задвижки и секторные,
ко второй - лотковые.
Затворы в виде плоской задвижки устанавливаемые в днище или боковой
стенке бункера, характеризуются наибольшей компактностью, но имеют недостаток - значительное сопротивление в пазах при открывании и закрывании; поэтому
их применяют только при небольшом отверстия и незначительном давлении на
затвор.
Разновидностью плоского затвора является ленточный гусеничный затвор
состоящий из бесконечной конвейерной ленты, неподвижно укрепленной с одной
стороны у кромки выпускного отверстия, и подвижной рамы с двумя барабанами
малого диаметра и опорными роликами. При передвижении рамы в ту или другую
сторону отверстие закрывается или открывается, причем лента перекатывается
по роликам, но скольжение ее по грузу отсутствует.
Секторные затворы имеют цилиндрическую поверхность при закрывании
или открывании поворачиваются вокруг горизонтальной оси так, что трение в пазах на них отсутствует, а следовательно сопротивление маневрированию получается значительно меньше, чем при плоской задвижке.
На вертикальном выпускном патрубке главным образом в зависимости от
его длины устанавливают одно или двухсекторные (челюстные) затворы с движением сектора вверх или вниз.
Для крупнокусковых грузов применяют сдвоенный секторный затвор. При
его открывании опускается полностью меньший, нижний сектор и поток груза регулируется положением верхнего, большого сектора.
При закрывании сначала опускается (но не доводится до плоскости скольжения) верхний сектор, а затем поднимается нижний, препятствующий дальнейшему истечению груза.
Разновидностью секторного затвора является пальцевый затвор состоящий
из отдельных тяжелых, подвешенных каждый на своей цепи, изогнутых и заостренных на конце рычагов (пальцев). Пальцы при опускания легко проникают в
толщу груза, а попав на крупный кусок, зажимают его на плоскости лотка, закрывая выпускное отверстие. При открывании затвора пальцы поднимаются цепями
от одного привода: сначала те, которые опустились ниже, а затем все вместе.
Схема затвора второй группы, образующего подпор поворотом шарнирного
лотка, показана. Затворы этого типа при закрывании не защемляют кусков грузами, допускают регулирование потока груза изменением угла наклона потока. Однако они характеризуются большими габаритами.
Давление материала, действующее на горизонтальный затвор:
R
P1 
k ,
где  - плотность материала, кг/м3;
R - гидравлический радиус выпускного отверстия , м:
F
R
S,
где F - площадь поперечного сечения выпускного отверстия, м2;
S - периметр выпускного отверстия, м;
 - коэффициент трения материала о материал, tg ;
 - угол естественного откоса материала в покое;
k - коэффициент подвижности материала:
1  sin 
k
1  sin  ,
Нормальная нагрузка на затвор
Р  Р1а 2 .
Усилие Рк, затрачиваемое на открывание затвора, определяется из равенства:
Pk l p  PR1  2  ( P  G )
d
1
2 ,
где lp - длина рукояти, м;
R1 - радиус затвора, м;
2 - коэффициент трения груза по материалу бункера;
G - вес затвора, кг;
d - диаметр оси крепления сектора, м;
1 - коэффициент трения в оси крепления сектора, 1 0.1÷0.2
Максимальное горизонтальное давление на стенки бункера прямо пропорционально плотности груза  и гидравлическому радиусу поперечного сечения
бункера RÁ и обратно пропорционально коэффициенту трения груза о стенки
ÐMAX 
9,8RÁ
2 .
бункера  2 .
Максимальное вертикальное давление больше горизонтального и равно:
QMAX  49 RÁ .
Гидравлический радиус поперечного сечения бункера
RБ 
где
FБ
SБ ,
FБ - площадь поперечного сечения бункера, м2;
S Б - периметр бункера, м.
Питатели. Дозаторы
Питатели служат для подачи равномерного и регулируемого по величине
потока груза, реже для того, чтобы сообщить грузу, поступающему на конвейер,
направленную, определенной величины, скорость.
Питатели обычно устанавливают у выпускных отверстий бункеров, при
этом отпадает необходимость установки специальных бункерных затворов груз,
при остановке питателей удерживается от высыпания подпором.
Вместе с тем выгрузка с помощью питателя активизирует процесс высыпания, что особенно важно в случае плохо сыпучих грузов.
