Сопротивление движению груза

Сопротивление движению груза является определяющим при выборе угла на­клона гравитационного конвейера и внешнего усилия, необходимого для перемеще­ния самоходом без_ остановок и увеличения скорости.

Сопротивление движению складывается из сопротивлений:

W = W_l + W₂ + W₃ + W₄,

где – W₁ - сопротивление качению груза по роликам;

W₂ - сопротивление от трения в опорах;

W₃ - сопротивление вследствие скольжения груза по роликам и инерции

роликов;

W₄ - сопротивления от неплоскостности установки роликов.

1) W₁ = G_rp 2k/ D_P , где к - коэффициент трения качения груза по роликам; 2)W₂=(G + G_Pz^/) d/D_p,

где - коэффициент трения в шейке ролика = 0,03 - 0,04;

d - диаметр шейки;

z`^/- количество роликов, на которых лежит груз;

G и G_p- силы тяжести груза и вращающихся частей ролика.

3) Для определения сопротивления вследствие скольжения груза по роликам и сообщения им кинетической энергии необходимо определить величину работы од­ного ролика.

Ролики вращаются накатывающимися на них грузами. После прохождения гру­за, ролики под действием сил трения в подшипниках вращаются с замедлением и перед накатыванием следующего груза могут остановится. Диаграмма скорости ролика для этого случая (рисунок 4 а)

В начальный период t`₁ , пока скорость на поверхности ролика меньше скоро­сти поступательного движения груза V (которую можно считать постоянной), груз по ролику одновременно катится и скользит. Скорость ролика возрастает по зако­ну прямой (ОА на рисунке а). Затем ролик вращается грузом с окружной скоро­стью V (АВ). Далее ролик, освобожденный от груза, вращается замедленно (ВС) и остается в покое (CD) до накатывания следующего груза. Цикл повторяется.

При перемещении Z грузов в час, время (с) однако полного цикла .

Сила трения между грузом и роликом в период ускорения ролика равна

где G^` - сила давления груза на ролик;

- коэффициент трения скольжения в движении.

Путь на котором она действует равен S = Vt`₁ (площадь OEAF). Работа груза

Путь любой точки по окружности ролика в этот же период S_ep = Vt`<sub>1</sub> /2 (пло­щадь OAF), отсюда путь скольжения тоже равен S<sub>c</sub> = V t`₁ 12 (площадь ОАЕ).

Таким образом, половина всей работы груза в период вращения ролика с уско­рением превращается в работу трения, а вторая - в кинетическую энергию ролика. Иначе говоря, работа груза равна удвоенной кинетической энергии ролика с силой тяжести Gp.

A_Гp=KG_PV²/2g; или А_ГР = Km_PV² /2; m_P= ,

где к = 0,8 - 0,9 - коэффициент учитывающий, что не вся масса вращающейся части ролика расположена на его окружности А_ГР = 2А_Р. Работа одного ролика равна 2Ар, а для всех z роликов на конвейере 2A_Pz.

Сопротивление вследствие скольжения груза по роликам

W₃ =2Az/L = 2KG_PV² /2Lg ,

где L - длина конвейера; V - окружная скорость вращения ролика

4) Сопротивление от неплоскостности установки роликов - местное сопротив­ление W4, возникает при наезде груза на выступающий ролик. Без учета угла на­клона конвейера.

При небольшом перепаде уровней h = 0,01D_P, максимальное значение сопро­тивления W₄ 0,1 G_ГР, что в несколько раз превышает W_l+W₂+W₃ . Поэтому при монтаже ролики следует установить точно.

Коэффициент сопротивления движению груза w' и равный ему тангенс угла наклона конвейера (без учета W₄ для упрощения расчета) равен

Если интервал времени между грузами t₁ меньше периода вращения под грузом t₁" (t₁ < t₁") (рис. 46), то ролик не останавливается и сообщаемая ему кинетическая энергия меньше, чем в предыдущем случае, так что сила сопротивления W^/ и угол наклона конвейера получаются меньшими. Если интервал времени t₁ равен периоду равномерного вращения роликов FH (рис. 4), то сила сопротивления и потребный угол достигают минимума

Независимо от режима подачи грузов на конвейер угол его наклона может быть тем меньше, чем меньше сила тяжести вращающихся частей роликов и больше

вес грузов, т.е. меньше отношение .

На криволинейных участках угол наклона конвейера увеличивается на 0,5 - 1%.