Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Ивановский К.Е. Роликовые и дисковые конвейеры и устройства

.pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
16.73 Mб
Скачать

нии. При этом сочетания переориентировщиков и кантователей позволяют переориентировать грузы в различных вариантах, выбирая из них наиболее соответствующий данному конкретному случаю.

Скорость движения грузов по гравитационным роликовым и дисковым конвейерам нестабильна и зависит от многих факторов, что будет детально разобрано в гл. I I I . В то же время на ряде про­ изводственных участков конвейерной системы требуется как опре­ деленная скорость движения грузов, так и строгий темп поступле­ ния их. Для регулирования скорости движения грузов по кон­ вейеру применяют тормозные устройства. Эти устройства воздей­ ствуют или непосредственно на груз, или на ролики конвейера.

а)

Рис. 16. Конструктивные схемы кантователей

Устройства первого типа весьма часто являются также направляю­ щими или выравнивающими, а также часто осуществляют функции механизма, выдающего грузы в заданном темпе. Недостатками таких устройств являются: расположение устройств за габари­ тами конвейера, что не всегда возможно; дополнительные силовые воздействия на груз; трудность точного регулирования скоростей движения грузов. Достоинство — простота устройства.

Тормозные устройства второго типа более сложны и разделены на тормозные устройства, воздействующие на цилиндрические по­ верхности роликов (колодочные, ленточные), и на тормозные уст­ ройства, воздействующие на торцовые поверхности роликов (ку­ лачковые и фрикционные муфтового типа). Достоинством большин­ ства тормозных устройств, воздействующих непосредственно на ролик, является возможность автоматизации и механизации про­ цесса торможения и изменения скорости движения грузов; недо­ статком— относительная сложность конструкции.

Кроме того, за последнее время предложено много тормозных роликов специальных типов, в частности гидравлических, где источником тормозящей силы является вязкость рабочей жидкости,

залитой в

тормозной ролик.

 

В накопительных устройствах конвейерных систем широко

•применяют

автоматизированные и механизированные

остановы

-грузов, воздействующие, как правило, непосредственно

на -груз

с последующим освобождением его и остановкой следующего груза.

Помимо всех перечисленных выше специальных устройств, в современных транспортно-технологических и складских систе­ мах, оборудованных роликовыми и дисковыми конвейерами, ши­ рокое применение нашли специальные устройства, столь же ши­ роко применяемые в системах, оборудованных конвейерами других типов. К таким специальным устройствам относят системы авто­ матического адресования грузов, перегрузочные устройства, путе­ вую автоматику (т. е. приборы автоматических систем управления, расположенные непосредственно на трассах конвейеров), взвеши­ вающие и счетные устройства. Подробное рассмотрение и анализ конструкций любого из перечисленных типов устройств выходят за рамки настоящей книги.

Глава II

ПРОЕКТНЫЕ НОРМАТИВЫ, РАСЧЕТ И ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РОЛННОВЫХ И ДИСКОВЫХ КОНВЕЙЕРОВ

1. РАСПОЛОЖЕНИЕ ГРУЗОВ НА КОНВЕЙЕРЕ

/7ри проектировании систем роликовых и дисковых конвейеров, одним из основных факторов, влияющих на выбор и расчет параметров этих конвейеров, является расположение грузов на роликовом или дисковом полотне конвейера. Здесь под полотном конвейера понимается плоскость, совпадающая с рабочими обра­ зующими роликов или дисков. В зависимости от характера и техно­ логии производства, организации погрузочно-разгрузочных и складских работ расположение штучных грузов на полотне кон­ вейера может быть самое различное. Здесь следует иметь в виду, что понятия расположения или ориентации штучных грузов не являются полностью идентичными и достаточно установившимися. Под ориентацией грузов обычно понимают расположение их на полотне конвейера той или иной своей опорной плоскостью, а под расположением грузов на полотне конвейера — геометрическую

привязку их к осям и полотну конвейера.

По расположению грузов относительно продольной оси кон­ вейера различают три способа укладки грузов: продольный—груз расположен длинной стороной вдоль конвейера; поперечный — груз расположен длинной стороной перпендикулярно продольной оси конвейера; произвольное расположение — грузы относительно оси

конвейера

не ориентированы.

 

 

 

Коэффициент Кгр

можно определить из следующего

соотноше­

ния:

 

 

 

 

 

 

 

где 1гр — длина груза вдоль

оси конвейера в мм;

 

 

Ьгр — ширина груза перпендикулярно оси

конвейера в

мм.