Большинство типов питателей имеют прототипы конвейеров, отличаясь от
них меньшей длиной, повышенной мощностью привода, и более высокой несущей способностью, т.к. они могут испытывать давление под действием бункера,
перемещают груз более толстым слоем, соответственно испытывая повышенные
сопротивления перемещению. Питатели этой группы служат одновременно и
конвейерами, перемещая груз на некоторое расстояние от отверстия бункера.
Другая группа питателей - барабанные, дисковые, цепные и лопастные не
имеют прототипов среди конвейеров и могут служить лишь для выдачи груза
непосредственно из отверстия бункера.
Ленточные питатели могут быть горизонтальными, наклонными с движением вверх иди вниз. От ленточных конвейеров они отличаются расположенными на близком расстоянии друг от друга роликоопорами; отсутствием их, как правило, на холостой ветви, наличием неподвижных бортов и малой скоростью движения ленты (0,1-1 м/с).
Применяются для выгрузки зернистых, мелко- и среднекусковых грузов.
Регулирование количества перемещаемого груза достигается либо с помощью задвижки, либо путем изменения скорости движения ленты.
Достоинство ленточного питателя: надежность работы, простота, небольшой вес и широкий диапазон производительности.
Пластинчатые питатели аналогично ленточным могут быть горизонтальными и наклонными. Пластинчатые конвейеры бывают на ходовых и стационарных роликоопорах, с подвижными или неподвижными бортами. Скорость движения рабочего органа (0,05-0,25 м/с).
Вследствие высокой прочности пластинчатые питатели предназначены для
перемещения крупнокусковых и абразивных грузов.
Недостатки - большой вес и высокая стоимость.
Скребковые питатели в зависимости от ширины рабочего полотна выполняют с тремя-шестью тяговыми кольцевыми цепями и с расположенными в шахматном порядке двумя-пятью рядами скребков. Скребковые конвейеры применятся для наиболее тяжелых условий работы.
Преимущества перед пластинчатыми - простота конструкций; меньшая высота.
Недостатки: изнашивание опорных плит; возможность попадания кусков
груза под цепи на звездочки.
Винтовые питатели имеют полностенный винт, смонтированный на двух
подшипниках и вращающийся в закрытом желобе или трубе. Для обеспечения
движения груза винт выполняют с малым шагом; а иногда двухзаходным.
Предназначен для перемещения пылевидных зернистых и мелкокусковых
грузов.
Регулирование потока грузов достигается за счет изменения скорости винта
и применением заслонки.
Качающиеся питатели представляют собой лоток с подвижными или неподвижными бортами, опирающийся на стационарные роликовые или катковые
опоры, либо подвешенный на тягах и совершающий от кривошипно-шатунного
механизма возвратно-поступательные движения. При движении лотка вправо,
груз передвигается вместе с ним, при этом на освободившееся пространство поступает новая порция груза, при обратном ходе, из-за подпора задней неподвижной стенки бункера, груз не движется назад, а частично ссыпается через переднюю грань лотка.
Производительность регулируется перестановкой задвижки и изменением
хода лотка.
Качающие питатели предназначены для сортирования рядовых грузов с
кусками малой, средней и большой величины.
Достоинства: простота и надежность.
Недостаток - неприемлемы при перемещении налипающих грузов.
Вибрационные питатели работают по принципу вибрационных конвейеров.
В качестве вибраторов используются де балансные и электромагнитные направленного действия вибраторы. Вибрационные питатели могут одновременно служить грохотами при подаче груза на ленточные конвейеры для отсева мелких
фракций. Производительность несколько десятков тонн в час, а наиболее мощных
- до 2000 т/ч. Регулируется автоматически изменением амплитуды и частоты колебаний лотка.
Барабанные питатели имеют наиболее простую конструкцию. Их применят
c гладкой поверхностью барабана для хорошо сыпучих зернистых и мелкокусковых грузов, и с ребристой поверхностью для крупнокусковых грузов.
Производительность питателя пропорциональна сечению слоя груза и скорости на окружности барабана.
Дисковые питатели состоят из вращающегося вокруг вертикальной оси диска, над которым укреплен, не доходящий до его поверхности телескопический
цилиндрический патрубок, и неподвижного косого скребка, сбрасывавшего часть
лежащего на диске груза. Применяется для перемещения пылевидных, зернистых
и мелкокусковых хорошо сыпучих грузов.
