Методическое пособие 773

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный архитектурно-строительный университет»

Ю. И. Калинин, Н. М. Волков, Д. Н. Дёгтев, С. А. Никитин

МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНОГО ТРАНСПОРТА

Лабораторный практикум

2-е издание, переработанное и дополненное

Воронеж 2016

2

УДК 621.867(07) ББК 39.9я75

К172

Рецензенты:

кафедра производства, ремонта и эксплуатации машин Воронежского государственного лесотехнического университета имени Г.Ф. Морозова;

В.В. Кандалинцев, директор Воронежского филиала АП ЦНИИОМТП

Калинин, Ю.И.

К172 Машины непрерывного транспорта: лаб. практикум / Ю.И. Кали-

нин [и др.]; Воронежский ГАСУ. - 2-е изд. перераб. и доп. - Воронеж,

2016. – 125 с.

ISBN 978-5-89040-631-6

Практикум содержит необходимые сведения для выполнения лабораторных работ по курсу «Машины непрерывного транспорта».

Приводятся описания устройств и даются элементы расчета наиболее распространенных транспортирующих машин; описание устройства лабораторных установок; порядок пользования приборами и выполнения лабораторных работ.

Практикум предназначен для студентов, обучающихся по специальности: 23.05.01 - «Наземные транспортно-технологические средства», направлений: 23.03.02 - «Наземные транспортно-технологические комплексы», 23.03.03 - «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов», а также будет полезен студентам других специальностей, изучающим курс «Машины непрерывного транспорта»

Ил. 78. Табл. 33. Библиогр.: 9 назв.

Печатается по решению учебно-методического совета Воронежского ГАСУ

3

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………...……………….... …….. 4

1.ТЕХНИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ ЛАБОРАТОРИИ МАШИН НЕПРЕРЫВНОГО ТРАНСПОРТА…………………………….…. ……... 5

1.1.Состав лаборатории машин непрерывного транспорта….. ……... 5

1.2.Конструкция лабораторных стендов……………………… ……... 8

1.3.Приборы и инструменты…………………………………… ……... 14

2.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ

КВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ…………………. ……... 22

2.1.Общие сведения…………………………………………….. ……... 22

2.2.Классификация машин непрерывного транспорта……… ……... 23

2.3.Основные характеристики транспортируемого материала…….... 24

2.4.Ленточные конвейеры…………………………………….... ……... 28

2.5.Винтовые конвейеры……………………………………….. ……... 39

2.6.Скребковые конвейеры…………………………………….. ……... 44

2.7.Ковшовые элеваторы……………………………………….. ……... 51

2.8.Роликовые конвейеры……………………………………..... ……... 59

2.9.Инерционные конвейеры…………………………………………... 63

2.10.Пневмотранспортные установки…………………………. ……... 70

2.11.Подвесные конвейеры…………………………………….. ……... 80

3.ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ …….………………………………....……... 88 Организация выполнения лабораторных работ……………….. ……... 88 Цели лабораторных работ………………………………………. ……... 89 Лабораторная работа №1. Определение характеристик транспортируемого материала…………………………………. ……... 89 Лабораторная работа № 2. Ленточный конвейер…………...… ……... 94 Лабораторная работа № 3. Винтовой конвейер……………..………... 97 Лабораторная работа № 4. Скребковый конвейер…………..... ……... 100 Лабораторная работа № 5. Ковшовый элеватор…………….....……... 103

Лабораторная работа № 10. Подвесной конвейер……………..……... 118

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………….……... 121

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………… ……... 122

ПРИЛОЖЕНИЕ……………………………………………………….... ……... 124

4

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина «Подъемно-транспортные машины» изучается практически во всех учебных заведениях, в которых готовят механиков для той или иной отрасли промышленности. В высших учебных заведениях установилась практика разделения этой дисциплины на курсы «Грузоподъемные машины» и «Машины непрерывного транспорта»

Машины непрерывного транспорта (конвейеры) являются в современном как массовом, так и мелкосерийном производствах наиболее эффективным видом транспорта. Они позволяют решать задачи комплексной автоматизации производства, обеспечивая при этом ритмичность производства и техникоэкономическую эффективность, легко перенастраиваться при изменении номенклатуры продукции. Связь конвейеров с общим технологическим процессом производства предъявляет жесткие требования к их надежной работе, к качеству их обслуживания. Эти задачи должны решать инженеры-механики на стадии проектирования, производства и эксплуатации конвейеров. Подготовка квалифицированных механиков для различных отраслей промышленности в период вузовского обучения должна включать изучение теории и практики работы различных видов транспортирующих машин.