При

продольной

укладке

грузов Кгр >> 1;

при

поперечной

укладке

Кгр

< : 1; при произвольной укладке Кгр

имеет свое

зна­

чение для каждого груза.

Продольную и поперечную укладку грузов на конвейере осуще­ ствляют, как правило, с помощью механизированных или автома­ тизированных перегрузочных или специальных устройств или, наконец, с помощью укладочных устройств технологических ма­ шин. Для легких и весьма легких грузов возможна ручная укладка грузов, однако при этом во многих случаях в дальнейшем требуется

корректировать ориентацию грузов на полотне конвейера с по­ мощью выравнивающих и направляющих шин и т. п.

Произвольное расположение грузов на конвейере получается обычно при ручной укладке их или при неориентированной выдаче небольших массовых грузов из накопительных или буферных ем­ костей технологических машин (бункеры и т. п.).

Для роликовых и дисковых конвейеров предпочтительно про­ дольное расположение грузов. При одной и той же производитель­ ности конвейеров и при одинаковых скоростях движения грузов конвейеры для поперечной укладки получаются более широкие (занимают площадь цеха), более металлоемкие и дорогие. Объяс­ няется это тем, что при поперечной укладке грузов возрастает рас­ четная нагрузка на один ролик и длина его (ролика) увеличивается. При острой производственной необходимости допускают попереч­ ную укладку грузов при Кгр > 0,6; при меньших значениях Кгр применение роликовых или дисковых конвейеров становится мало­ эффективным.

По взаимному расположению грузов относительно друг друга вдоль конвейера различают следующие варианты: сомкнутое рас­ положение — грузы расположены друг за другом без зазора; рав­ номерно разомкнутое — грузы разделены по длине конвейера одинаковыми зазорами; беспорядочное — размер зазора между грузами не соблюдается. Шаг грузов по продольной оси конвейера

Т = 1грКт мм,

(1)

где Кт — коэффициент продольного расположения

грузов.

При сомкнутом расположении грузов Кт = 1; при равномерно

разомкнутом расположения Кт > 1 — const; при

беспорядочном

расположении грузов Кт неопределенно и имеет свое значение для каждой пары грузов

Коэффициент Кт имеет прямое отношение к часовой

производи­

тельности конвейера (Z в шт или Q в rri), которая равна

7

_

3600t>

_ 3600а

 

9 .

Л

-

т - ігркт

'

>

или

 

 

 

 

 

 

 

Q=

Тббо '

 

(3 )

где v — скорость движения грузов в м/сек;

 

G — вес отдельного груза в кг.

 

 

Как видно из формулы (1), наибольшая возможная

производи­

тельность конвейера имеет место при Кт

= 1, т. е. при сомкнутом

расположении грузов. Такое расположение грузов на полотне конвейера обеспечивается многими технологическими и вспомо­ гательными автоматизированными и механизированными линиями, в частности, линиями упаковки или взвешивания, линиями сборки и т. д. Однако сомкнутое расположение грузов имеет свои недо­ статки: во-первых, оно требует быстродействующих устройств для

3 К. Е. Ивановский

33

обработки сплошной ленты грузов, а во-вторых, при плотном кон­ такте между соседними грузами возникают трение и сцепление, которые препятствуют обработке грузов на линии с помощью раз­ личных механизмов. Поэтому обычно предпочитают равномерно

разомкнутое расположение грузов

с

Кт

=

 

1,1ч-1,3.

 

 

 

Изменяется

коэффициент Кт в процессе перемещения

 

грузов

весьма часто вследствие

изменения

ориентации

груза. Положим,

 

 

 

 

 

что груз (рис. 17, а) — прямоугольный

 

 

 

 

 

параллелепипед.

 

Если

груз

занимает

 

 

 

 

 

положение на конвейере, показанное на

 

 

 

 

 

рис.

17, б,

то Кт = 1;

по рис.

 

17,

в —

 

 

зо

 

 

Кт =

1,5

и

по

рис.