Скорость диска должна выбираться такой, чтобы исключить возможность
сброса частиц под действием центробежной силы.
1 gf
n ‹ 2 r ,
где r - радиус диска; f – коэффициент трения частиц по столу.
Цепные питатели состоят из ряда подсменных на приводном барабане тяжелых кольцевых цепей, соединенных между собой поперечными кольцевыми звеньями. Образующийся цепной занавес перекрывает выходное отверстие бункера,
удерживая груз от высыпания за счет собственного веса. При вращении барабана
цепи прижимают груз к лотку, регулируя скорость передвижения груза.
Предназначены для крупнокусковых, примерно однородных по крупности,
высоко абразивных грузов.
Производительность зависит от скорости на окружности барабана при
определенной массе цепей.
Дозаторами называются устройства цикличного действия, производящие
при каждом цикле выдачу из бункера определенного количества (дозы) насыпного груза.
Дозирование может производиться по объему или по массе.
Дозирование по объему осуществляется с помощью мерного сосуда, плунжера или ячеечного барабана.
Автоматическое дозирование по массе производится с помощью сосуда,
установленного на весах, которые автоматически воздействуют на бункерный затвор или питатель в момент, когда масса насыпного груза достигает заданного
значения. Автоматически производится также открывание и закрывание выпускного отверстия сосуда, а затем следующее открывание затвора бункера или включение питателя.
Применяются также способы автоматического отмеривания определенной
массы груза с помощью конвейерных весов, по показанию которых производится
включение конвейера или питателя после пропуска ими этой массы груза.
5.3. Краткое описание лабораторных работ
Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.
5.4. Краткое описание практических занятий
5.4.1. Перечень практических занятий
Практ. занятие №1 « Определение режимов работы транспортирующих машин». Раздел 1.
Практ. занятие №2 « Определение характеристик насыпного груза». Раздел
1.
Практ. занятие №3 « Определение производительности ленточного конвейера при транспортировании насыпных и штучных грузов». Раздел 3.
Практ. занятие №4 « Определение параметров ленточного конвейера по заданным характеристика привода». Раздел 4.
Практ. занятие №5 « Транспортирующие машины: Ленточный конвейер».
Раздел 4.
Практ. занятие №6 « Расчет производительности ковшового элеватора».
Раздел 11.
Практ. занятие №8 «Расчет основных размеров бункера и усилия, затрачиваемого на открытие затвора» Раздел. 16.
5.4.2 Методические указания по выполнению практических занятий
Требования к отчетным материалам для всех практических занятий.
Отчет по практической работе оформляется на листах бумаги формата А4 с
помощью компьютера. На титульном листе указывается наименование учебного
образовательного учреждения и кафедры, название практической работы, указывается фамилия, инициалы обучающегося, указывается и фамилия и инициалы
преподавателя, текущий календарный год.
Основные рекомендации по выполнению практических занятий: В отчете
указывается цель работы, краткие теоретические сведения и расчетные формулы с
расчетами, порядок выполнения работы, таблицы с расчетными данными, и выводы по проделанной работе.
Практическое занятие №1 Определение режимов работы транспортирующих машин».
Цель занятия: Совершенствование знаний по расчету режимов работы, производственных, температурных и климатических условий эксплуатации.
Задание: ознакомиться с основными теоретическими положениями, взять
задание и произвести расчеты согласно методическим указаниям, расчетные данные занести в таблицу.
Ход занятия: Группа студентов разбивается на подгруппы по 3-4 человека.
Для каждой подгруппы выдается задание, которое берется из методических указаний по выполнению практических занятий. Обучающиеся знакомятся с основными теоретическими положениями, производят расчеты коэффициентов использования суточного, годового и производительности транспортирующих машин,
по эти коэффициентам находят классы использования по времени и по производительности. По полученным результатам, по таблице находят режим работы.
Согласно заданию по таблицам определяют производственные условия эксплуатации и группу температурных и климатических условий эксплуатации. Результаты расчета заносят в таблицу и делают выводы по полученным результатам.
Применяемые интерактивные формы обучения: групповая дискуссия по результатам проведенной работы.
