2.4 Аналіз недоліків існуючої конструкції привода

В якості вузла модернізації вибраного стрічкового конвеєра приймаємо його привідну станцію. В базовій роботі привідної станції конвеєра використовуються гальма на бистрохідній пружній втулково-пальцевій муфті.

Головним недоліком таких гальм є те, що при експлуатації похилих конвеєрів можуть мати місце випадки руху стрічки з вантажем у зворотному від робочого напрямку руху. Це явище можливе у випадку аварійної зупинки завантаженого конвеєра або при обриві стрічки. Такі непередбачені ситуації можуть викликати пошкодження завантажувальних пристроїв конвеєра, або його хвостової частини. В такому випадку вантаж, що знаходиться на стрічці засипає привідний барабан та спричиняє важкі поломки.

Тому, для забезпечення ефективної безпреривної роботи конвеєра, в проекті пропонуємо в конструкцію приводної станції порівну із з’єднувальною муфтою храпову зупинку.

2.5 Пропозиція модернізації

Аналіз конструкції та практика використання храпових зупинок показує, що вони є дуже доцільними для використання на швидкохідних стрічкових конвеєрах. Також позитивною якістю храпового механізму є можливість зупинки конвеєра у випадку перебоїв подачі електроенергії.

Для нашого приводу обираємо храповий механізм зображений на рисунку 2.23.

Рисунок 2.23 – Храповий механізм

2.6 Опис конструкції модернізованого привода стрічкового конвеєра

До найпростіших пристроїв, слугуючих для утримання вантажу на ходу, відносяться зупинки – пристосування, що не перешкоджають підйому вантажу і виключають можливість його самовільного спуску під дією власної ваги.

Храпові зупинки складаються з храпового колеса 1, укріпленого на валу 2 механізму, і собачки 3, вісь 4 якої встановлена ​​на нерухомих елементах механізму (рисунок 2.24, а). Собачка входить в зачеплення з храповим колесом, затримуючи його рух, а отже, і рух механізму в бік спуску вантажу, не перешкоджаючи руху у бік підйому. Для опускання вантажу собачку необхідно вивести із зачеплення з храповим колесом, для чого її потрібно розвантажити від дії зусилля зачеплення. Місцем установки храпового механізму зазвичай є самий швидкохідний (приводний) вал приводу, де діють найменші за величиною крутний моменти, і, отже, конструкція храпового механізму виходить малогабаритною.

Однак з метою підвищення надійності храпового з'єднання, а також внаслідок конструктивних особливостей деяких вантажопідіймальних механізмів храпове з'єднання в ряді випадків встановлюється на проміжних валах і навіть безпосередньо на валу барабана. Найбільш небезпечним для елементів зупинки є положення собачки, що упирається в вершину зуба храпового колеса (рисунок 2.24, б). Так як зачеплення зубів з собачкою відбувається з деяким ударом, то кромки зуба колеса і собачки зминаються.

Рисунок 2.24 – Схема храпової зупинки:

а – нормальне положення собачки; б – розрахункове положення собачки

Собачку храпового з'єднання виготовляють тільки зі сталі. Для забезпечення надійної роботи з'єднання собачка притискається до храпового колеса пружиною (рисунок 2.25, а) або вагою спеціального вантажу (рисунок 2.25, б). Вісь обертання собачки встановлюють в такому місці, щоб кут, утворений лініями, проведеними від осі колеса і осі собачки в точку контакту собачки з колесом, дорівнював 90°.

Рисунок 2.25 – Конструкції собачки з примусовим включенням:

а – зусиллям пружини; б – вагою вантажу

Робоча сторона зуба колеса, що впирається в собачку, робиться плоскою. Собачка при обертанні храпового колеса в напрямку, відповідному підйому вантажу, вільно ковзає по похилих поверхнях зубів. Якщо напрямок обертання

колеса змінюється на протилежне, то собачка, впираючись у верхню крайку зуба колеса, зісковзує в западину і притискається к робочій грані зуба всією торцевою поверхністю, створюючи необхідний упор. Аналіз

сил, що діють в храповому з'єднанні, показує, що такий рух собачки можливий тільки у випадку, якщо кут між робочою гранню зуба колеса і радіусом, проведеним у вершину зуба, більше кута тертя собачки по зубу храпового колеса.

Форма собачки може бути такою, що її тіло буде відчувати напругу стиснення або розтягування (рисунок 2.24, а), а через криволінійну форму собачка згинається.

При обертанні храпового колеса у бік підйому і собачки, постійно притискається до його зубів, робота храпового з'єднання супроводжується характерним, неприємним шумом. Для зменшення шуму застосовують конструкції безшумних собачок, в яких спеціальний пристрій, що використовує силу тертя, відводить собачку від храпового колеса при русі механізму в бік підйому. Так, на рисунку 2.26, а собачка 1 з'єднана з хомутом 2, що притискається до валу механізму зусиллями пружин 3. При обертанні валу в бік підйому хомут 2 під дією сили тертя прагне також обернутися в цю ж сторону і відводить собачку від зубів храпового колеса 4. При обертанні валу в бік спуску хомут примусово вводить собачку в зачеплення із зубом храпового колеса.

Рисунок 2.26 – Схеми безшумних собачок

Представлена на рисунку 2.26, б безшумна собачка 1 з'єднана з храповим колесом за допомогою планок 2, стягнутих пружиною 3. На кінцях планок укріплені сухарики 4, що ковзають по канавках, проточеним в храповому колесі 5. При обертанні в бік підйому планки під дією сили тертя відводять собачку від храпового колеса до упора 6. При обертанні в бік спуску собачка вводиться планками в зачеплення. При проектуванні безшумної собачки такої конструкції необхідно правильно встановити співвідношення плечей важелів 1 і 2 і правильно вибрати місце установки упору 6, так як можливо таке сполучення розмірів, яке приведе до заклинювання сухариків 4 в канавках храпового колеса.

Робота храпового з'єднання характеризується різким, ударним з'єднанням собачки із зубом храпового колеса та миттєвою зупинкою вантажу. З метою зменшення динамічних явищ при роботі храпового з'єднання іноді встановлюють на одне храпове колесо декілька собачок, розташованих так, щоб вони входили в з'єднання з зубом не одночасно, а зі зрушенням на долю кроку. Тоді при припиненні обертання на підйом храпове колесо не встигає придбати великої швидкості, і з'єднання собачки із зубом колеса відбувається із значно меншим ударом.

Із аналіза конструкцій храпових механізмів рекомендуємо храпову зупинку із трьома собачками із внутрішнім зачепленням в комбінації із пальцевою пружною муфтою.