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

неопределенны и в известной мере субъективны. Другие фирмы дают допустимые статические нагрузки, но делят ролики по своему конструктивному существу на легкие, средние и тяжелые, при этом ролики одного и того же диаметра, но разных конструктив­ ных решений, а следовательно, и разных нагрузочных способ­ ностей, дублируются в двух типах, например в легких и средних. Такое построение параметрического ряда роликов представляется наиболее целесообразным.

Для роликов легких конвейеров, а также для транспортиро­ вания несортных и неопределенных грузов в таблицах иногда приводят допустимую нагрузку на 1 м длины конвейера.

Таким образом, для выбора диаметра ролика необходимо знать принятую фактическую нагрузку на один ролик при транспортиро­ вании определенного заданного груза. Очевидно, эта принятая фактическая нагрузка Р должна быть меньше или равна расчетной нагрузке Рр, взятой за основу при разработке конструкции ро­ лика. Иначе говоря, должно быть соблюдено условие

Р < РР.

Величина Р является производной от веса груза G и количества роликов п, на которые этот груз опирается. В то же время вели­ чина Р переменная и зависит от расположения груза на ролико­ вом полотне. Рассмотрим этот вопрос детальней. Силовое взаимо­ действие между грузом и роликовым полотном определяется много­ численными факторами: прочностными и жесткостными характери­ стиками груза и роликового полотна, конфигурацией груза и его расположением на конвейере, точностью изготовления и монтажа роликового полотна, состоянием опорной поверхности груза и т. д. Предположим, что роликовое полотно собрано весьма тщательно, образующие роликов лежат в одной плоскости, а упругие дефор­ мации роликов и несущих конструкций конвейера незначительны и могут не приниматься во внимание. Тогда из всего многообразия случаев силового взаимодействия груза и полотна, обусловленного

веса практически отсутствуют. Вес груза G условно и независимо от взаимного расположения груза и роликов принимаем распре­ деленным равномерно по роликам конвейера, на которые он опи­ рается. К таким грузам могут быть отнесены отливки, опоки, круп­ ные поковки, станины станков и машин и т. п.

Второй случай, приведенный на рис. 31, б, — груз имеет малую продольную жесткость. Нагрузки распределяются по опорам ана­ логично нагрузкам неразрезных многоопорных балок. К таким

груза не обладает достаточными упругими свойствами, в резуль­ тате чего над опорами не могут возникать моменты. Груз подобен разрезной балке. К таким грузам относят все насыпные и навалоч­ ные грузы в мягкой или в недостаточно жесткой таре (например, решетчатые ящики). К таким грузам можно отнести и грузы в ме­ шочной таре. Распределение веса груза G по роликам — по пра­

ческим методом расчета здесь является применение теоремы трех

для графика по указанным выше методам. Сплошными линиями

неопределимая неразрезная балка получается только тогда, когда над роликом находится или середина, или конец груза.

Графики, приведенные на рис. 32, позволяют сделать следую­

друг к другу. Это позволяет во всех случаях для распределения веса груза по роликам применять более простой способ «разрезной балки».

2. Среднее давление груза на ролик Рср во всех случаях

Р= ±

3.Колебания давления на ролик относительно среднего его значения у неразрезных грузов несколько больше, чем у раз­ резных.

4. С увеличением числа роликов под грузом средняя горизон­ тальная часть кривой давления, соответствующая средней на­ грузке Рср, увеличивается пропорционально, т. е. движение груза делается более устойчивым и стабильным. Здесь уместно отметить, что в практике во избежание металлоемких конвейеров редко до­ пускают более частое расположение роликов, чем это получается при 1гр = bt, за исключением случаев длинномерных грузов. Та­ ким образом, шаг роликов с учетом изложенного выше, в общем случае колеблется в пределах

t < (0,45 - 0,2) 1гр.

5. Графики нагрузок, приведенные на рис. 32, позволяют более точно рассчитывать элементы роликов по эквивалентным нагруз­ кам, вычисление которых для случая разрезных грузов не пред­ ставляет трудностей.

Все изложенное выше о распределении нагрузок от веса груза по роликам относится к грузам, имеющим постоянное поперечное сечение и неизменную массу. Гораздо сложнее обстоит дело при перемещении по роликовым конвейерам грузов с переменным по­ перечным сечением, имеющим центр тяжести, смещенный отно­ сительно центра опорной поверхности.

Для примера рассмотрим графики нагрузок на ролики при дви­ жении по ним груза из однородного материала в виде прямоуголь­

эксцентриситет относительно центра основания, равный V 6 4 P . Графики построены по способу разрезных грузов. Сравнивая гра­ фики, приведенные на рис. 31 и 32, нетрудно убедиться, что сме­ щение центра тяжести груза относительно опорной плоскости его

ния резко дифференцируются: наибольшие давления размещаются в области первого шага груза независимо от общей длины груза. Неравномерное распределение веса груза между роликами создает неблагоприятные условия для перемещения груза. Особенно это

себя вес груза, или будут принимать крайне незначительную его часть, тогда как первые ролики будут перегружены. Это, в свою очередь, создаст особо благоприятные условия для разворачива­ ния грузов, что крайне нежелательно.

Построение графиков, подобных изображенным на рис. 33, дает достаточно достоверную картину распределения веса единич­ ного груза по роликам конвейера. Это позволяет выбрать ролик по его несущей способности любым способом: по средней нагрузке, по наибольшей нагрузке, по эквивалентной нагрузке и т. д. Слож­ нее выбрать ролик при одновременном перемещении различных грузов, а также при практическом решении обратной задачи (по заданным роликам найти допустимые веса эксцентричных грузов).