Практическое занятие №2 Определение характеристики насыпных грузов».
Цель занятия: Совершенствование знаний по расчету и определению характеристики насыпных грузов.
Задание: ознакомиться с основными теоретическими положениями, взять
задание и произвести расчеты согласно методическим указаниям, расчетные данные занести в таблицу.
Ход занятия: Группа студентов разбивается на подгруппы по 3-4 человека.
Для каждой подгруппы выдается задание, которое берется из методических указаний по выполнению практических занятий. Обучающиеся знакомятся с основными теоретическими положениями, производят расчеты коэффициента однородности материала, угла естественного откоса материала в движении. Согласно
заданию по таблицам определяют группу материала по плотности, кусковатости,
абразивности. Результаты расчета заносят в таблицу и делают выводы по полученным результатам.
Применяемые интерактивные формы обучения: групповая дискуссия по результатам проведенной работы.
Практическое занятие №3. Определение производительности ленточного
конвейера при транспортировании насыпных и штучных грузов».
Цель занятия: Совершенствование знаний по расчету производительности
ленточного конвейера при транспортировке штучных и насыпных грузов.
Задание: ознакомиться с основными теоретическими положениями, взять
задание и произвести расчеты согласно методическим указаниям, расчетные данные занести в таблицу.
Ход занятия: Группа студентов разбивается на подгруппы по 3-4 человека.
Для каждой подгруппы выдается задание, которое берется из методических указаний по выполнению практических занятий. Обучающиеся знакомятся с основными теоретическими положениями, производят расчеты производительности
ленточного конвейера при транспортировании насыпного и штучного грузов.
Согласно заданию рассчитывают ширину ленты конвейера. Результаты расчета
заносят в таблицу и делают выводы по полученным результатам.
Применяемые интерактивные формы обучения: групповая дискуссия по результатам проведенной работы.
Практическое занятие №4. Определение параметров ленточного конвейера по заданным характеристикам привода».
Цель занятия: Определение кинематических характеристик привода и расчет основных параметров ленточного конвейера.
Задание: ознакомится с основными теоретическими положениями, с установкой ленточного конвейера, произвести замеры диаметра и длины приводного
барабана, засечь время 10 полных оборотов барабана, посчитать число зубьев на
ведущей и ведомой звездочках цепной передачи и произвести расчеты согласно
методическим указаниям, расчетные данные занести в таблицу.
Ход занятия: Обучающиеся знакомятся с основными теоретическими положениями, производят замеры согласно методическим указаниям, рассчитывают
передаточное отношение трансмиссии двумя способами, определяют скорость
движения ленты, ширину ленты и число прокладок ленты. Результаты расчета заносят в таблицу и делают выводы по полученным результатам.
Применяемые интерактивные формы обучения: групповая дискуссия по результатам проведенной работы.
Практическое занятие №5. «Транспортирующие машины: Ленточный
конвейер».
Цель занятия: Совершенствование знаний по расчету ленточного конвейера.
Задание: ознакомиться с основными теоретическими положениями, взять
задание и произвести расчет ленточного конвейера согласно методическим указаниям, графически изобразить траекторию разгрузки конвейера и определить расстояние от центра барабана до центра бункера.
Ход занятия: Обучающиеся знакомятся с основными теоретическими положениями, берут задание для каждого студента из методических указаний, и производят расчет мощности двигателя, передаточного отношения редуктора, размеров барабанов, привода двухбарабанной разгрузочной тележки, привода очистного устройства и траектории разгрузки конвейера.
Применяемые интерактивные формы обучения: групповая дискуссия по результатам проведенной работы.
Практическое занятие №6. Определение производительности ковшового
элеватора».
Цель занятия: Совершенствование знаний по расчету производительности
ковшового элеватора.
Задание: ознакомиться с основными теоретическими положениями, взять
задание и произвести расчеты согласно методическим указаниям, расчетные данные занести в таблицу.
Ход занятия: Группа студентов разбивается на подгруппы по 3-4 человека.
Для каждой подгруппы выдается задание, которое берется из методических указаний по выполнению практических занятий. Обучающиеся знакомятся с основными теоретическими положениями, производят расчеты производительности
при транспортировании насыпного груза. По расчетной производительности, характеристике насыпного груза и высоте подъема производят расчет элеватора,
выбирают электродвигатель и редуктор.
