Расчет подвесных конвейеров

Исходными данными к расчету являются:

схема трассы;

масса и габаритные размеры груза;

производительность Q, т/ч;

характеристика условий работы;

Основные расчетные параметры, получаемые в ходе расчета:

штучная производительность Z (шт/час);

скорость v (м/мин);

шаг подвесок а_п (м);

количество грузов на подвеске i (шт).

Наименьший шаг подвесок а_min должен обеспечивать свободную проходимость грузов на горизонтальных поворотах с наименьшим радиусом R_min и на вертикальных перегибах с наибольшим углом наклона (рис. 4.50).

а б в

Рис. 4.50. Схемы для расчета шага подвесок на участке:

а – горизонтальном; б – наклонном; в – вертикальном

Минимальный шаг подвесок проверяют по условию свободной проходимости

а_пmin = (ℓ_max + Δ_min) / cosβ, (4.42)

где ℓ_max – максимальная длина подвески с грузом;

Δ_min = 0,15–0,2 м – минимальный зазор между подвесками и грузом;

β – угол наклона трассы к горизонтали (β£ 45º).

На вертикальных участках

а_min = h_п + Δ_min , (4.43)

где h_п – максимальная высота подвески, м.

Шаг подвесок должен быть кратным двум шагам цепи, скорость движения тяговой цепи v = 3–25 м/мин в зависимости от массы грузов, производительности и способов загрузки и разгрузки.

Тяговый расчет подвесного конвейера производится по аналогии с другими конвейерами. Точкой минимального натяжения является точка в начале участка после наиболее загруженного спуска или точка сбегания цепи с приводной звездочки (у горизонтального конвейера). Обычно S_min= 500–1000 Н.

Расчетные линейные нагрузки на обратной q₀ и грузовой q ветвях

q₀ = g (m_п / a_п + m_к / t_к) + q_ц , (4.44)

q = q₀ + (g m_г / a_п), (4.45)

где m_п , m_ки m_г– массы подвески, каретки и груза (кг) соответственно;

a_п – шаг подвесок, м;

t_к – шаг кареток, м;

q_ц – линейная нагрузка от тягового элемента, Н/м.

Максимальное расчетное натяжение тягового элемента

S_max = S₀K_м + ω(qL_г + q₀L_х)(1 + БK_м) + qH, (4.46)

где S₀ = S_min– первоначальное натяжение цепи;

K_м – суммарный коэффициент сопротивлений движению кареток;

ω – коэффициент сопротивления движению на прямолинейном участке;

L_ги L_х – горизонтальные проекции загруженной и холостой ветвей конвейера, м;

Б = 0,3–0,5 – коэффициент, зависящий от числа поворотов и перегибов трассы;

Н – максимальная высота подъема, м.

По полученному натяжению выбирают тяговую цепь.

Подробный тяговый расчет производится путем последовательного суммирования сил сопротивления движению кареток на отдельных участках трассы [5].

Тяговое усилие на приводной звездочке и необходимую мощность двигателя определяют при максимальных скоростях и нагрузке, электродвигатель и редуктор выбирают по каталогу.

4.4.4.2 Подвесные грузотолкающие конвейеры

Подвесной грузотолкающий конвейер имеет замкнутую тяговую цепь с прикрепленными к ней каретками, которые перемещаются по верхним ходовым (тяговым) путям. Контур тяговой цепи располагается в одной плоскости или в пространстве и приводится в движение угловым или прямолинейным приводом. Основное оборудование толкающих конвейеров унифицировано с грузонесущими конвейерами, но подвесной толкающий конвейер значительно сложнее и дороже.

Основное отличие толкающего конвейера от грузонесущего состоит в том, что у толкающего конвейера подвеска с грузом при помощи толкателя подвешивается к тележке, движущейся по отдельному подвесному грузовому пути. Толкатели прикреплены к звену цепи или каретке, тележка к тяговой цепи не прикрепляется. Каретки и толкатели, соединенные общим контуром тяговой цепи, движутся по отдельному тяговому пути, который расположен параллельно грузовому.

Использование толкающего конвейера целесообразно на транспортно-технологических линиях для одновременного транспортирования, выполнения технологических операций и складирования разнообразных штучных грузов, узлов и агрегатов в различных отраслях промышленности.

Повороты путей подвесных грузотолкающих конвейеров в горизонтальной плоскости осуществляются поворотными устройствами, в вертикальной плоскости – изгибом тягового и грузового путей, как у грузонесущего конвейера; первоначальное натяжение цепи осуществляется натяжным устройством.

Тяговая цепь, привод, поворотные и натяжные устройства грузонесущего и толкающего конвейеров имеют одинаковые конструкцию и параметры. Отсутствие крепления тяговой цепи к тележке и наличие двух раздельных путей (тягового для кареток с цепью и грузового для тележек с грузом) позволяют свободно включать и отключать тележки от контура действия тяговой цепи, переводить их на ответвления путей с помощью автоматически управляемых передаточных устройств и останавливать на ходу конвейера в заданных местах трассы при помощи остановов или автостопов.