Опыт преподавания дисциплины «Машины непрерывного транспорта» в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете позволил создать учебную лабораторию транспортирующих машин, отвечающую программе обучения этой дисциплине. Оснащение лаборатории позволяет подкрепить лабораторным практикумом теоретическую часть по изучению машин непрерывного транспорта практически во всем объеме. Хотя в рамках строительного вуза программа ориентирована на подготовку специалистов для строительной отрасли, лабораторный практикум может быть полезен при подготовке специалистов многих других направлений. Характерной особенностью лаборатории является возможность ее повторения в любом учебном заведении при привлечении студентов для проектирования, изготовления и модернизации лабораторных установок. Это в свою очередь способствует более глубокому изучению дисциплины, развитию творческих навыков у студентов, дает возможность организовать учебно-исследовательские работы с привлечением к этому процессу всего контингента студентов, изучающего эту дисциплину.

Настоящий лабораторный практикум преследует несколько целей. Вопервых, выполнение лабораторных работ позволяет студентам механических специальностей познакомиться с устройством, принципом работы и особенностями эксплуатации на реальных конструкциях различных типов конвейеров. Во-вторых, одновременно знакомит студентов с необходимыми знаниями по существующим конструктивным решениям изучаемых конвейеров и расчетным зависимостям для определения их параметров. Некоторые лабораторные работы предоставляют возможность вводить различные исходные установочные данные и управлять получаемыми результатами. Это позволяет получить представление о методических приемах ведения исследований в рамках отдельных технологических процессов. Студенты немеханических специальностей могут

5

знакомиться с особенностями применения и эксплуатационными возможностями различных типов конвейеров в тех областях промышленности, в которых эти специальности могут быть востребованы.

1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ ЛАБОРАТОРИИ МАШИН НЕПРЫВНОГО ТРАНСПОРТА

1.1.СОСТАВ ЛАБОРАТОРИИ МАШИН НЕПРЕРЫВНОГО ТРАНСПОРТА

Для успешного проведения лабораторных работ, представленных в настоящем учебном пособии, кафедрой транспортных машин Воронежского государственного архитектурно-строительного университета были разработаны и изготовлены лабораторные конвейерные установки. Их можно разделить на две группы: конвейеры для транспортирования сыпучих материалов и конвейеры для транспортирования штучной продукции. Первая группа конвейеров представляет собой (рис. 1.1) единый замкнутый конвейерный комплекс, включающий в себя несколько конвейеров с различными принципами транспортирования.

Вторая группа представлена отдельными лабораторными установками: роликовым конвейером (рис. 1.2), подвесным конвейером (рис. 1.3), качающимся конвейером (рис. 1.4), вибрационным конвейером (рис. 1.5).

При создании лабораторных установок в первую очередь решалась задача подкрепить курс «Машины непрерывного транспорта» лабораторной базой, позволяющей студентам полноценно его усвоить, изучить не только принципиальное устройство того или иного конвейера, конструктивное исполнение отдельных типовых узлов, но и практически связать расчетные теоретические зависимости с реальной работой конвейеров.

Другой задачей было привлечь студентов к активному творческому процессу путем постановки перед ними в процессе выполнения лабораторной работы заданий исследовательского характера. Так, каждая лабораторная работа должна включать в себя задания с переменными исходными данными, получение результатов по каждому значению исходного параметра, анализ и обобщение полученных результатов, формулирование выводов и заключений.

Для конвейеров, предназначенных для перемещения сыпучих материалов, выполнение второй задачи в условиях взаимодействия с другими конвейерами представляет определенную сложность. Здесь переменными входными параметрами могут быть: транспортируемый материал, производительность конвейера, углы наклона конвейеров (высота транспортирования), другие конструктивные параметры, которые не требуют больших трудозатрат и технически могут быть легко реализованы (усилие натяжения тягового органа, скорость движения тягового органа, конфигурация трассы пневмотранспортной установки и др.).