Применяемые интерактивные формы обучения: групповая дискуссия по результатам проведенной работы.
Практическое занятие №8 «Расчет основных размеров бункера и усилия,
затрачиваемого на открытие затвора».
Цель занятия: Совершенствование знаний по расчету размеров бункера и
усилия, затрачиваемого на открытие затвора.
Задание: ознакомиться с основными теоретическими положениями, взять
задание и произвести расчет размеров бункера и усилия, затрачиваемого на открытие затвора согласно методическим указаниям.
Ход занятия: Группа студентов разбивается на подгруппы по 3-4 человека.
Для каждой подгруппы выдается задание, которое берется из методических указаний по выполнению практических занятий. Обучающиеся знакомятся с основными теоретическими положениями и производят расчет размеров бункера, предназначенного для хранения насыпного материала, а также усилия , затрачиваемого на открывание затвора.
Применяемые интерактивные формы обучения: групповая дискуссия по результатам проведенной работы.
5.5. Краткое описание видов самостоятельной работы
5.5.1. Общий перечень видов самостоятельной работы:
1. Подготовка к практическим занятиям;
2. Оформление отчетов по практическим работам;
3. Подготовка к сдаче и защите отчетов;
4. Подготовка к экзамену.
5.5.2. Методические рекомендации по выполнению каждого вида самостоятельной работы
Подготовка к практическим работам.
Цель СРС – закрепление знаний, полученных на лекциях.
Задание. Обучающийся по указанию преподавателя должен самостоятельно
изучить наиболее важные теоретические вопросы, пройденные на лекционных занятиях для более глубокого их усвоения и закрепления, а также некоторые дополнительные вопросы, не рассмотренные на лекциях и вынесенные преподавателем
на самостоятельное изучение.
Отчетные материалы в этой форме СРС обучающимися не подготавливаются.
Рекомендации по выполнению задания. При выполнении задания следует
ис-пользовать не менее двух учебников (учебных пособий) для сопоставления мате-риалов по изучаемым вопросам.
График выполнения отдельных этапов СРС. Самостоятельное изучение заданных преподавателем вопросов проводится после прохождения соответствующих вопросов на лекционных занятиях.
Оформление отчетов по практическим работам.
Цель СРС – систематизация и обработка данных, закрепление теоретических и практических знаний, полученных при выполнении практических работ,
само-стоятельное приобретение навыков по оформлению отчетных документов.
Задание. Обучающиеся должны проработать вопросы, изученные при выпол-нении практических работ, оформить рисунки и графики, сделать выводы,
письменно (кратко) ответить на контрольные вопросы, приведенные в методических указаниях по выполнению практических работ.
Отчетные материалы по практическим работам оформляются в соответствии с требованиями, приведенными в п. 5.4.2.
Рекомендации по выполнению задания. При выполнении задания следует
ис-пользовать методические указания к выполнению практических работ, а также
лекционные материалы по соответствующим разделам теоретического курса.
График выполнения данной СРС. Оформление отчетов проводится с после
проведения практической работы.
Критериями оценки качества подготовленного отчета являются наличие:
- краткого базового теоретического материала;
- результатов расчета;
- выводов по расчетной работе;
- кратких письменных ответов на контрольные вопросы.
В качестве примеров подготовки отчетов по практическим работам используются лучшие образцы отчетов, выполненные в предшествующий учебный год.
Подготовка к сдаче и защите отчетов.
Цель СРС – повторение и закрепление пройденного материала и систематизация полученных знаний для защиты отчетов по практическим работам.
Задание. Обучающиеся должны проработать материалы, изученные при выполнении практических работ, должны быть готовыми к ответам на контрольные
вопросы.
Рекомендации по выполнению задания. При выполнении задания следует
ис-пользовать собственные отчеты по практическим работам и методические указа-ния к их выполнению.
Критерием оценки качества подготовки к сдаче и защите отчетов является
полное понимание изученных вопросов при опросе обучающегося преподавателем.
Подготовка к экзамену.
Цель СРС – повторение и закрепление пройденного материала и систематиза-ция полученных знаний, полученных обучающимися на лекционных и практических занятиях.