17,

г — Кт

=

3,0;

 

 

 

 

при

этом

шаг

грузов

Т

и производи­

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

тельность

конвейера

остаются

неизмен­

 

ЗО

 

 

 

ными.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Беспорядочное

расположение

гру­

 

 

б)

 

п

зов обычно бывает при ручной

загрузке

 

 

 

конвейеров, при обработке грузов тех­

 

 

 

 

 

 

 

 

нологической

машиной

с ручным

при­

 

 

20

 

водом или,

наконец,

при неопределен­

 

 

 

10

ном

темпе

(индивидуального)

 

единич­

 

 

 

 

 

 

 

 

В)

 

 

ного

производства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Роликовыми

и

дисковыми

конвейе­

 

 

 

 

 

 

Сі

10

20

и

рами

транспортируют

обычно

 

однооб­

 

разные по

весу,

конфигурации

и

раз­

 

 

 

 

 

 

г)

 

 

мерам штучные грузы. При наличии на

 

 

 

 

производственном

участке, охваченном

Рис.

17.

Схемы ориентации

системой

 

роликовых

или

дисковых

грузов на полотне

конвейера

конвейеров, сборки или обработки не­

(размеры даны в сантиметрах)

скольких сортов изделий на конвейе­

 

 

 

 

 

рах

получается

сортовое расположение

грузов.

Такое

располо­

жение

грузов

на конвейере обычно

связано

с

распределитель­

ными, собирательными и сортировочными операциями, а возможно, и операциями контроля, учета и взвешивания.

Роликовые и дисковые конвейеры находят применение и "для транспортирования разнородных штучных грузов в весьма широ­ ких пределах. Такие конвейеры применяют на аэродромах, вокза­ лах, предприятиях связи, в универсальных складах с широкой но­ менклатурой грузов и т. д. При определении основных параметров конвейеров в целях обеспечения большей надежности работы кон­ вейеров используют метод максимум-минимум, т. е. вводят в рас­ чет параметров наибольшие или наименьшие абсолютные значения признаков неоднородности. При этом следует иметь в виду, что если у конвейеров с ходовой частью (скажем, пластинчатых) колебание, например, веса отдельных грузов даже в весьма значи­ тельных пределах не оказывает определяющего влияния на ско­ ростные параметры конвейера, то для гравитационных роликовых и дисковых конвейеров эти колебания могут оказаться решающими

(легкий груз не в состоянии повернуть ролик, рассчитанный на наиболее тяжелый или даже средне тяжелый груз), а для привод­ ных роликовых и дисковых конвейеров весьма существенными.

Для транспортирования на роликовых и дисковых конвейерах наиболее удобны симметричные штучные грузы. Однако практи­ чески даже грузы, рассматриваемые как симметричные (например, симметричные по чертежам отливки), могут быть в той или иной мере эксцентричными. Эксцентричное расположение центра тяже­ сти груза относительно продольной оси конвейера самым непосред­ ственным образом влияет на разворачивание грузов в процессе их перемещения по полотну конвейера. Поэтому наиболее желатель­ ное расположение грузов такое, когда продольная центральная ось груза совпадает с продольной осью конвейера. Допустимые отклонения от этого положения грузов будут детально рассмотрены в гл. I I I . Здесь уместно отметить, что для грузов с эксцентричным расположением центра тяжести, целесообразно применение поддо­ нов и производственной тары. При определенной прочности и жест­ кости последних неблагоприятное воздействие эксцентриситета на нагрузку роликов или дисков может быть в значительной сте­ пени сглажено.

Для несимметричных грузов весьма существенным является положение центра тяжести груза относительно направления дви­ жения грузов. Здесь возможны следующие случаи. Несимметрич­ ный груз движется гравитационно или принудительно тяжелой частью вперед. Под тяжелой частью груза следует понимать ту его половину (по размеру 1гр), в которой расположен центр тяжести. На первый взгляд, расположение грузов тяжелой частью назад не отличается принципиально от расположения его тяжелой частью вперед. В действительности это не так. Ниже будет детально рас­ смотрено влияние расположения центра тяжести груза относи­ тельно направления его движения, сейчас же ограничимся утвер­ ждением, что движение груза тяжелой частью вперед предпочти­ тельно [91:

На выбор и расчет основных параметров роликовых и дисковых конвейеров, помимо расположения грузов на полотне конвейера, значительно влияют свойства и особенности транспортируемых штучных грузов. Общие характеристики штучных грузов приме­ нительно к перемещению их различными конвейерными установ­ ками достаточно полно рассмотрены в технической литературе [ 10 ] . Поэтому ниже, в настоящей главе, будут рассмотрены только те особенности штучных грузов, которые непосредственно влияют на расчет и выбор основных параметров конвейеров.

