2. Спеціальна частина
2.1 Призначення та область використання стрічкових конвеєрів
Машини та обладнання, призначені для переміщення насипних вантажів безперервним потоком, а штучних вантажів – з певним інтервалом, називають транспортуючими машинами безперервної дії. Вони займають провідне місце серед підйомно-транспортних засобів різного призначення. Характерною особливістю цих машин є те, що їх завантаження і розвантаження відбуваються без зупинки при безперервному русі робочого органу.
Транспортуючі машини застосовують в якості транспортних засобів на заводах, фабриках, в гірничодобувній промисловості, будівництві, сільськогосподарському виробництві та інших галузях для переміщення різних насипних (вугілля, руда, агломерат, цемент, пісок, щебінь, гравій, грунт, зерно і т. п.) і штучних (цегла, пиломатеріали, колоди, труби, прокатні балки, злитки, деталі машин і ін.) вантажів.
Машини безперервного транспорту є основою комплексної механізації вантажно-розвантажувальних і виробничих процесів, що підвищують продуктивність праці та ефективність виробництва.
В потоковому та гнучкому автоматизованому виробництвах (ГАВ) транспортуючі машини є складовою частиною основного технологічного обладнання, від якого багато в чому залежить робота всього підприємства. Вони дозволяють доцільно організувати потокові механізовані й автоматизовані виробничі процеси.
Транспортуючі машини можна розділити на три класи: конвеєри, пневматичні установки й установки гідравлічні.
Високопродуктивна робота сучасного підприємства часто забезпечується пристроями безперервного транспорту. На машинобудівної заводах з потоковим методом виробництва такі пристрої переміщують по цехах заготівлі, комплектуючі, напівфабрикати і готові вироби. Робота автоматичних ліній також заснована на конвеєрній передачі виробів від однієї технологічної операції до іншої. Загартування, відпуск, очищення, охолодження, механічна обробка, складання, фарбування, сушка і упаковка деталей – все це послідовно може виконуватися на рухомих конвеєрах.
Отже, конвеєри є складовою частиною сучасного технологічного процесу. Вони встановлюють і регулюють темп виробництва, забезпечують його ритмічність, сприяють підвищенню продуктивності праці та збільшенню випуску продукції. У зоні дії конвеєра облаштовуються місця завантаження і вивантаження. Відстань транспортування стрічковими конвеєрами досягає декількох кілометрів, а їх траса може мати різну схему, що дозволяє
пристосовувати
конвеєри до умов виробництва і місцевості.
Умови експлуатації стрічкових конвеєрів відрізняються великою різноманітністю: від жаркого клімату до роботи на відкритому повітрі при мінусових температурах.
За способом додатка рушійної сили до вантажу транспортуючі машини можуть бути з тяговим робочим органом (стрічкою, ланцюгом, канатом, штангою) і без тягового робочого органу (гвинтові і роликові конвеєри, обертові труби). До конвеєрів з гнучким тяговим органом відносяться: стрічкові; ланцюгові пластинчасті; скребкові; ковшові; елеватори стрічкові, ланцюгові і ін. До конвеєрів без гнучкого тягового органу відносяться: гвинтові; роликові; інерційні.
Вантажонесучий елемент може мати поступальний, зворотно-поступальний, обертальний і коливальний рух.
За типом вантажонесучого органу конвеєри поділяються на: стрічкові, пластинчаті, скребкові, підвісні (що штовхають, вантажонесучі, візкові), ковшові і колискові, а також гвинтові, інерційні, вібраційні і роликові.
За принципом дії розрізняють конвеєри, що переміщують вантаж на безперервно рухомій стрічці і настилі, в безперервно рухаються ковшах, підвісках, платформах, візках, безперервно рухаються шкребками.
За призначенням конвеєри бувають: стаціонарні та пересувні для насипних, штучних вантажів і людей, а за напрямком переміщення вантажів: з вертикально замкнутої, горизонтально замкнутою і просторової трасами.
По областях застосування конвеєри поділяють на машини загального призначення та спеціальні (елеватори, ескалатори, рухомі тротуари та ін.).
Конвеєри є складовою, невід'ємною, іноді дуже важливою частиною сучасного технологічного процесу, вони встановлюють і регулюють темп виробництва, забезпечують його ритмічність, сприяють підвищенню продуктивності праці і збільшення випуску продукції. Поряд з цим конвеєри є основними засобами комплексної механізації та автоматизації вантажно-розвантажувальних і складських робіт.