Задание. При подготовке к экзамену обучающиеся должны вновь проработать вопросы, изученные ими на лекционных и занятиях, а также при самостоятельной работе по материалам курса.
Рекомендации по выполнению задания. При подготовке к экзамену следует
использовать учебную литературу, указанную преподавателям, конспект лекций,
методические указания к практическим занятиям и собственные отчеты по практическим работам.
График выполнения. Подготовку к экзамену следует начинать после изучения всей программы курса не менее чем за три-четыре дня перед сдачей экзамена.
Критерием оценки качества подготовки к экзамену является знание всего изучен-
ного материала при опросе обучающегося преподавателем.
6. Применяемые образовательные технологии
При реализации данной программы применяются технологии обучения, основанные на активных и интерактивных формах ведения занятий (таблица 2).
Таблица 2 –
Применяемые образовательные технологии
Технологии
Групповая дискуссия (час)
Разбор конкретных ситуаций
(час)
Виды занятий
Лекции Лаб.
Практ./
Раб.
Сем. зан.
СРС
Курсовой
проект
12
6
10
Групповая дискуссия проводится на лекциях и практических занятия при
отчете студентов по самостоятельной проработке разделов курса. Проводится в
виде докладов студентов по темам заданным преподавателем и их групповое обсуждение.
Групповая дискуссия – метод группового обсуждения, позволяющий выявить спектр мнений членов группы, возможные пути достижения цели и найти
общее групповое решение проблемы.
Разбор конкретных ситуаций, возникающих при транспортировании насыпных и штучных грузов проводится на практических занятиях. Преподаватель описывает конкретные ситуации и предлагает подобрать вид транспортирующей машины. Затем производится сравнение вариантов.
7. Методы и технологии контроля уровня подготовки по дисциплине
7.3. Виды контрольных мероприятий, применяемых контрольноизмери-тельных технологий и средств.
Промежуточное тестирование. Проводится при завершении чтения лекции
текущего раздела дисциплины выборочно по 5…6 человек из группы (подгруппы) на практических занятиях, соответствующих тематике данного раздела курса
(п. 5.2.1).
Защита отчетов по практическим работам в виде устного опроса. Для защиты отчетов по практическим работам каждый студент должен иметь все практические работы согласно заданий и иметь отчеты в электронном виде. Степень освоения материала выясняется в устном диалоге с преподавателем. Устный диалог
проводится без предварительной выдачи вопросов и предоставления времени на
подготовку. Каждому обучающемуся задается последовательно 5…6 вопросов.
Предлагается найти нужные сведения (формулы, формулировки) в конспекте лекций или в отчетах по практическим работам и дать исчерпывающее объяснение.
7.4. Критерии оценки уровня освоения учебной программы (рейтинг).
Критерием оценки уровня освоения обучающимся учебной программы является средняя оценка умения правильного нахождения ответа по 5…6 заданным
вопросам по пятибалльной шкале.
7.5. Контрольно-измерительные материалы и другие оценочные средства для итоговой аттестации по дисциплине.
Контрольные вопросы к экзамену.
1. Назначение и классификация машин непрерывного транспорта.
2. Режимы работы конвейеров.
3. Условия эксплуатации конвейеров.
4. Характеристика насыпных грузов.
5. Тяговые элементы. Основные требования к тяговым элементам
6. Тяговые цепи. Выбор рациональных параметров цепи.
7. Ходовые опорные устройства.
8. Натяжные устройства.
9. Приводы.
10.Производительность транспортирующих машин непрерывного действия.
11. Мощность привода и общий коэффициент сопротивления.
12. Ленточные конвейеры. Общее устройство и область применения.
13.Элементы ленточного конвейера.
14. Пластинчатый конвейер. Общее устройство и область применения.
15. Основные элементы пластинчатых конвейеров.
16. Эскалаторы. Элементы эскалаторов.
17. Скребковые конвейеры. Основные типы и область применения.
18. Скребковые конвейеры со сплошными высокими скребками. Элементы
конвейера.
19. Трубчатые скребковые конвейеры. Элементы конвейера.
20. Конвейеры с низкими скребками. Элементы конвейера.
21.Конвейеры с контурными скребками. Общее устройство и основные параметры.
22.Скребково-ковшовые конвейеры. Устройство и область применения.
23. Ковшовые конвейеры. Устройство и область применения.