2. РАСЧЕТ И ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ РОЛИКОВЫХ НОНВЕЙЕРОВ

Основными параметрами роликовых конвейеров, подлежащими выбору и расчету при проектировании, являются: ширина кон­ вейера, шаг роликов, диаметр ролика, диаметр оси ролика, сред-

3*

35

ний

радиус поворота криволинейных

секций, высота

по­

лотна

конвейера над уровнем пола и

угол наклона

конвейера

к горизонту.

 

 

 

Рассмотрим все эти параметры отдельно.

 

 

Д л я роликовых конвейеров без бортов под шириной

конвейера

понимается длина ролика L при однорядном конвейере, т. е. В

= L

(рис. 18, а), или расстояние между крайними торцами роликов при многорядных конвейерах (рис. 18, б). Д л я конвейеров с бортами, независимо от конструкции последних, за ширину конвейера при-

J а)

В

J - -

5)

нимают

расстояние

между

бортами

в свету

(рис. 18, в).

Ширину

конвейера

выбирают в зависимости от размеров груза и его расположения на полотне конвейера.

Ширину прямолинейного конвейера без бортов, если по производственным соображениям не допускается выход груза за пределы конвейера, прини­ мают по формуле

В

 

 

 

 

 

В = КЛР,

 

 

 

(4)

 

 

 

ti­

где Кп — коэффициент, характеризую­

 

 

 

 

щий

отношение

ширины

 

 

 

 

 

 

конвейера

к

ширине

груза

 

 

 

 

 

на

прямолинейном

участке

 

ff)

 

 

трассы, Кп =

1,1 -V-1,2.

 

 

В

 

 

Меньшие значения коэффициента

Кп

 

 

 

 

принимают для больших или тяжелых

 

 

 

 

грузов, большие — для небольших

или

 

 

 

 

легких грузов При произвольном рас­

 

 

 

 

положении

грузов

в формулу

(4)

под­

 

г)

 

ставляют

наиболее

возможное

значе­

Рис. 18. Схемы

обозначения

ние

Ьгр.

 

 

 

 

 

 

 

Для

крупногабаритных

грузов,

ширины

В

конвейера

 

 

 

 

когда

по

производственным условиям

возможны

консоли груза за габаритами конвейера, принимают —

1,35.

 

При

этом рекомендуют

не

слишком

узкие

ролики,

т. е В ^

300 мм , за

исключением случаев

применения

роли­

ковых дорожек,

что будет рассмотрено

ниже.

 

 

 

 

 

Ширина прямолинейного конвейера с бортами принимается из условий свободного прохождения грузов и невозможности закли­ нивания их между бортами при вполне вероятных разворотах грузов на полотне конвейера. Вопросы проходимости штучных гру­ зов в лотках с бортами весьма подробно рассмотрены в технической литературе [3, 4 и 9 ] , и повторять теоретические предпосылки и выводы, ввиду полной аналогии процессов заклинивания грузов в лотках с заклиниванием их на конвейерах с бортами, нет необхо­ димости.

Свободное прохождение грузов между бортами конвейера обес­ печивается гарантированным наименьшим зазором (рис. 19):

Анаим — Вна

Jep. наші.

 

Поле допуска на ширину конвейера В обычно располагают не­

симметрично и «в тело», т. е. принимают номинальную

ширину

конвейера В н о м = В н а и м . Допускаемые

отклонения АВ в

зависи­

мости от технологии изготовления конвейера принимают предпо­

чтительно по 5—7-му

классу

точности,

но не грубее 9-го класса.

Отклонение

 

А н а и м

принимают в за­

 

висимости

 

от

условий

работы

внаи6

конвейерной

линии,

а

именно:

^ *

 

чистоты помещения, чистоты самих

 

 

грузов и возможности их загряз­

 

 

нения на других

участках

произ­

 

 

водства,

жесткостной

и

прочно­

 

 

стной характеристик

грузов,

до­

 

 

пускаемых отклонений их от номи­

 

 

нальных

размеров и т. д.

 

 

 

 

Для

штучных

грузов

общего

 

 

назначения,

транспортируемых

 

 

роликовыми

и

дисковыми

кон­

 

 

вейерами,

наиболее

существенны

 

 

допустимые отклонения самих гру­

Рис.

19. Схемы расположения зазо­

зов и общие

условия

работы

кон­

ров

между грузом и бортами кон­

вейера.