6

Рис. 1.1. Замкнутый конвейерный комплекс

Рис. 1.2. Роликовый конвейер

8

Рис. 1.5. Вибрационный конвейер

1.2.КОНСТРУКЦИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ СТЕНДОВ

Учебно-лабораторный конвейерный комплекс (рис. 1.6) включает в себя пять конвейеров, перемещающих поток материала по замкнутой траектории. Транспортируемым материалом в этом комплексе является гранулированный полиэтилен. Этот материал в условиях учебной лаборатории имеет ряд положительных свойств: не дробится, не создает пыли, загрязняющей атмосферу лаборатории, практически не имеет абразивного воздействия на элементы конвейеров, удобен для определения параметров в качестве сыпучего демонстрационного материала.

Конвейерный комплекс состоит из скребкового (1-9), винтового (10-19), ленточного (20-29) конвейеров, ковшового элеватора (30-39) и пневмотранспортной установки всасывающего типа (40-49). Конвейеры размещены на общей раме и каждое из названных транспортирующих устройств имеет индивидуальный привод, запускаемый независимо с общей станции управления. На станции установлены штепсельные разъемы ХС, ХВ, ХЛ, ХК, ХП, с помощью которых можно подключать ваттметр в питающую линию каждого конвейера для замера потребляемой им электроэнергии.

9

Рис. 1.6. Схема конвейерного комплекса

10

Скребковый конвейер (см. рис. 1.6) состоит из корпуса 1, выполненного из листовой стали в виде желоба прямоугольного сечения. В корпусе размещены приводной вал со звездочками 2 и натяжной вал с жестко закрепленными на нем звездочками 3. Звездочки приводного и натяжного валов охватывают две параллельные, замкнутые в кольцо, пластинчатые втулочно-роликовые цепи 4. К цепям прикреплены консольно, перпендикулярно плоскостям их движения, прямоугольные скребки 5 из листовой стали. Приводной вал со звездочками 2 получает вращение от мотор-редуктора 6 через клиноременную передачу 7. Транспортируемый материал поступает в скребковый конвейер от пневмотранспортной установки и перемещается скребками по дну желоба в винтовой конвейер. Управление конвейером осуществляется кнопками 8 «Пуск» и «Стоп» на станции управления. Штепсельный разъем для подключения ваттметра обозначен ХС.

Винтовой конвейер (см. рис. 1.6) состоит из корпуса 11, выполненного из листовой стали в виде желоба полукруглого сечения. В торцевых стенках желоба установлены проходной 12 и упорный 13 подшипники, на которые опирается односекционный винт (шнек) 14. Винт получает вращение через муфту 15 от мотор-редуктора 16, который включается и выключается кнопками 17 на станции управления. Транспортируемый винтовым конвейером материал поступает в загрузочный бункер ленточного конвейера. Штепсельный разъем для подключения ваттметра обозначен ХВ.

Ленточный конвейер (см. рис. 1.6) имеет горизонтально расположенную раму 20, состоящую из двух продольных листовых гнутых п-образных профилей с уголковыми поперечными связями. На раме в опорах с шариковыми подшипниками установлены приводной 21 и натяжной 22 барабаны. Барабаны охватывает замкнутая в кольцо резинотканевая транспортирующая лента 23. Рабочая ветвь ленты поддерживается двухроликовыми желобчатыми опорами 24, установленными на поперечных связях рамы. Нерабочая ветвь ленты опирается на одинарные ролики 25, оси которых закреплены в продольных профилях рамы. Приводной барабан приводится во вращение через цепную передачу моторредуктором 26. Необходимое сцепление транспортирующей ленты с приводным барабаном достигается натяжением ленты при перемещении барабана 33 винтовым натяжным устройством 27. Загрузочный лоток 28 позволяет направить транспортируемый материал от винтового конвейера на ленточный конвейер без просыпания. Включение и выключение конвейера осуществляется кнопками 29 на станции управления. Штепсельный разъем для подключения ваттметра обозначен ХЛ.

Ковшовый элеватор (см. рис. 1.6) принимает транспортируемый материал с ленточного конвейера и обеспечивает его подъем в накопительный бункер 40. Элеватор состоит из вертикально расположенного двухсекционного коробчатого корпуса 30, выполненного из листовой стали. В корпусе имеются защищенные стеклом смотровые окошки для наблюдения за работой элеватора. Нижний торец корпуса имеет шиберный затвор 31 для освобождения корпуса при необходимости от скопившегося материала. Верхний торец закрывается съемным оголовком 32 с разгрузочным лотком. В корпусе установлены при-