24. Подвесные конвейеры. Основные типы и общие свойства.
25. Подвесные грузонесущие конвейеры. Общее устройство и элементы
конвейера.
26. Тележечные грузонесущие конвейеры. Основные типы и область применения.
27. Вертикально замкнутые тележечные конвейеры. Устройство и основные
элементы.
28. Горизонтально замкнутые тележечные конвейеры. Элементы конвейера.
29. Грузоведущие конвейеры. Основные типы.
30. Грузоведущие вертикально замкнутые конвейеры, устройство и элементы конвейера.
31. Штанговые конвейеры. Устройство и элементы конвейера.
32. Горизонтально замкнутые и пространственные грузоведущие тележечные конвейеры.
33. Шагающие конвейеры.
34. Бункера. Общее устройство и типы.
35. Затворы. Давление на стенки бункера и затворы.
36. Питатели и дозаторы.
37. Ковшовые элеваторы. Устройство и элементы.
38. Роликовые конвейеры. Основные типы конвейеров.
39. Винтовые конвейеры. Виды и области применения.
40. Горизонтальные конвейеры. Устройство и элементы.
41. Вертикальные винтовые конвейеры. Устройство и элементы.
42. Вибрационные конвейеры. Основные типы.
43. Горизонтальные и пологонаклонные вибрационные подвесные конвейеры.
44. Горизонтальные и пологонаклонные вибрационные опорные конвейеры.
45. Вертикальные вибрационные конвейеры.
46. Расчет вибрационных конвейеров.
47. Установки гидравлического транспорта. Устройство.
48. Устройство пневматического транспорта. Устройство и характеристики.
49. Расчет гидро- и пневматических установок.
8. Рекомендуемое информационное обеспечение дисциплины
8.1. Основная учебная литература
1.Спивак О.Н. конспект лекций: Машины непрерывного транспорта.- Иркутск.: ИрГТУ, 2008.-144с.
2.Зуев Ф.Г., Лотков Н.А. Подъемно-транспортные установки. -М: КолосС,
2007.-471с.
8.2. Дополнительная учебная и справочная литература
1.Спиваковский А.О. Транспортные устройства в горнодобывающей промышленности.- М.: Недра, 1985.- 129с.
2.Спиваковский А.О., Дъячков В.К. Транспортирующие машины.- Москва.:
Машиностроение , 1983.- 487с.
3.Александров М.П. Подьемно-транспортные машины. – М.: ВШ, 1985.- 520
с.
4.Спивак О.Н. Методические указания по выполнению практических и самостоятельных работ.2008.
8.3. Электронные образовательные ресурсы
8.3.1. Ресурсы ИрГТУ, доступные в библиотеке университета или в локальной сети университета.
8.3.2. Ресурсы сети Интернет
1. Gooqle
2.Yanadex
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Кафедра СДМ и ГС располагает учебной лабораторий по подъемнотранспортным и транспортирующим машинам.
Действующее оборудование:
Стенд ленточного конвейера.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ПО ВИДАМ ЗАНЯТИЙ
1. ЛЕКЦИИ
№
Разделы и темы дисциплины по учебной программе
Кол-во
пп
часов
Семестр 8
1
Вводные сведения
1.1. Тема: Роль, назначение и основные виды транспортирующих 0,5
машин
1.2. Тема: Режимы работы и классы использования транспорти- 0,5
рующих машин
1.3. Тема: Характеристика производственных, температурных и 0,5
климатических условий окружающей среды
1.4. Тема: Характеристика насыпных грузов
0,5
2.
Составные части конвейеров с гибким тяговым элементом
2.1. Тема: Перечень и назначение составных элементов
1
3.
Общая теория транспортирующих машин
3.1. Тема: Производительность транспортирующих машин
0,5
3.2. Тема: Сопротивление, тяговая сила и мощность двигателя 0,5
конвейера с гибким тяговым элементом
4.
Ленточные конвейеры
4.1. Тема: Общее устройство, типы и область применения
0,5
4.2. Тема: Ленточные конвейеры общего применения с прорези- 0,5
ненной лентой
4.3
Ленточные конвейеры с металлической лентой
0,5
5.
Пластинчатые конвейеры
5.1. Тема: Основные типы конвейеров. Общее устройство, элемен- 1
ты и расчет конвейера
5.2. Тема: Эскалаторы. Общее устройство, элементы и расчет кон- 1
вейера
6.
