Роликовые конвейеры

ЛЕКЦИЯ 17. Роликовые конвейеры

План лекции

17.1. Общие сведения. Классификация и устройство
              роликовых конвейеров.

17.2. Параметры и конструкции роликовых конвейеров.

17.3. Расчет роликовых конвейеров.

17.1. Общие сведения. Классификация

         и устройство роликовых конвейеров

Роликовые конвейеры используют для транспортирования разнообразных штучных и тарных грузов – узлов и деталей машин и механизмов, ящиков, прокатных балок, досок, брусков, труб, металлических листов, насыпных грузов в мешочной таре и т. д. Конвейеры этого типа находят широкое применение в механических цехах заводов, прокат­ных цехах металлургических заводов, на предприятиях легкой, пищевой и деревообрабатывающей промышленности, в транспортных, заводских и торговых складах.

Рекомендуемые материалы

Наибольшее распространение благодаря своим конструктивным и экс­плуатационным особенностям роликовые конвейеры получили как средство механизации погрузочно-разгрузочных и складских работ. Конвейеры часто применяют как составной элемент в перегрузочных устройствах для штучных грузов, в технологических машинах и линиях на приеме и выдаче грузов и на межоперационном транспорте внутри линий.

Роликовые конвейеры по конструктивным и эксплуатационным осо­бенностям делятся на два основных самостоятельных типа: а) конвейеры неприводные, гравитационные, у которых движение груза происходит под действием собственного веса вследствие небольшого наклона полотна конвейера в сторону движения; б) конвейеры приводные, у которых ролики вращаются или непосредственно от электродвигателя (индивидуальный привод), или через зубчатые, цепные, ременные и канатные передачи от общего привода (групповой привод). В этом случае грузы перемещаются вращающимися роликами за счет сцепления, возникающего между опорной поверхностью груза и роликами. На
рис. 17.1, а показана схема приводного роликового конвейера с групповым приводом от центрального вала с коническими зубчатыми колесами, а на рис. 17.1, б – схема неприводного роликового конвейера.

Неприводные роликовые конвейеры имеют характерную особенность: в зависимости от конструкции роликов и их опор, веса и вида  груза скорость движения последнего по наклонному роликовому настилу имеет определенный предел, ограничивающий производительность конвейера. Скорость движения груза по конвейеру нестабильна, так как обусловли­вается рядом факторов, не поддающихся регулировке (неопределенность коэффициентов трения, неизбежные неточности монтажа, различное состоя­ние поверхностей транспортируемых грузов и т. п.). Положение груза на роликовом полотне также может быть легко нарушено вследствие загрязнения полотна, неровностей опорной поверхности груза, неточного расположения роликов и т. д. В связи с этим гравитационные роликовые конвейеры, применяемые в современных транспортно-технологических линиях для массовых грузов, часто оснащают различными дополнитель­ными устройствами, обеспечивающими подачу грузов в заданном темпе и в определенном положении. К таким устройствам относятся тормозные участки, направляющие и выравни­вающие шины, отдельные приводные ролики на участках входа или вы­хода и т. д.

Рис. 17.1. Роликовые конвейеры: а – приводной роликовый
с групповым приводом от центрального вала с коническими
зубчатыми колесами; б – неприводной роликовый

Приводные роликовые конвейеры обеспечивают подачу грузов с заданными скоростью и темпом, однако положение груза на полотне конвейера может быть легко нарушено, поэтому и для этих конвейеров часто необходимы направляющие и выравнивающие устройства.

Неприводные роликовые конвейеры применяют иногда и как негра­витационные. В этих случаях полотно конвейера располагают горизон­тально, а перемещение груза производят вручную или с помощью тол­кающих устройств. Последний способ часто используют в различных перегрузочных устройствах.

Роликовые конвейеры бывают стационарные, передвижные и перенос­ные. Передвижные конвейеры обычно имеют ходовые колеса. Передвижные и переносные конвейеры распространены в промышленных, транспортных и торговых складах общего назначения, где из таких конвейеров в сочетании с криво­линейными вертикальными и горизонтальными секциями конвейеров дру­гих типов (ленточных, пластинчатых) быстро монтируют и демонтируют транспортные системы для выполнения определенной складской операции.

17.2. Параметры и конструкции роликовых конвейеров

Роликовые конвейеры могут быть одно- и многорядные (рис. 17.2).

Рис. 17.2. Схемы роликовых неприводных конвейеров общего назначения: а – однорядный конвейер; б – однорядный конвейер с двухряд­ным поворотным участком; в – многорядный конвейер

Ширину рамы B многорядных роликовых конвейеров определяют конструк­тивно при соблюдении нормированной длины ролика. Угол наклона гравитационных конвейеров принимается в зависимости от вида груза и его массы. Обычно лежит в пределах от 1 до 3 градусов. Минимальная скорость движения груза на гравитационном кон­вейере принимается 0,35 м/с, наибольшая – 2 м/с.

Диаметр ролика d_р может быть принят 57, 73,105 и 155 мм. Шаг роликов t рекомендуется выбирать из ряда: 50, 60, 80, 100, 160, 250, 350, 500, 700 и 900 мм. Радиусы пово­ротных участков конвейера R выбирают из ряда: 630, 1600, 2500, 4000 и 6300 мм.

Основным элементом конвейера является ролик. На рис. 17.3 показаны опорные узлы роликов. Ролик конвейера общего назначения
(рис. 17.3, а) со­стоит из шарикоподшипника 1, оси 2, лабиринтных колец 3 и 4, лаби­ринтной крышки 5 и запорных колец 6 и 7. Особенностью конструкции ролика является лабиринтное уплотнение из трех штампованных элементов. Такой ролик изготовлен из стальной бесшовной трубы, причем предусматривается исполнение ролика как с обработанной, так и с необработанной поверхностью (для уменьшения износа ролика, однако неприменимы для перемещения отдельных категорий грузов). Соединение трубы ролика со вкладышем осуществляется закаткой торца трубы.

 Рис. 17.3. Ролики конвейера: а – общего назначения; б – для легких грузов; 1 – шарикоподшипник; 2 – ось; 3, 4 – лабиринтные кольца; 5 – лабиринтная крышка; 6, 7 – запорные кольца; 8 – рама; 9 – вкладыши;
10 – крышка; 11 – обвязка

Для легких грузов (при погонной нагрузке до 100 кг/м) применяют пластмассовые ролики. Такой ролик (рис. 17.3, б) имеет легкую раму 8 из гнутых профилей. Вкладыши 9 и крышки 10 ролика также пластмассовые (полихлорвиниловые). Стальная ось 2 имеет шарикоподшипники с затор­моженными кольцами 1. Для предотвращения проворачивания оси служит проволочная обвязка 11. Вкладыш соединен с трубой обваркой по окруж­ности с торца ролика.

Шаг таких роликов принимается равным 70 мм, что обеспечивает транспортирование небольших грузов и мешков с насыпными грузами.

Вращение роликов приводных конвейеров может осуществляться при помощи конических передач, вращаемых от общего приводного вала (цельного или шарнирного), идущего вдоль конвейера, или от цепных и клиноременных передач, соединяющих последовательно каждую пару роликов. Приводные конвейеры с цепными или клиноременными, последо­вательными, от ролика к ролику, передачами позволяют создавать так называемые разгонные или замедлительные конвейеры, т. е. конвейеры, у которых скорость вращения роликов в начале и конце конвейера различная. Достигается это изменением числа зубьев у ведомой и ведущей звездочек каждой пары передач, например на один зуб. Более простая схема привода – общая для всех роликов приводная цепь, иногда применяется стальной канат.

Для крупногабаритных и тяжелых грузов, перемещающихся с большой скоростью и реверсивно, тяже­лые ролики диаметром 250…400 мм имеют индивидуальные редукторные приводы.

