4.2 Режими роботи і класи використання конвеєрів

Характеристика навантаження і тривалість дії навантаження являються основними показниками для розрахунку конвеєрів і їх вузлів на міцність і довговічність. Роботу конвеєра характеризують три групи показників: 1) фактичний час роботи; 2) навантаження, які діють на конвеєр при забезпеченні заданої продуктивності і тривалість їх дії; 3) умови виробництва і навколишнього середовища, в якому працює конвеєр.

Сукупність цих показників визначає клас використання, розрахункові і експлуатаційні режими роботи конвеєрів.

Використання конвеєра за часом характеризується коефіцієнтом використання , який дорівнює плановому часу роботи конвеєра (на добу, в рік) до календарного часу за цей же період:

.

(2.1)

Встановлено п’ять класів використання конвеєрів за часом роботи.

Класи використання конвеєрів за продуктивністю характеризуються загальним коефіцієнтом завантаження

,

(2.2)

де і – середня і номінальна масові продуктивності конвеєра, т/год.;

і – середня і номінальна штучні продуктивності, шт./год.

Установлені класи використання за часом і продуктивністю регламентують п’ять режимів роботи конвеєрів: – дуже легкий; – легкий; – середній; – важкий; – дуже важкий.

4.3 Тягові елементи конвеєрів

Тяговий елемент являється основною частиною конвеєра. Від надійності його роботи залежить загальна працездатність конвеєра.

В якості гнучкого тягового елемента в гаражних конвеєрах застосовують ланцюги різних типів. Перевагами тягових ланцюгів є достатня гнучкість, висока міцність, надійність передачі тягового зусилля зачепленням на зірочці, зручність кріплення вантажонесучих і опорних елементів.

До основних параметрів тягового ланцюга відносяться: крок (відстань між осями шарнірів), розривна сила і погонна маса. Параметри тягових ланцюгів стандартизовані. Основним признаком є конструкція ланцюга. За конструкцією тягові ланцюги бувають зварні, литі та пластинчасті.

Ланки зварного ланцюга (рис. 2.5, а) виготовляють із круглої сталі Ст 2, Ст 3, сталі 10, а також із легованої сталі 30 ХГСА з термообробкою. Після гнуття заготовки для ланки стик зварюють. Зварні ланцюги умовно розраховують на розтяг:

,

(2.3)

де – номінальна тягова сила ланцюга, Н;

– діаметр прутка ланки, м;

– допустиме напруження на розтяг матеріалу ланки: для зниження зносу приймають понижене значення, .

Основною перевагою зварних ланцюгів є простота конструкції, а недоліком – недостатня точність виготовлення ланок і швидкий знос.

Тягові ланцюги а – зварні; б – литі; в – пластинчасті Рис. 2.5

Ланки литого ланцюга (рис. 2.5, б) виготовляють литтям із ковкого чавуну. Кожна ланка має форму рамки з гачком, що дозволяє легко і швидко складати ланцюг. Перевагами литих ланцюгів є можливість виготовлення ланок складних конфігурацій та порівняно низька вартість при масовому виробництві, а недоліками – низька надійність із-за можливості утворення внутрішніх раковин при відливанні. Допустима сила, яку передає ланцюг, не повинна перевищувати 10% від розривної.

Пластинчасті ланцюги за конструкцією вузла шарніра діляться на: безвтулкові; втулкові; втулково-роликові та коткові.

В шарнірному з’єднанні пластинчастого втулкового ланцюга (рис. 2.5, в) внутрішні пластини 1 запресовуються на лисках втулки 2, зовнішні пластини 3 запресовуються на лисках валика 4 або закріплюються на ньому за допомогою ригельної планки. При згині ланцюга на зірочці тертя проходить між валиком і втулкою. Пластини на втулці і валику мають нерухоме з’єднання і не повертаються одна відносно другої. Конструкція пластинчастого втулкового ланцюга показана на (рис. 2.5, а). Основною перевагою втулкового ланцюга, порівняно з безвтулковим, являється те, що завдяки збільшенню площі поверхні тертя в шарнірах зменшується питомий тиск, знос проходить повільно і в результаті збільшується довговічність ланцюга.

Для зменшення зносу втулок зубцями зірочки застосовуються втулково-роликові ланцюги, у яких на втулки 2 надіті ролики 6 (рис. 2.6, б).

В момент входження зуба зірочки в зачеплення з ланцюгом ролик котиться по поверхні зуба, обертаючись на втулці. В результаті односторонній знос зовнішньої поверхні втулки зубцями зірочки, а також і самих зубців зменшується.

У втулково-котковому ланцюгу замість роликів застосовуються котки 8 (рис. 2.6, в). Оскільки діаметр котків більший за ширину пластини, то котки спираються на напрямні.

Зовнішні пластини фіксують на валиках шплінтами 5. Якщо в ланцюгових конвеєрах паралельно рухаються два ланцюги, то частина валиків виконується у вигляді осей 7, які з’єднують ці ланцюги.

Всі деталі ланцюга, крім пластин, піддають термообробці для надання поверхням високої твердості з метою підвищення зносостійкості.

Тягові пластинчасті ланцюги а – втулкові; б – втулково-роликові; в – втулково-коткові Рис. 2.6

Розрахунок тягових пластинчастих ланцюгів зводиться до визначення розривної сили, за якою вибирають номер ланцюга і його конструкцію. Розрахункова розривна сила визначається:

,

(2.4)

де – коефіцієнт запасу міцності. Для ланцюгів горизонтальних конвеєрів , для похилих – .

Для вибраного ланцюга (рис. 2.6) виконують наступні перевірочні розрахунки.

Вушко внутрішньої пластини перевіряють на розтяг:

.

(2.5)

Зовнішні пластини на зминання:

.

(2.6)

Валик на зріз та згин, вважаючи що втулка діє на нього рівномірно розподіленим навантаженням:

; .

(2.7)

Шарнір на знос перевіряється шляхом визначення питомого тиску на поверхні тертя між валиком і втулкою і в порівнянні його з допустимим тиском:

.

(2.8)

Для пластин валиків і втулок рекомендується приймати наступні співвідношення розмірів:

; ; ; .

(2.9)

Прогнозована довговічність ланцюга в год. визначається із умови зносу шарнірів і збільшення кроку ланцюга в межах 3...6% від номінального за формулою:

,

(2.10)

де – час одного оберта ланцюга по трасі конвеєра, с;

– максимально допустиме збільшення кроку ланцюга , ;

– знос шарніра ланцюга в напрямі його кроку за повний оберт ланцюга по трасі конвеєра (один цикл роботи), визначають експериментально для кожного типорозміру ланцюга у відповідних умовах експлуатації.