На підприємствах конвеєри використовуються в якості:
високопродуктивних транспортних машин, передавальних вантажі з одного місця в інше на ділянках внутрішньозаводського і зовнішнього транспорту;
транспортних агрегатів, потужних перевантажувальних пристроїв (мостових перевантажувачів, відвалоутворювачів і т.п.) і вантажно-розвантажувальних машин;
машин для переміщення вантажів – згідно технологічного процесу поточного виробництва від одного робочого місця до іншого, від однієї технологічної операції до іншої, регулюючи темп виробництва і поєднуючи, іноді, функції накопичувачів (рухливих складів) і розподільників вантажів-виробів по окремих технологічних лініях;
машин та передавальних пристроїв в технологічних автоматичних лініях виготовлення і обробки деталей і вузлів виробів.
Зв'язок транспортуючих машин із загальним технологічним процесом
виробництва зумовлює відповідну відповідальність їх роботи і призначень. Тому конвеєри повинні бути надійними, міцними, зручними в експлуатації і здатними працювати в автоматичних режимах.
Розвиток усіх галузей промисловості обумовлює наступні основні напрямки розвитку конвеєрів:
створення машин для без перевантажувального транспорту вантажів від початкового до кінцевого пунктів по прямолінійній і складній просторовій трасі великої протяжності. Цьому напрямку підпорядковане створення багато приводних конвеєрів різних типів (підвісних, пластинчастих, скребкових, стрічкових, стрічково-ланцюгових, ківшових, колискових, возових, вантажоведучих), потужних стрічкових конвеєрів з надміцними стрічками, стрічково-канатних і стрічково-ланцюгових конвеєрів з міцним тяговим органом у вигляді канатів або ланцюгів, вигинаючихся скребкових і пластинчастих конвеєрів, трубчастих скребкових конвеєрів з просторовим ланцюгом та ін.
підвищення продуктивності конвеєрних установок реалізується шляхом вибору найбільш раціональної форми вантажонесучого органу конвеєра для збільшення кількості вантажу на одиниці його довжини, а також шляхом підвищення швидкості вантажонесучих органів.
підвищення надійності машин і спрощення їх обслуговування у важких умовах експлуатації є основними передумовами для переходу до повної автоматизації управління машинами і комплексами машин, що також дозволить здійснити:
автоматизацію управління машинами і комплексними конвеєрами з використанням ЕОМ;
зниження маси і зменшення габаритних розмірів конвеєрів за рахунок принципово нових, полегшених конструкцій машин та їх вузлів, за рахунок широкого та економічно доцільного застосування пластмас і легких сплавів, гнутих профілів замість прокатних тощо;
поліпшення умов роботи обслуговуючого персоналу і виробничих робочих, виключення можливості втрат
транспортованого вантажу, ізоляцію
від навколишнього середовища пилоподібних,
гарячих, газують і хімічно агресивних
вантажів;
уніфікацію і нормалізацію обладнання з одночасним збільшенням кількості його типорозмірів;
підвищення якості та культури виробництва машин за рахунок широкого застосування методів передової технології і технічної етики.
У ряді випадків одна і та ж транспортна операція може бути виконана різними конвеєрами.
При вирішенні задачі раціонального вибору типу конвеєра, що забезпечує найбільший технічний і економічний ефект, необхідно враховувати наступні
фактори:
властивості вантажів, що транспортуються;
розташування завантажувальних і
розвантажувальних пунктів, а також
відстані між ними; потрібну
продуктивність машини; необхідну ступінь
автоматизації виробничого процесу, що
обслуговується проектованої транспортної
установкою; спосіб зберігання вантажу
в пункті завантаження (в бункерах,
штабелях, на стелажах тощо) і характеристику
пристрою, що приймає вантаж (конвеєр,
бункер, технологічна машина і т.п.);
характеристику місця установки
транспортуючого пристрою (на відкритій
місцевості, в опалювальному або
неопалюваному приміщенні); розміру
простору, відведеного під транспортну
установку; конфігурацію траси; особливі
фактори, викликані специфікою
обслуговується установкою виробництва
(неприпустимість пилення,
шуму); можливість частого зміни траси
транспортування чи системи адресування;
вимоги техніки безпеки та ін.
