Задача 2

Определить производительность и мощность электродвигателя к подвесному горизонтальному конвейеру на четыре звездочки, если шаг цепи 150 мм, общая длина рабочей ветви 50 м. Значения коэффициента тяги и скорости конвейера выбрать из табл. 2.

Краткие теоретические сведения

В цехах первичной переработки скота для подачи сырья на подвесные пути и обслуживания применяют подъемное оборудование, приспособления для посадки и опускания грузов.

Подвесные пути бывают с механической тягой (конвейерные) и без механической тяги (простые подвесные пути, бесконвейерные). По расположению, конструкции, назначению и другим признакам они подразделяются на следующие группы: плоскостные и пространственные; с ходовыми роликами и со скользящими крюками, причем грузонесущие органы могут быть съемными и свободными от тянущей или толкающей их цепи, каната, штанги, или встроенными в цепь, или присоединенными к канату; толкающие и тянущие; универсальные (для обработки двух или трех видов продукции). На разветвлениях путей устанавливают стрелки.

Основные конструктивные элементы подвесных путей – рельс, подвески, каркас и грузонесущие органы. Подвесные конвейеры, кроме того, имеют ведущую станцию, направляющие устройства, натяжную звездочку и тяговый орган, который скользит по направляющим уголкам и своими выступающими пальцами толкает ходовой ролик, несущий груз.

Рельсы служат опорой при движении груза по заданной траектории. Их изготовляют из труб, полосовой стали (одно- и двухрельсовые), уголков, двутавра, швеллера. В мясной промышленности распространены монорельсовые пути из полосовой стали сечением 12  65 или 12  60 мм. Рельсы, изготовленные из уголков, применяются в качестве направляющих цепи, грузонесущего рельса конвейеров для первичной обработки птицы, голов крупного рогатого скота, а также в технологических и транспортных конвейерах, переносящих грузы на ходовых роликах.

Рельсы укладывают горизонтально или наклонно. В последнем случае, если их используют для перемещения грузов под действием собственной тяжести и с постоянной скоростью, необходимый угол определяется из соотношения [3, 4]

,

где масса груза, кг; угол наклона рельса к горизонту, …; коэффициент трения скольжения.

Коэффициент тяги , т. е. отношение тянущего усилия к силе тяжести грузов или к нормальной силе, определяют по следующим формулам:

а) при перемещении грузов на скользящей опоре (на крючках, скобах, опорах)

;

б) при перемещении грузов на ходовых роликах, встроенных в гибкую тяговую связь,

,

где коэффициент прироста сопротивления от скольжения реборд ролика по рельсу; диаметр опорной поверхности ролика, см; коэффициент трения качения ролика по опорной поверхности, см; коэффициент трения скольжения в цапфе оси ролика; диаметр оси ролика, см;

в) при перемещении на свободно стоящих роликах, подталкиваемых пальцами, вмонтированными в тяговый орган,

,

где коэффициент, учитывающий прирост сопротивления вследствие отклонения скобы ролика от вертикали; то же вследствие пульсирующего перемещения грузов, вызываемого необходимостью преодоления их инерции; то же вследствие эксцентричности действия на цепь внешнего сопротивления;

г) при перемещении ходовых роликов по криволинейным участкам пути

,

где коэффициент, учитывающий прирост сопротивления вследствие дополнительного скольжения реборд по рельсу ( 1,2–2,0).

Производительность конвейера , голов/смену, [4, 5]

где число часов работы за смену, ч; – скорость движения цепи, м/мин; расстояние между тушами, м.

Скорость движения цепи конвейера зависит от длины рабочей части (участка, где совершаются технологические операции) и времени, потребного для их проведения [2, 3]:

,

где длина рабочей ветви конвейера, м; продолжительность нахождения туши на рабочей ветви, мин.

Длина рабочей части конвейера определяется при проектировании в зависимости от его производительности и расположения. Она должна обеспечить удобную расстановку рабочих по технологическим операциям.

Общая продолжительность нахождения на рабочей ветви конвейера складывается из времени, затрачиваемого на технологические операции, и времени, необходимого для перемещения туши от одного рабочего к другому.

Мощность электродвигателя , кВт, [2, 3]

где окружное усилие на приводной звездочке, Н; коэффициент запаса мощности ( 1,2–1,3); КПД приводной станции.

Окружное усилие на приводной звездочке определяют как разность между максимальным и минимальным натяжениями цепи. Минимальное натяжение цепи конвейера осуществляют с помощью винтовой или грузовой натяжной станции для того, чтобы звенья цепи достаточно плотно облегали зубцы звездочек и не провисали.

Обычно начальное минимальное натяжение цепи пространственных конвейеров принимают равным 10 Н.

На пути движения конвейера натяжение цепи постепенно возрастает за счет нагрузок от сопротивления при движении цепи по направляющим, сопротивлений при огибании звездочек, нагрузок от сопротивления при перемещении грузов на роликах, и к концу конвейера натяжение цепи увеличивается до максимального. Известно, что конвейер состоит из двух одинаковых участ- ков – рабочего и холостого, из которых холостой обозначается пунктиром, а рабочий сплошной.

Начальное натяжение цепи принимается в конце огибания приводной звездочки [3, 5].

На холостом участке конвейера натяжение S₁, H, возрастает за счет сопротивления движения цепи, причем пропорционально весу цепи, длине участка и коэффициенту трения скольжения цепи по направляющим:

S₁ = g(S₀ + q₀L ),

где S₀ – начальное натяжение цепи, Н; q₀ – масса 1 м цепи (принимается для шарнирных цепей конвейеров q₀ = 0,035 кг/м);

– коэффициент трения скольжения цепи по направляющим.

При огибании цепи натяжной звездочки натяжение возрастает за счет сопротивления в звеньях цепи, трения на зубьях звездочки и возможных перекосов цепи. Эти потери составляют 15 – 20 % и тогда натяжение:

S₂ = g(1,15-1,2)S₁.

На рабочем участке конвейера, кроме сопротивления движения цепи по направляющим, добавляются сопротивления от передвижения грузов, поэтому натяжение цепи в конце участка:

S₃ = S₂ + gL[ q₀ + q (2 + d)],

где полезная нагрузка на погонную длину 1 м конвейера, кг/м; коэффициент сопротивления реборд ролика коэффициент трения качения ролика по рельсу ( 0,07–0,1).

При огибании приводной звездочки натяжение цепи еще возрастет, и максимальное напряжение S₄, H, составит:

S₄ = g(1,15-1,2)S_3,

Окружное усилие на приводной звездочке P, Н, равно

P = g(S₄ – S₀).

Задача 3

Определить габаритные размеры установки, скорость съемки шкуры и мощность двигателя, если угол съемки 30. Значение производительности (последняя цифра шифра) и тип установки (предпоследняя цифра) выбрать из табл. 3. Предпоследняя цифра 0 соответствует типу Р3-ФУБ, цифра 1 – типу ФУАМ, …, цифра 5 – типу Р3-ФУБ и т.д.

Т а б л и ц а 3

Номер шифра	Производительность установки, шкур/смену
	Р3-ФУБ	ФУАМ	ФСБ	ФШН	ФШК
1	2	3	4	5	6
0	750	200	2000	500	1500
1	850	250	2250	600	1750
2	900	300	2500	700	2000
3	875	350	2450	850	2250
4	654	400	2750	870	2500
	Окончание табл. 3
1	2	3	4	5	6
5	625	450	3000	750	3000
6	450	425	3250	770	3250
7	750	415	3500	780	3100
8	600	345	3750	820	3200
9	650	450	4000	900	1800