Натяжные устройства конвейеров

ЛЕКЦИЯ 8. Натяжные устройства конвейеров

Натяжное устройство того или иного типа (рис. 8.1) состоит из поворотного устройства 1, которое огибает тяговый элемент 2 (обычно под углом 180°), под­вижных башмаков (ползунов) или тележки 4 (на которых закрепляется ось 3 поворотного устройства) и натяжного механизма 5. Последний, перемещая по­лзуны или тележку, натягивает тяговый элемент. Поворотное устройство для тя­гового элемента может состоять из ба­рабана (для ленты), одного или двух блоков (для каната) или звездочек (для цепей). В конвейерах с тяговым элемен­том установка натяжного устройства является обязательной. Это устройство служит для создания первоначального натяжения тягового элемента, ограниче­ния его провеса между опорными устройствами и компенсации вытяжки в процессе эксплуатации.

Рис. 8.1. Схемы натяжных устройств: а и б – винтовых; в – тележечного грузового;
г – гидравлического (пневматического); д – пружинно-винтового; 1 – поворотное
устройство; 2 – тяговый элемент; 3 – ось; 4 – тележка; 5 – натяжной механизм

Первоначальное натяжение должно обеспечивать определенное минималь­ное натяжение тягового элемента, необ­ходимое для нормальной работы кон­вейера. Минимальное натяжение раз­лично и зависит от типа конвейера и его привода. Например, для скребковых и подвесных толкающих конвейеров на­тяжение не должно быть ниже опреде­ленного минимума, обеспечивающего устойчивое положение скребка или тол­кателя. У конвейеров с фрикционным приводом, передающим тяговое усилие при помощи трения, первоначальное на­тяжение и обусловленное им натяжение ветви, сбегающей с приводного бараба­на, должны быть значительными для создания достаточной силы трения ме­жду барабаном и лентой для передачи потребного тягового усилия. У конвейе­ров с передачей тягового усилия заце­плением первоначальное натяжение це­пи необходимо для обеспечения пра­вильного сбега цепи с приводной звез­дочки: оно составляет обычно около 5…10 % от максимального допускаемо­го натяжения.

По конструкции и способу действия различают механические, пневматиче­ские, гидравлические, грузовые, грузолебедочные и лебедочные натяжные устройства. В механическом устройстве натяжение тягового элемента произво­дят вручную при помощи какого-либо механизма, например, натяжных или на­жимных винтов (см. рис. 8.1, а), колеса и зубчатой рейки и т. п., или при помо­щи лебедки, приводимой электро- или гидроприводом. При использовании ме­ханического натяжного устройства натя­жение тягового элемента не остается постоянным и изменяется, постепенно уменьшаясь по мере его вытяжки и из­нашивания в процессе работы.

Необходимость периодического наблюдения и подтягивания, переменное значение натяжения и возможность «перетяжки» (чрезмерного перенатяже­ния) тягового элемента, жесткость кре­пления и отсутствие подвижности (по­датливости) при случайных перегрузках являются недостатками механических натяжных устройств. К их преимуще­ствам относятся простота конструкции, малые габаритные размеры и компакт­ность. Обычно применяются в конвейерах длиной не более 75 м.

Натяжные устройства, приводимые в движение пневматическими и гидра­влическими цилиндрами, имеют малые габаритные размеры, но требуют уста­новки специального приспособления, обеспечивающего постоянство давления воздуха или масла.

Рекомендуемые материалы

Грузовое натяжное устройство (см. рис. 8.1, в) приводится под действием свободно висящего груза и автоматиче­ски (без периодического подтягивания) обеспечивает постоянное усилие натяже­ния, автоматически компенсирует изме­нение длины тягового элемента от тем­пературных условий и уменьшает пи­ковые нагрузки при случайных перегруз­ках, что является его большим преиму­ществом. Также применяются грузовые рамные натяжные устройства (рис. 8.2), устанавливаемые на холостой ветви конвейера в средней части конвейера, или сразу после приводного барабана, имеют вертикальную направляющую раму, по которой ходит груз.

Рис. 8.2. Грузовое рамное натяжное устройство

К недостаткам грузового устройства относятся большие габа­ритные размеры и большая масса груза для мощных и длинных ленточных кон­вейеров. Для уменьшения массы груза применяют передачу усилия натяжения через полиспасты или рычаги. Существенным недостатком таких натяжных устройств являются большие сопротивления в полиспастах (особенно на конвейерах, работающих в тяжелых условиях эксплуатации), которые значи­тельно препятствуют автоматичности действия грузовых натяжных устройств. Применяются в конвейерах длиной 100…500 м. Грузовые натяжные устройства уста­навливают, как правило, на ленточных, канатных и пространственных под­весных конвейерах.