Допустимое

отклонение

 

вейера

АЬ устанавливают

техническими

 

 

условиями

или стандартами на тару и изделия — грузы. Обычно

принимают в зависимости от АЬ следующие значения Ати>/1:

при нормальных по загрязненности условиях закрытого цеха или склада

Каим = 4 АЬ;

при улучшенных по чистоте условиях помещения конвейера (специальные вентиляция, очистка грузов и т. д.)

Анаим = 3 АЬ;

при расположении конвейера на открытом воздухе или в поме­ щениях с особо благоприятными условиями для загрязнения (литейное и деревообделочное производство, затаривание сыпучих грузов непосредственно на складе и т. д.)

А н а и м =

6АЬ.

При отсутствии данных о АЬ

принимают А н а и м по производст­

венным и конструктивным соображениям, но во всех случаях

ІАнаим 55 0,05йг р .

Согласно изложенному и по рис. 19 наибольший зазор груза между бортами конвейера будет

Джшб = Диан* +

+ Д 5 .

Этот наибольший зазор должен быть таким, чтобы груз не мог заклиниваться между бортами. В свою очередь, условие незакли­ нивания груза формируется следующим образом: угол в точке кон­ такта грани груза с бортом конвейера, образованный нормалью к борту и линией, соединяющей противоположные точки контакта груза (так называемая «диагональ заклинивания»), должен быть больше угла трения груза о борт конвейера, т. е. должно быть соблюдено условие

у > р или tg у > / ,

(5)

где tg р = /.

 

Схемы расположения «диагоналей заклинивания» и углов у

для

различных штучных грузов приведены в табл. 3. Диагональ закли­ нивания здесь обозначена буквой с. Как видно из таблицы, опре­ деляющее влияние на величину угла у при прочих равных данных оказывает расположение груза на полотне конвейера. При про­ дольной укладке грузов, т. е. при Кгр > 1 угол у получается обычно значительно больше угла р, и заклинивания грузов не происходит. И, наоборот, при поперечной укладке, т. е. при Кгр < < 1, диагональ заклинивания с приближается по своим размерам к ширине В между бортами, и угол у может оказаться недостаточ­ ным. При этом чем меньше Кгр, т. е. чем уже груз при поперечной укладке, тем больше возможностей заклинивания грузов. Чем меньше Кгр, тем точнее должны быть установлены борта конвейера и тем меньшие отклонения от номинальных размеров могут быть допущены для грузов.

Учитывая довольно приблизительно габаритные размеры боль­ шинства штучных грузов общего назначения, не следует приме­ нять поперечную укладку грузов с Кгр <С 0,6.

Как видно из табл. 3, скосы и закругления граней грузов резко снижают их проходимость. Наиболее приемлемая форма груза — это прямоугольный параллелепипед. Грузы, изображенные на эскизах 8 и 9 (табл. 3), при поперечной укладке вообще не могут быть ориентированы бортами, так как длина диагонали заклини­ вания у них меньше ширины конвейера. Подобные грузы, напри­ мер разные мешки с сыпучими грузами, могут транспортироваться только при продольной укладке (эскиз 10, табл. 3).

Весьма существенно влияет на заклинивание характер груза. Грузы жесткие и твердые, легко сохраняющие свою конфигурацию под воздействием внешних сил, имеют большую проходимость по конвейерам с бортами. Наоборот, грузы мягкие (тюки и пакеты ватообразных материалов, грузы в мягкой таре и т. д.) значительно более подвержены заклиниванию между бортами вследствие дефор­ мации груза и уменьшения диагонали заклинивания. Такие грузы,

Таблица З

Груз

Схема заклини­

Формулы для определения угла у

(в плане)

вания груза

71г~—t \

у t g v = - — ^

г

 

 

 

V

Ь 2 + І І - В 2

 

 

tg v =

 

 

 

tg

V

ь2+1202

 

 

v =

 

t

g T

=

K ( f t - 0 ' + ( j - r ) ' - ( g - r ) '

t ry

-

V""-25b' + (і

- 0,5fr)' - (B~0,5fe) '

g '

 

 

 

£ — 0,56

t g v =

/ ( / - 2 r ) » + ( f r - a - ) ' - ( B - a 7 ) J

(6)

(7)

(8)

( 9 )

( '

( U )

Груз по размеру b бортами не ориентируются

1 8 Y

В — 0,5b

1 '

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