Основными элементами подвесных толкающих конвейеров являются:

грузовые тележки служат для перемещения подвески с грузом по грузовым путям, тележки выполняют с двумя, четырьмя и шестью катками;

толкатели служат для перемещения тележки по грузовым путям; толкатели установлены на звене тяговой цепи между двумя каретками или на каретке; выбор конструкции толкателя определяется назначением и конструкцией конвейера;

ходовые пути: для конвейеров легкого и среднего типов грузоподъемностью 125 кг включительно ходовые пути изготавливают штамповкой из фасонных гнутых профилей из листовой стали толщиной 2,5–4 мм; для конвейеров среднего и тяжелого типов с тележками грузоподъемностью 125 кг и более пути изготавливают из прокатной стали двутаврового и швеллерного профилей из стали 30Г;

автостоп – механизм для отцепления тележки от толкателя движущейся цепи;

остановы – механизмы для остановки тележки в заданном месте грузового пути;

передаточные устройства предназначены для перемещения тележки или сцепа с одного конвейера на другой;

опускные и выдвижные секции – механизмы для вертикального (стационарная секция) и горизонтально-вертикального (передвижная секция) перемещения отрезка грузового пути с тележкой или сцепом с одного уровня трассы на другой;

предохранительные устройства (как у грузонесущих конвейеров): на подъемах и спусках трассы устанавливаются ловители тележек, случайно отсоединившихся от толкателей (принцип действия и порядок размещения ловителей тележек такие же, как и ловителей цепи);

система автоматического адресования:в толкающих конвейерах кроме обеспечения автоматической загрузки и разгрузки подвесок автоматическое адресование служит для распределения тележек по ответвлениям (заданному маршруту следования) в общей системе путей конвейера, количественного и номенклатурного учета перемещаемых грузов, контроля их движения и пооперационного включения некоторых технологических устройств.

По взаимному расположению тягового и грузового путей различают вертикальные и горизонтальные толкающие конвейеры. Тяговый и грузовой пути соединяют между собой и подвешивают к перекрытию здания или отдельным металлоконструкциям.

Отсутствие крепления тяговой цепи к тележке и наличие двух раздельных путей (тягового для кареток с цепью и грузового для тележек с грузом) позволяют свободно включать и отключать тележки от контура действия тяговой цепи, переводить их на ответвления путей с помощью автоматически управляемых передаточных устройств и останавливать на ходу конвейера в заданных местах трассы при помощи остановов или автостопов.

Основным параметром толкающего конвейера является грузоподъемность тележки. Общая протяженность трассы толкающих конвейеров на современных технологических линиях достигает 100 км и более. Недостатками толкающего конвейера по сравнению с грузонесущим являются: сложность конструкции и управления, высокая масса и стоимость, увеличенные габариты по высоте, высокий расход энергии. Однако при рациональном использовании подвесные и толкающие конвейеры обеспечивают высокую эффективность и окупаются в небольшие сроки.

Использование толкающего конвейера позволяет объединить в единую автоматизированную систему отдельные различные по ритму транспортные и технологические линии с многочисленными разветвлениями, объединяемыми несколькими тяговыми трассами.

4.4.4.3 Подвесные несуще-толкающие конвейеры

Подвесной несуще-толкающий конвейер представляет собой сочетание грузонесущего и толкающего конвейеров: на транспортных участках трассы такой конвейер работает как грузонесущий, на участках складирования, распределения, технологических операций – как толкающий конвейер [1, 2].

Подвесной несуще-толкающий конвейер имеет тяговый путь, каретки, цепь, привод, поворотные и натяжные устройства грузонесущего конвейера. К каретке шарнирно прикреплен крюк-толкатель, на транспортных участках грузовая тележка с захватной скобой и подвеской перемещается в подвешенном состоянии (как на грузонесущем конвейере), на участках с технологическими операциями устанавливаются грузовые пути с направляющими для крюка-толкателя. Перед технологическим участком грузовая тележка выходит из зацепления с кареткой и проталкивается как на толкающем конвейере.

Распределение тележек выполняется с помощью системы автоматического адресования. Переход тележки от грузонесущего конвейера к толкающему производится автоматически на ходу конвейера. Несуще-толкающие конвейеры перемещают грузы массой 50-500 кг при скоростях до 12 м/мин.

4.4.4.4 Подвесные грузоведущие конвейеры

В подвесном грузоведущем конвейере груз располагается на напольной тележке, которая перемещается с помощью захвата или толкателя, закрепленного на каретке. Передние катки тележки установлены на поворотной оси, а задние жестко соединены обоймой, такая конструкция обеспечивает хорошую проходимость тележек на поворотах трассы. На ведущей стойке напольной тележки установлен адресоноситель системы автоматического адресования, тележки распределяются с помощью стрелок на направляющих путях; на отводных путях тележки передвигаются с помощью дополнительных подвесных конвейеров.

Грузоведущие конвейеры имеют скорость до 45 м/мин, т. к. нет опасности раскачивания грузов. Расположение грузов на устойчивой тележке, движущейся по полу (сила тяжести груза передается на пол, а не на подвесной путь), дает возможность грузонесущему конвейеру перемещать грузы массой до 2500 кг со скоростью до 0,7 м/с. Увеличение грузоподъемности ограничивается опрокидывающим моментом, возникающим из-за верхнего приложения усилия, и возможность опрокидывания тележки на наклонных участках.

Грузоведущие конвейеры используются на складах, в багажных отделениях и других местах, где необходимо сортирование и распределение штучных грузов на большой площади.

4.4.4.5 Подвесные несуще-грузоведущие конвейеры

Подвесной несуще-ведущий конвейер на подъемах и спусках работает как грузонесущий, на горизонтальных участках – как грузоведущий. Напольная грузовая тележка (рис. 4.51) крепится к каретке рычажным захватом: в зависимости от участков трассы транспортируется как подвеска на грузонесущем или как тележка на грузоведущем конвейере.

Рис. 4.51. Схема несуще-ведущего конвейера:

1 – тележка; 2 – подвесной путь; 3 – тяговая цепь; 4 – рычажный захват

Основными параметрами несуще-ведущего конвейера являются: грузоподъемность тележки до 1000 кг; скорость транспортирования до 0,2 м/с; углы наклона на подъемах и спусках трассы до 30º. Элементами несуще-ведущего конвейера является унифицированное оборудование подвесных и грузонесущих конвейеров.