На цепных конвейерах и сравнительно ко­ротких (до 75 м) ленточных конвейерах с трассой простой конфигурации разме­щают винтовые натяжные устройства (см. рис. 8.1, а). На тяжелых и длинных цепных конвейерах (кроме указан­ных выше) целесообразно устанавли­вать пружинно-винтовые устройства (см. рис. 8.1, д), которые благодаря упруго­сти пружины являются более рацио­нальными, чем жесткие винтовые устройства. Передвижные конвейеры по­грузочных машин и питатели с гибким тяговым элементом для достижения компактности оснащают винтовыми на­тяжными устройствами. На мощных ленточных конвейерах большой протя­женности (500 м и более) и при сложной трассе устанавливают грузолебедочные (рис. 8.3, а) и лебедочно-пружинные на­тяжные устройства. В управляемом лебедочном натяжном устройстве (рис. 8.3, б) натяжение ленты создается лебедкой 1 и автоматически регулируется при помощи гидравличе­ского датчика контроля натяжения 2. Датчик снабжен электроконтактными манометрами, реаги­рующими на изменение давления в гидросистеме датчика от воздействия на­тяжения ленты через систему блоков 3. Манометры дают команду электропри­воду лебедки подтянуть или ослабить канаты для установления необходимого первоначального натяжения ленты и перемещения натяжной тележки. Это лебедочное натяжное устройство может обеспечить повышенное натяжение при пуске конвейера и поддерживать необходимое натяжение при установившемся движении. Натяжные усилия достигают нескольких сотен килоньютонов, тяговые усилия – 100…150 кН.

Общий ход натяжного устройства состоит из двух частей и определяется по формуле

где  = (0,3…1)В – монтажный ход, компенсирует изменение длины ленты при ее ремонте и перестыковке;  – рабочий ход натяжного устройства (примерно 1 % для ленточного конвейера от полной длины трассы конвейера L_т), компенсирующий вытяжку и удлинение ленты при ее установившемся движении и пуске конвейера.

По полученной величине общего хода натяжного устройства  можно ориентироваться на его тип.

Для цепных конвейеров, у которых удлинение цепи может быть незначи­тельным, ход натяжного устройства должен быть на 50…100 мм больше длины половины секции цепи, чтобы можно было при большом износе уменьшить длину цепи на одну секцию (секцией цепи называют два парных звена с прямыми пластинами или одно изогнутое звено).

Натяжное устройство обычно разме­щают на одном из поворотных устройств (барабан, блок, звездочка), расположенном на участке малого натя­жения тягового элемента. Барабан, блок или звездочку устанавливают не в край­нем переднем положении натяжного устройства, а отступив от него на неко­торую величину, обеспечивающую возможность стыкования тягового эле­мента.

Рис. 8.3. Тележечное натяжное устройство: а – грузолебедочное;

б – лебедочное; 1 – лебедка; 2 – датчик контроля натяжения;
3 – система блоков

Натяжное усилие Р_н, необходимое для перемещения подвижного поворот­ного устройства с тяговым элементом, зависит от расположения натяжного устройства и привода на трассе конвейе­ра. В общем случае оно составляет сум­му натяжений набегающей S_нб на пово­ротное устройство и сбегающей S_сб с него ветвей тягового элемента и уси­лия Т перемещения ползунов или натяж­ной тележки.

У конвейеров с фрикционным приво­дом первоначальные натяжения тягово­го элемента в период пуска и при уста­новившемся движении должны быть различными. При пуске приводу необхо­димо преодолевать дополнительные со­противления трогания с места и инер­ции движущихся масс, поэтому первона­чальное натяжение тягового элемента для обеспечения необходимого повы­шенного тягового усилия должно быть значительно большим, чем при уста­новившемся движении. Обеспечивать работу тягового элемента постоянно с повышенным (пусковым) первоначаль­ным натяжением нерационально, так как это увеличит местные потери и ускорит изнашивание оборудования. Поэтому для конвейеров большой мощности и протяженности необходимо постоянное автоматическое регулирование первона­чального натяжения тягового элемента в зависимости от периода, условий и режима загрузки конвейера. Наибольшее натяжение должно быть в период пуска конвейера; при установившейся работе оно должно автоматически уменьшаться вплоть до минимального для данной загрузки конвейера. Такой режим обес­печивают лебедочные и грузолебедочные натяжные устройства с автомати­ческим управлением, снабженные специ­альным датчиком автоматического конт­роля натяжения. На грузовых натяжных устройствах конвейеров в крайних переднем и за­днем положениях натяжной тележки устанавливают конечные выключатели, при контакте которых с натяжной те­лежкой привод конвейера выключается. Эти аварийные случаи могут произойти при обрыве натяжного троса или при крайнем заднем положении тележки (при использовании полного хода натяжного устройства).

Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта - Философское понимание пространства и времени.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Каковы функции натяжных устройств конвейеров?

2. Назовите виды натяжных устройств конвейеров.

3. В каких случаях устанавливаются винтовые натяжные устройства?

4. В каких случаях устанавливаются лебедочные натяжные устройства?

5. Как определяется ход натяжного устройства?