2.8.3. Полочные и люлечные элеваторы

Одно- и двухцепные элеваторы. Для вертикального перемещения штучных и тарных грузов применяют люлечные (рис. 2.86, а) и полочные (рис. 2.86, б) элеваторы. Люлечные элеваторы транспортируют грузы в качающихся люльках (рис. 2.87, а) и могут разгружаться в любом месте на нисходящей ветви конвейера, а полочные—на полках (рис. 2.87, б)или других грузонесущих устройствах, неподвижно прикрепленных к цепи. Люльки не опрокидываются, а полки опрокидываются, это приводит к различию в способах разгрузки. Люлечные элеваторы (см. рис. 2.86, а) состоят из цепей 2, к которым прикреплены люльки 3, свободно качающиеся относительно пальца узла крепления цепи. Цепи огибают вверху приводные консольные звездочки 1, а внизу — натяжные звездочки 4, Приводной механизм обеспечивает синхронное движение обеих цепей. Люльки загружаются (вручную или автоматически) на восходящей ветви, а разгружаются — на нисходящей.

По числу тяговых цепей люлечные элеваторы разделяют на двух - и одноцепные. У последних люльки расположены консольно. Для устранения раскачивания люлек в поперечном направлении (в плоскости цепи) цепи снабжены ходовыми роликами и направляющими шинами.

Люльки бывают двух - и однопальцевые. Первые применяют в двухцепных конвейерах, а вторые — в одноцепных.

Ручная загрузка люлечных элеваторов производится непосредственно установкой грузов на медленно движущиеся люльки элеваторов. Устройства ручной разгрузки снабжены направляющими, стабилизирующими положение люльки в зоне загрузки, и предохранительными устройствами.

Устройство для автоматической загрузки люлек состоит из выдвижного колосникового стола, на который грузы подаются конвейерами или вилочными погрузчиками. Колосниковый стол с грузом движется в шахту конвейера, и идущая снизу люлька снимает груз клыками вилочного захвата, входящими между колосниками загрузочного стола. После съема груза стол автоматически выдвигается в приемное положение.

Устройство для автоматической разгрузки элеватора состоит из поворотного колосника, связанного через наклонную площадку с роликовым столом. Поворотный колосник при получении сигнала автоматической разгрузки поворачивается внутрь шахты и снимает груз с вилочного захвата очередной спускающейся люльки. Затем груз проходит через наклонную площадку на роликовый стол.

В верхней части люлечного элеватора (см. рис. 2.86, б) расположена приводная станция, а в нижней части имеется натяжное устройство. Штучные или тарные грузы подаются на полки восходящей ветви элеватора и разгружаются в верхней его части.

По виду трассы полочные элеваторы разделяют на вертикальные и наклонные (см. рис. 2.86, б, в). Полки могут быть плоскими или вогнутыми в зависимости от вида транспортируемого груза. Полки состоят из захватов 5 (см. рис. 2.86, в) и подкосов 6, шарнирно прикрепленных к цепям. Такое крепление позволяет цепям беспрепятственно огибать звездочки.

Полки загружаются вручную или автоматически. При автоматической загрузке элеватора бочками последние по скатам 1 (см. рис. 2.87, в) поступают к пункту загрузки, причем одна бочка 2 находится в зоне действия захвата 3 (полки), а остальные 4 удерживаются на требуемом расстоянии автоматическим упором. После того как захват с бочкой переместится вверх, автоматическое устройство опустит в зону загрузки следующую бочку.

По способу разгрузки различают элеваторы, выдающие груз при обходе головных звездочек 5 (см. рис. 2.87, в) и на восходящей ветви при помощи отклоняющих звездочек 6 (см. рис. 2.87, г). В последнем случае полка 7 должна быть размещена между звездочками, а отклоняющие звездочки смонтированы на консольных осях, как в люлечных элеваторах. Существуют также элеваторы, разгружающиеся на восходящей ветви при помощи шарнирных наклоняющихся полок, автоматически управляемых упорами или шинами.

В СССР выпускаются вертикальные люлечные элеваторы грузоподъемностью люльки от 10 (модель ВЛК-1) до 100 кг (ВЛК-5). Размеры поднимаемых грузов в плане достигают 300 X 500 и 500 X 700 мм при скорости подъема соответственно 0,25 и 0,16 м/с. Средний по мощности элеватор модели ВЛК-4 имеет грузоподъемность люльки 50 кг и мощность электродвигателя 1 кВт при скорости движения 0,5 м/с. Люлечные элеваторы используются как накопители.