Имеются приводные роликовые конвейеры с мотор-барабанами, у которых каждые два или три ролика неприводные, а следующий, третий или четвертый ролик является мотор-барабаном. В по­лости такого мотор-барабана в одном его конце размещен специальный электродвигатель, а в другом конце планетарная передача.

Схемы основных узлов неприводных роликовых конвейеров приведены на рис. 17.4.

Рис. 17.4. Схемы основных узлов неприводных ролико­вых конвейеров: а – прямолинейные секции; б – криволинейные поворотные секции; в – поворотный роли­ковый стол;
г – поворотный шариковый стол; д – стрелочное разветвление; е – шарнирная распределительная секция

Для транспортирования легких грузов, когда не предъявляются высокие требования к соблюдению темпа подачи грузов, целесообразно применять роликовые конвейеры с приводом от прорезиненной ленты. У этих конвейеров ролики получают вращение от узкой прорезиненной ленты, проходящей между основными и дополнительными прижимными роликами.

Приводные роликовые конвейеры могут иметь горизонтальную, наклон­ную и горизонтально-наклонную трассы перемещения грузов. У наклон­ного конвейера угол наклона должен быть меньше угла трения груза о поверхность ролика, чтобы не происходило сползание груза.

Направление перемещения грузов по роликовым конвейерам может быть как прямолинейным, так и сложным (характерно в большей степени для неприводных конвейеров), имеющим повороты, переходы, стрелочные разветвления и т. д.

17.3. Расчет роликовых конвейеров

Шаг роликов должен лежать в следующем диапазоне:

                                         ,

где l_г – длина груза.

Средняя нагрузка на один ролик может определяться по табл. 17.1. Эта нагрузка является расчетной для выбора ролика.

                                                                                Таблица 17.1

Нагрузка на ролик

Производительность конвейера, т/ч,

                                         ,

где v – скорость движения груза, м/с; т – масса одного груза, кг; t_г – шаг расположения грузов на конвейере, м.

Штучная производительность конвейера, шт./ч,

.

Число грузов, одновременно находящихся на конвейере, шт.,

,

где L – длина конвейера, м.

Сопротивление движению одного груза на неприводном го­ризонтальном конвейере, Н,

,

где μ – коэффициент трения качения груза по роликам (зависит от материала груза): для строительных деталей μ = 10^–3 м; для металлических деталей μ = 5·10^–4 м; D – диаметр ролика, м; т_р – масса одного ролика, кг; z' – число роликов, на которых лежит груз, , при дробном значении принимается ближайшее большее целое; f – коэффициент трения в цапфе ролика, для подшипников качения 0,03…0,06, для подшипников скольжения 0,15…0,25, меньшие значения – для хороших условий работы; d – диаметр цапфы ролика, м,; k – коэффициент, учитывающий распределение массы вращающей­ся части ролика по его поперечному сечению: k = 0,8...0,9; z – число роликов в конвейере; L – длина пути перемещения груза (длина конвейера), м.

Коэффициент сопротивления движению груза на конвейере

.

Необходимый угол наклона β гравитационного конвейера определяется из условия

.

Сопротивление движению, Н, всех грузов, одновременно на­ходящихся на приводном конвейере,

.

Знак «плюс» перед sinβ принимается при движении груза вверх, знак «минус» – при движении груза вниз.

Мощность двигателя приводного конвейера, кВт,

,

где η – кпд передач от двигателя к роликам.

Наибольший крутящий момент, передающийся на один ро­лик приводного конвейера, Н·м,

                                         ,

где k₁ – коэффициент неравномерности распределения груза на ролики, k₁ = 1,15...1,2.

Бесплатная лекция: "36 Уголовная ответственность юридических лиц" также доступна.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Назовите назначение и область применения роликовых конвейеров.

2. Назовите виды роликовых конвейеров.

3. Назовите виды приводов роликов роликовых конвейеров.

4. Приведите расчет производительности роликовых конвейеров.

5. Приведите расчет сопротивлений движению груза на роликовом конвейере и расчет мощности привода.