Скребковые конвейеры
6.1. Тема: Конвейеры со сплошными высокими скребками. Общее 0,5
устройство, элементы и расчет конвейера
6.2. Тема: Трубчатые скребковые конвейеры. Элементы и расчет 0,5
конвейера
6.3. Тема: Конвейеры со сплошными низкими скребками. Элемен- 0,5
ты и расчет конвейера
6.4. Тема: Конвейеры с контурными скребками. Элементы и рас- 0,5
чет конвейера
7.
Скребково-ковшовые и люлечные конвейеры
7.1
Тема: Скребково-ковшовые конвейеры. Элементы и расчет 0,5
конвейера
7.2. Тема: Ковшовые конвейеры. Элементы и расчет конвейера
0,5
8.
Подвесные конвейеры
8.1.
9
9.1.
9.2.
10.
10.1.
10.2.
11.
11.1.
12.
12.1
13.
13.1
13.2.
14.
14.1.
15.
15.1.
15.2
16.
16.1.
16.2.
Тема: Основные типы и общее свойства. Подвесные конвейеры. Элементы и расчет конвейера
Тележечные грузонесущие конвейеры
Тема: Вертикально замкнутые конвейеры
Тема: Горизонтально замкнутые напольные тележечные конвейеры для транспортирования литейных форм
Грузоведущие и шагающие конвейеры
Тема: Грузоведущие вертикально замкнутые конвейеры. Элементы и расчет конвейера. Штанговые конвейеры.
Тема: Горизонтально замкнутые и пространственные тележечные конвейеры. Шагающие конвейеры. Элементы и расчет
конвейера
Ковшовые, полочные и люлечные элеваторы.
Тема: Ковшовые, полочные и люлечные элеваторы. Элементы
элеваторов
Винтовые конвейеры
Тема: Горизонтальные и вертикальные винтовые конвейеры,
транспортирующие трубы
Качающиеся конвейеры
Тема: Основные типы и область применения. Инерционные и
вибрационные конвейеры
Тема: Горизонтальные, пологонаклонные и вертикальные
вибрационные конвейеры
Роликовые конвейеры
Тема: Основные типы конвейеров. Неприводные и приводные
роликовые конвейеры
Установки гидравлического и пневматического транспорта
Тема: Установки гидравлического транспорта. Схемы расчета
Тема: Установки пневматического транспорта. Схемы расчета
Вспомогательные устройства
Тема: Бункера. Общее устройство и типы. Бункерные затворы
Тема: Питатели и дозаторы
Всего
Итого
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
1
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
18
18
2. ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
№ Название работы
пп
Семестр 8
1 Определение режимов работы транспортирующих машин
2 Определение характеристик насыпного груза
3 Определение производительности ленточного конвейера при
транспортировании насыпных и штучных грузов
4 Определение параметров ленточного конвейера по заданным
характеристикам привода
5 Транспортирующие машины: Ленточный конвейер
6 Расчет производительности ковшового элеватора
7 Расчет основных параметров бункера и усилия, затрачиваемого на открытие затвора
Всего
Итого
Кол-во
часов
1
1
2
2
8
2
2
18
18
3.САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
№ Вид работ
пп
Семестр 8
1 Подготовка к практическим занятиям
2 Оформление отчетов по практическим работам
3 Подготовка к сдаче и защите отчетов
4 Подготовка к экзамену
Всего
Итого с экзаменом
Кол-во
часов
4
4
4
24
36
72
План составил:
Спивак Ольга Николаевна, к.т.н., доцент кафедры СДМ и ГС
_________________________ “____”_________ 2014 г.
Программа согласована
с кафедрами: Зав. кафедрой ____________________ “____”_________ 2014 г.
План одобрен на заседании кафедры «Строительные и дорожные машины и гидравлические системы»
Протокол № ____ от “___” _________________ 2014 г.
Зав. кафедрой ___________________________ “____”_________ 2014 г.
Программа одобрена на заседании Методической комиссии института авиамашиностроения и транспорта
Протокол № _____ от “___” _________________ 2014 г.
Директор ________________________ “____”_________ 2014 г.
Руководитель ООП ______________________ “____”
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа