Раздел «Подъемно-транспортные установки»

1. Классы использования ПТУ и режимы их работы.

Классификация

Подъёмно-транспортные машины классифицируют по следующим признакам:

• По характеру перемещений и назначению

  • грузоподъёмные машины;

  • машины напольного транспорта;

  • машины подвесного однорельсового транспорта;

  • погрузочно-разгрузочные машины;

  • транспортирующие машины.

• По принципу действия

  • периодического (циклического) действия;

  • непрерывного действия.

Разновидности

К подъёмно-транспортным причисляют следующие разновидности машин:

• Грузоподъёмные машины

• домкраты;

• лебёдки;

• краны;

• лифты;

• подъёмники;

• столы;

• тельферы.

• Транспортирующие машины

• багажная карусель;

• гравитационные устройства;

• канатные дороги;

• конвейеры;

• патерностеры;

• элеваторы;

• эскалаторы.

• Машины подвесного однорельсового транспорта

• подвесные электротягачи;

• электро- и автотележки.

• Машины напольного транспорта

• погрузчики;

• тягачи;

• штабелёры;

• электрокары.

• Погрузочно-разгрузочные машины

• погрузчики

• ковшовые погрузчики;

• вилочные погрузчики;

• разгрузчики

• автомобилеразгрузчики;

• вагоноопрокидыватели;

• инерционные разгружатели;

• пневморазгрузчики;

• разгрузочно-штабелёвочные машины;

• разгрузочные машины скребкового типа;

• другие

• краны;

• переносные и передвижные конвейеры;

• скреперы;

• экскаваторы.

К подъёмно-транспортным машинам могут быть также отнесены:

• Механизированные системы парковки автомобилей.

2.Тяговые элементы подъемно-транспортных установок: ленты, цепи, канаты. Классификация, условное обозначение.

Типом и конструкцией составных частей, в особенности тягового элемента, определяется конструкция конвейера. Составными частями конвейеров с гибким тяговым органом являются грузонесущий (рабочий) элемент, тяговый элемент, ходовые опорные устройства (катки, ролики, каретки), натяжное устройство, привод, поддерживающая металлоконструкция (станина).

Тяговый орган конвейера служит для восприятия тягового усилия от привода и последующей его передачи к рабочим элементам, при помощи которых и производится перемещение грузов. У отдельных машин (например, ленточных конвейеров) тяговый и рабочий орган совмещены, и перемещаемый груз лежит непосредственно на тяговом органе.

Виды тяговых органов:

– цепи;

– ленты;

– канаты;

– сочетания (ленты с канатами и пр.).

3. Загрузочные и разгрузочные устройства конвейеров (плужковые одно- и двусторонние, механические).

Загрузочные устройства. Насыпные грузы подаются на конвейерную ленту через загрузочную воронку 2 и направляющий лоток 3, которые формируют и направляют поток груза на среднюю часть ленты. Для предохранения передней стенки 1 от износа устанавливают защитные листы из закаленной твердой стали или износостойкой резины.

Для снижения износа и повреждения ленты и роликоопор необходимо, чтобы скорость и направление подачи груза были близки к скорости и направлению движения ленты. Это условие хорошо выполняется при параболической форме передней направляющей стенки воронки; на практике её обычно выполняют в виде одного или двух прямолинейных участков. Угол наклона задней стенки воронки a_в принимается равным 45…65 ° в зависимости от влажности, крупности и липкости груза.

Для защиты ленты от повреждения при падении крупных кусков применяют каскадные воронки, в которых для снижения скорости падения кусков груза установлены одна или две горизонтальных полки, при этом обеспечивается защита стенок от изнашивания в результате заполнения полок кусками груза и, следовательно, исключения контакта

Разгрузочные устройства. Разгрузка конвейера может осуществляться в конце трассы с концевого барабана или в промежуточных пунктах трассы с помощью плужковых сбрасывателей или барабанных разгружателей.При разгрузке с концевого барабана необходимо знать траекторию потока груза, чтобы правильно выбрать место расположения и размеры приемных устройств.Отрыв частицы от ленты происходит в тот момент, когда центробежная сила F_цб, действующая на частицу при ее движении вокруг барабана, превысит радиальную составляющую G_г веса частицы:

F_цб > G_г или m_i×υ _i²/r_i > m_i×g×cosa_i, следует выражение для определения угла a_i:

сos a_i = υ _i²/(g×r_i). В частности, при υ _i² = g×r_i отрыв груза от ленты происходит в точке набегания ленты на барабан. Для промежуточной разгрузки сухих, пылевидных, зернистых и мелкокусковых грузов при скорости движения ленты не более 2 м/с применяют плужковые сбрасыватели.

Различают сбрасыватели односторонние и двухсторонние, с полной и частичной разгрузкой. Основными элементами плужкового сбрасывателя являются: ножи (плужки) 2, установленные под углом 30...45 ° к продольной оси ленты 1; опорный стол 3 и подъемный механизм 4. Ножи изготавливаются из стального листа, нижняя часть которого для устранения повреждения ленты, снабжена пластинами из резины. Большая часть груза отводится стальными пластинами, установленными на некотором расстоянии от поверхности ленты, а оставшаяся часть груза – резиновыми пластинами.