P/G

Рис. 3 4 . Графики нагрузок на ролики при различной длине груза

В этих случаях необходимо решение о распределении веса груза G по роликам с учетом эксцентриситета его в общем виде. Однако прежде чем рассмотреть пути решения этого вопроса, необходимо окончательно установить влияние длины груза на нагрузку роли­

ной 0,33G; остаются также постоянными наибольшие и наимень­ шие значения Р в начале и конце графика. Изменения средней нагрузки на ролик происходят только тогда, когда длина груза достигает точно At. .

Ниже приведены средние нагрузки Р ^ на один ролик от одно­ родного груза постоянного поперечного сечения в зависимости от

Выше рассматривались случаи получения «отрицательных» на­ грузок на ролики. Во избежание этого, очевидно, необходимо, чтобы

0,2G > 0,715G7Ce,

откуда максимальный коэффициент эксцентричности груза будет

Опрокидывающий момент зависит не только от расположения центра тяжести груза по его длине, но и по его высоте. Разница заключается лишь в следующем: при горизонтальном эксцентри­ ситете груза опрокидывающий момент Мг является произведением веса груза G на горизонтальный эксцентриситет е; при вертикаль­ ном эксцентриситете h — Khhp опрокидывающий момент Мд яв­ ляется произведением этого эксцентриситета, точнее — высоты центра тяжести груза h на горизонтальную силу. Здесь т р е б у й с я пояснения. Если для исследования вопроса опрокидывания гру­ зов между роликами во внимание принимались как постоянные силы (составляющая от веса, сопротивление движению и т. д.), так и временные (силы инерции, временные сопротивления И Т. Д.), то при определении давления на ролики, точнее при распределе­ нии его по роликам, учитывать временные силы нет никакой не­ обходимости, за исключением разве только для расчета разгонных или замедляющих приводных конвейеров, у которых на груз пс>- стоянно действуют горизонтальные силы инерции.

С учетом изложенного, полный опрокидывающий момент, дей- ' . ствующий на штучный груз на горизонтальном конвейере (в том числе приводном), можно представить в следующем виде:

В правой части этой формулы последний член представляет собой момент от веса груза, образующийся вследствие наклона конвейера на угол а. Средний член в правой части уравнения обычно не достигает больших значений, так как коэффициент w невелик и обычно принимается для общих расчетов равным 0,05. Формулы (48) и (49) составлены в общем виде для расчета конвейе­ ров общего назначения, поэтому все опрокидывающие моменты Ge, Gwh и Gh sin а взяты с одинаковым знаком. В действительности же

По ГОСТу 8324—71 регламентированы следующие диаметры роли­ ков и допустимые нагрузки, приведенные ниже:

Следует отметить, что рекомендации ISO, а также нормативы Европейской федерации по перемещению грузов охватывают более широкий ряд диаметров, сдвинутый в область меньших нагрузок.

Ниже приведены рекомендации ISO, совпадающие с данными Европейской федерации по перемещению груза:

Большинство фирм, как правило, дает таблицы диаметров роли­ ков и допустимых нагрузок с разбивкой конвейеров на конструк­ тивно-нагрузочные типы. В табл. 9 приведены данные фирмы Галле (Франция) по основным конвейерам общего назначения.

Таблица 9

Фирма Санки-Когио (Япония) выпускает основные типы роли­ ковых конвейеров по табл. 10.

Здесь уместно отметить, что в мировой практике пока еще не определились окончательно границы таких понятий, как, например, роликовый конвейер среднего или тяжелого типа. Данные, приведенные в табл. 10, наглядно подтверждают это. Одновременно целесообразность деления конвейеров на типы по нагрузочно-конструктивным признакам практически общепризнана. Задача, следовательно, сводится к установлению единых количественных границ типажа на широкой базе, а не на прак­ тике какой-нибудь одной отрасли промышленности. В этом отно-

шении достаточно универсальным и заслуживающим внимания является ряд расчетных нагрузок (в кгс) на ролик, предложенный В. К- Дьячковым [8]:

Нагрузочная способность ролика рассматривалась выше пре­ имущественно в зависимости от его диаметра. В действительности это не совсем так. Нагрузочная способность ролика зависит не только от его диаметра, позволяющего применять соответственно расчетной нагрузке трубы, оси, шарикоподшипники и другие эле­ менты ролика, но и от длины ролика, поскольку таковая также определяет прочностные и жесткостные характеристики элементов ролика.

Однако до настоящего времени производители роликовых кон­ вейеров считали возможным ограничиться приведением в справоч­ никах и проспектах наибольшей допустимой нагрузки на один ролик, не связывая ее с длиной ролика. В настоящее время в связи со все более широким применением роликовых конвейеров такая методика выбора оборудования кажется слишком упрощенной и уже не устраивает потребителей.

Фирма Галле рекомендует для подбора роликов график, при­ веденный на рис. 36, по которому диаметр d оси ролика выбирается в зависимости не только от расчетной его нагрузки, но и в зависи­ мости от его длины. По установленному диаметру оси ролика и в соответствии с конкретными условиями работы выбирается диа­ метр ролика (см. табл. 9).

ГОСТом 8324—71 также устанавливаются расчетные нагрузки на ролик по их длинам.