Одним з найбільш поширених типів є стрічковий конвеєр, що відрізняється простотою конструкції, надійністю роботи і можливістю транспортувати більшість видів як штучних, так і насипних вантажів.
Стрічкові конвеєри призначені для безперервного переміщення насипних і дрібноштучних вантажів у горизонтальному, похилому і вертикальному напрямках. Вони знайшли широке застосування у всіх галузях народного господарства, промисловості, сільському господарстві, у гірничодобувній, металургійній промисловості та ін. завдяки своїм перевагам:
безперервність транспортування, сприяє підвищенню продуктивності машин, які працюють у комплексі з стрічковими конвеєрами;
простота конструкції, надійність в роботі і зручність обслуговування;
можливість повної автоматизації із застосуванням засобів регулювання і контролю;
можливість транспортування вантажів при кутах нахилу до 24°, а спеціальними конвеєрами – до 90°, що значно скорочує транспортні комунікації порівняно з іншими видами транспорту;
можливість розвантаження переміщуваного вантажу в будь-якому місці траси конвеєра.
Недоліки стрічкових конвеєрів: велика вартість і недостатня довговічність стрічки, неможливість транспортування вантажів високої температури, липких, гострокутних та ін.
При вирішенні задачі раціонального вибору типу конвеєра, забезпечують найбільший технічний і економічний ефект, необхідно враховувати наступні фактори: властивості транспортованих вантажів; розташування завантажувальних і розвантажувальних пунктів, а також відстані між ними; потрібну продуктивність машини; необхідну ступінь автоматизації виробничого процесу, що обслуговується проектованої транспортної установки; спосіб зберігання вантажу в пункті завантаження (в бункерах, штабелях, на стелажах тощо) та характеристику пристрою, що приймає вантаж (конвеєр, бункер, технологічна машина і т.п.); характеристику місця установки транспортуючого пристрою (на відкритій
місцевості, в опалювальному або неопалюваному приміщенні); розміру простору, відведеного під транспортну установку; конфігурацію траси; особливі фактори, викликані специфікою обслуговується установкою виробництва (неприпустимість запилення, шуму); можливість частої зміни траси транспортування або системи адресування; вимоги техніки безпеки та ін.
Стрічкові
конвеєри застосовують у машинобудуванні,
приладобудуванні, металургійній,
харчовій, хімічній та інших галузях
промисловості, будівництво і сільське
господарство – різнорідні насипні та
штучні вантажі. Відкриті гірничі розробки
і шахти – викопні; будівельні матеріали
та грунт при спорудженні гребель; масові
вантажі (вугілля, руда на відстані в
десятки
кілометрів); вантажно-розвантажувальні
роботи з масовими вантажами; транспортування
копалин на збагачувальних фабриках;
сировини на металургійних заводах та
палива на теплових електростанціях та
інших об'єктах.
Стрічкові конвеєри (рисунок 2.2) є найбільш поширеним засобом безперервного транспортування різних насипних і штучних вантажів у промисловості, будівництві, сільському господарстві, харчових виробництва та інших галузях народного господарства. Геометричні схеми стрічкових конвеєрів показані на рисунку 2.1.
У більшості випадків схема траси і розташування основного обладнання конвеєра (приводу і натяжної пристрою) визначається компоновочним рішенням, тобто взаємним розташування технологічного обладнання проектованого об'єкта (цеху, фабрики, комбінату). При виборі цих даних необхідно суворо дотримуватися нормативні рекомендації, а також враховувати досвід проектування та експлуатації. Відхилення при проектуванні конвеєрів від норми в кінцевому підсумку погіршує працездатність конвеєра, а також його обслуговування і ремонт.
Траса конвеєра (рисунок 2.1) по можливості повинна бути прямолінійною або з мінімальним числом перегинів, а довжина і висота підйому повинні забезпечуватися існуючим обладнанням, тобто тяговою здатністю приводу і міцністю стрічки. Кут нахилу конвеєра або окремих його ділянок, а також кут повороту траси до повинні бути не більше допустимих. Радіуси криволінійних ділянок – опуклих R1 і увігнутих R2 – не повинні бути менше рекомендованих або розрахункових, тому що в противному випадку на опуклих ділянках виникають неприпустимі навантаження на роликоопори, а на увігнутих стрічка піднімається над роликоопорами, що вкрай небажано.
В якості приклада в проекті із аналіза схем стрічкових конвеєрів приймаємо стрічковий конвеєр на рисунку 2.1, в.