Опорный стол 3 представляет собой гладкий стальной лист и предназначен для выпрямления ленты в месте установки ножей. Подъемный механизм служит для подъема ножей и перевода сбрасывателя в нерабочее положение.

Недостатком плужковых сбрасывателей является повышенный износ ленты и значительное сопротивление движению; достоинством – простота конструкции, небольшие габаритные размеры и масса, возможность разгрузки штучных грузов.

Барабанный разгружатель является основным устройством для промежуточной разгрузки насыпных грузов высокопроизводительных конвейеров (рис. 4.18). Он представляет собой тележку 1, на которой установлены разгрузочная воронка 2; два неприводных барабана 3, 4 и роликоопоры 5.

Нагруженная лента проходит по роликоопорам и сбрасывает груз с верхнего барабана 3 в воронку 2, которая направляет его по одну или обе стороны от конвейера. После сбрасывания груза лента огибает нижний барабан 4 и выходит на трассу конвейера. Тележка может перемещаться вдоль конвейера с помощью ходовых колес 6 по рельсовому пути. Достоинствами барабанных разгружателей являются возможность разгрузки на участке большой длины при высокой скорости ленты и полная автоматизация управления; недостатками – сложность конструкции, большие габаритные размеры и масса.

Очистные устройства После разгрузки на ленте остаются прилипшие частицы груза, которые вдавливаются в резиновую обкладку ленты и налипают на поверхность барабанов и холостых роликов. Это приводит к повышенному износу ленты, нестабильности её движения, загрязнению роликоопор и пространства между ними. Поэтому очистка ленты является эффективным средством повышения эксплуатационной надежности ленточных конвейеров.

Очистные устройства разделяются на механические (скребковые, щеточные, винто-лопастные, вибрационные), гидравлические и пневматические. Скребковые устройства применяют для очистки ленты от прилипших частиц сухих и влажных грузов, щеточные и винто-лопастные – для очистки от влажных и липких грузов. Рабочие элементы скребков, щеток и лопастей выполняются из износостойкой резины, пластмассы, капрона и других износостойких материалов, которые не приводят к чрезмерному износу ленты.

Для очистки ленты от материалов повышенной липкости применяется гидравлический способ очистки, при котором частицы смываются с ленты водой под давлением.

Пневматический способ очистки на металлургических заводах применяется редко.

4.Транспортирующие машины с тяговым органом. Классификация.

Транспортирующие машины можно разделить на две основные группы:

1 – с тяговым органом (ленточные и цепные конвейеры, элеваторы);

2 – без тягового органа (роликовые, винтовые и инерционные конвейеры; пневматические, гидравлические и гравитационные устройства).

В машинах первой группы тяговый элемент (лента, цепь, канат) одновременно является и несущим элементом, при этом груз размещается либо непосредственно на тяговом элементе, либо на прикрепленных к нему устройствах.

Рассмотрим транспортирующие машины с тяговым органом.

Ленточный конвейер (рис. 1.1, а) состоит из приводного 4 и натяжного 1 барабанов и ленты 2, охватывающей барабаны с натяжением и транспортирующей груз 3. Тяговое усилие от приводного барабана к ленте передается посредством сил трения.

Рис. 1.1. Схемы конвейеров с тяговым органом: а – ленточного; б – пластинчатого цепного; в – скребкового цепного; г – ковшового цепного; д – люлечного цепного

Цепной конвейер (рис. 1.1, б – д) состоит из приводной 4 и натяжной 1 звездочек и цепи 6, входящей в зацепление с обеими звездочками. Тяговое усилие от приводной звездочки к цепи передается с помощью зацепления. Для перемещения груза 3 к цепи крепят специальные устройства: пластины 5, скребки 7, ковши 8, люльки 9 и т.п.

Элеватор – устройство для непрерывного транспортирования груза в вертикальном или наклонном направлении с помощью грузонесущего органа (ковша, люльки, полки и др.), прикрепленного к тяговому элементу (ленте или цепи).

Далее рассмотрим транспортирующие машины без тягового органа.

Роликовый конвейер (рольганг)(рис. 1.2, а) – конвейер, на котором перемещение груза 2 происходит с помощью вращающихся роликов 1, оси которых установлены в подшипниках на раме конвейера. Такие конвейеры обычно используются для перемещения груза, имеющего высокую температуру.

Рис. 1.2. Схемы конвейеров без тягового органа: а – роликового; б – винтового

Винтовой конвейер (рис. 1.2, б) – конвейер, в котором перемещение груза 2 в неподвижном корпусе 3 производится посредством вращения винтового вала 4 (вала с винтовыми лопастями).

Винтовая труба (рис. 1.3) по принципу действия аналогична винтовому конвейеру и представляет собой полый цилиндр 1, внутри которого на стенках установлены винтовые выступы 2. При вращении трубы 1 с помощью приводного ролика 4 груз 3 перемещается вдоль оси с помощью выступов 2.