Четырехцепные полочные элеваторы. Для вертикального транспортирования крупногабаритных штучных грузов применяют четырехцепные полочные элеваторы; порожние полки в них после освобождения от груза спускаются вниз в вертикальном положении, что позволяет значительно уменьшить поперечное сечение шахты, в которой устанавливается элеватор. Четырехцепной элеватор состоит из двух наружных пластинчатых бесконечно замкнутых цепей 8 (рис. 2.88) и двух внутренних цепей 10. Наружные цепи огибают звездочки 6, а внутренние — звездочки 9. Цепи приводятся в синхронное движение электродвигателем 4 через редуктор 3, который передает крутящий момент на вал головных звездочек 1. Полки 7 элеватора имеют вид четырехугольных платформ, которые двумя передними углами прикреплены к внутренним цепям 10, а задними углами— к наружным цепям 8. Полки 7 обладают односторонней гибкостью, позволяющей им огибать головные звездочки 1 и затем опускаться вниз в вертикальном положении (полка 12). Штучные грузы подаются на полки с помощью роликового стола 11, а для приема поднятых вверх грузов используется роликовый стол 5. Чтобы устранить опасность самопроизвольного опускания грузов вниз при выключении тока, привод элеватора снабжают автоматическим стопорным устройством 2.

Полки элеватора состоят из шарнирно сочлененных балок1(рис. 2.89) корытного сечения и крепятся к цепям 2 с помощьюпальцев, входящих в отверстия втулок пластинчатых цепей.

Грузоподъемность одной полки четырехцепного полочного элеватора составляет 75 ... 1500 кг, высота подъема 5 ... 30 м, скорость подъема 10 ... 40 м/мин, шаг цепи 25 ... 100 мм, размеры полок 600 * 800 ... 1100 * 1200 мм, мощность привода до 15 кВт.

Расчет конвейеров. Производительность полочных элеваторов определяют по формуле (1.37), причем скорость движения цепей принимают равной 0,2 ... 0,3 м/с.

Мощность привода находят предварительно по формулам (1.57) и (1.61) при значении k₄ = k₅ = 1,05, тяговое усилие по формуле (1.107), а максимальное натяжение цепи по формуле (2.155). Необходимый в расчетах диаметр приводных звездочек выбирают из условий конструкции по размерам груза и полок. По максимальному натяжению выбирают цепь, причем разрывное усилие вычисляют по формуле

где S_pa_сч — усилие, определяемое по формулам (3.104), (3.105); п_к = 7 ... 10 — запас прочности цепи; с_н = 1,1 ... 1,25 — коэффициент неравномерности распределения нагрузки между параллельными ветвями цепи; z_к — число параллельных ветвей цепи.

Затем уточняют диаметр звездочки, определяют передаточное число редуктора и выбирают последний. Тормозной момент обратного хода вычисляют по формуле (2.158) и выбирают тормоз. На этом предварительное определение параметров элеватора заканчивается и проводится его проверочный расчет, причем сначала определяют вес 1 м длины движущихся частей.

Натяжение цепи в точке набегания на натяжную звездочку принимают S_min ^ 500 Н. Приращение натяжения цепи на натяжных звездочках

(2.166)

где ω_п.з ⁼ 0,05.

Приращение тягового усилия, расходуемое на сообщение перемещаемым грузам в точке погрузки кинетической энергии,

(2.167)

где у₀ — скорость груза при поступлении на несущий орган конвейера. Силы сопротивления на прямолинейных участках

(2.168)

где W — сила сопротивления, определяемая по формуле (1.79) (знак, «плюс» ставят при подъеме груза, а знак «минус» — при спуске); W_доп — сила дополнительного сопротивления движению катков по направляющим и контршинам, обусловленная консольным расположением полок и груза.

Сила дополнительного сопротивления может быть как на рабочей, так и на холостой ветви полочного элеватора. На рабочей ветви (см. рис. 2.86, в) она возникает при

(2.169)

где N_H — реакции нижних катков; т — масса перемещаемого груза; q_o — распределенная масса рабочего органа (цепи с полками); а_П — шаг полок; β— угол наклона элеватора к горизонтали.

Реакция нижних катков

(2.170)