Рис. 1.3. Схема транспортирующей винтовой трубы

Гравитационные устройства для транспортирования груза выполняются в виде наклонных или винтовых спусков, по которым груз перемещается под действием собственной силы тяжести.

Наклонный спуск (рис. 1.4, а) состоит из трех участков: на участке 1 с большим углом наклона груз 2 разгоняется до заданной скорости, на участке 3замедляет движение, а затем останавливается на участке 4.

Рис. 1.4. Схемы гравитационных транспортных устройств: а – наклонного; б – винтового

Винтовые гравитационные устройства (рис. 1.4, б) имеют меньшую ширину корпуса и поэтому более компактны.

В инерционном конвейере перемещение груза происходит под действием сил инерции. По принципу действия их делят на две группы: 1 – вибрационные, в которых груз отрывается от желоба и перемещается микроскачками; 2 – качающиеся, в которых груз скользит по желобу.

Амплитуда и частота колебаний желоба вибрационного конвейера составляют 0,5...5 мм и 450...3000 Гц соответственно; качающегося – 10...150 мм и 40...400 Гц соответственно.

Пневматические и гидравлические устройства осуществляют перемещение сыпучих, волокнистых и кусковых материалов в потоке воздуха или жидкости по трубам или желобам.

В настоящем пособии подробно рассмотрен наиболее распространенный на металлургических предприятиях тип транспортирующих машин – ленточный конвейер.

Для создания ленточного конвейера необходимо знать его производительность и характеристику транспортируемых грузов.

5. Ленточные конвейеры. Конструкция ленты.

Ленточными конвейерами называют машины непрерывного действия, несущим и тяговым элементом которых является гибкая лента.

Ленточные конвейеры нашли широкое распространение в промышленности. Их применяют для перемещения сыпучих и штучных грузов на короткие, средние и дальние расстояния во всех областях современного промышленного и сельскохозяйственного производства; при добыче полезных ископаемых; в металлургии; на складах и в портах; применяют в качестве элементов погрузочных и перегрузочных устройств, а также в качестве машин, выполняющих технологические функции.

Широкое применение ленточных конвейеров обусловлено рядом достоинств:

– малая масса;

– простота конструкции;

– возможность транспортирования груза с высокими скоростями (до 6 ÷ 8 м/с);

– большая производительность ленточных конвейеров (до 30000 т/ч);

– большая длина транспортирования (3 ÷ 4 км одним конвейером и более 100 км в системе из нескольких конвейеров).

– благодаря гибкости ленты, ленточный конвейер может иметь сложные трассы с горизонтальными, наклонными участками и с изгибами в горизонтальной плоскости;

– удобство контроля за работой.

Длина 1 става конвейера может доходить до 3-5 км иногда до 14 км, дальность транспортирования более 100 км, но более 70% конвейеров имеет ограниченную длину до 500м.

К недостаткам ленточных конвейеров относятся:

– высокая стоимость ленты (до 50%) и роли опор (до 30% от стоимости конвейера);

– фрикционный способ передачи тягового усилия, требующий первоначального натяжения;

– повышенное натяжение ленты при больших рабочих нагрузках и длительном сроке эксплуатации;

– сложность очистки от липких грузов;

– затруднена транспортировка пылевидных, горячих, тяжелых штуч ных грузов;

– невозможность использования для транспортировки горячих грузов;

– резкое падение производительности при увеличении угла подъема.

Величина предельного угла наклона конвейера зависит от свойств перемещаемого материала – главным образом от формы кусков, их крупности и влажности и допускается:

– для рядового угля, руды и породы – до 18^о;

– для мелкокускового груза – до 19 ÷ 20^о, а в отдельных случаях (так, для продуктов мокрого обогащения) – до 21 ÷ 22^о;

– для крупного сортированного груза угол наклона до 16 – 17^о;

– для брикетов и штучных грузов соответственно до 10 ÷ 12^о.

При углах наклона больших, чем указанные, груз скатывается или скользит по ленте вниз.

При наклонной установке конвейера с подачей груза вниз предельный угол наклона снижается на 3 ÷ 5^о.

Классификация ленточных конвейеров:

– по области применения:

• Конвейеры общего назначения (для насыпных и штучных грузов)

• Специальные (для погрузочных машин, передвижные, переносные)

• Подземные

– по форме трассы:

• Простые (с одним прямолинейным участком, горизонтальным или наклонным с движением вверх или вниз)

• Сложные (с ломанной трассой)

• Криволинейные (пространственные)

– по углу наклона трассы

• Горизонтальные

• Пологонаклонные

• Крутонаклонные (более 22⁰)

• Вертикальные

– по направлению движения груза:

• Подъемные

• Спускные

– по форме ленты и размещению на ней груза

• С плоской лентой

• С желобчатой лентой

• С верхней рабочей стороной

• С нижней рабочей стороной

• С обеими рабочими сторонами.

– по типу тягового элемента

• С резинотканевой лентой

• С резинотросовой лентой

• Со стальной цельнокатаной лентой

• С проволочной лентой