Шагающие конвейеры

ЛЕКЦИЯ 19. Шагающие конвейеры

План лекции

19.1. Общие сведения о шагающих конвейерах.

19.2. Особенности конструкции шагающих конвейеров.

19.3. Расчет шагающих конвейеров.

19.1. Общие сведения о шагающих конвейерах

Шагающие конвейеры получили наибольшее распространение на машиностроительных заводах. В основном их используют в качестве сборочных конвейеров. Также нашли применение в звеносборочных линиях на предприятиях железнодорожного транспорта.

Рекомендуемые материалы

Основными преимуществами шагающих конвейеров являются воз­можность восприятия больших погонных нагрузок, отсутствие дорого­стоящей ходовой части, простота конструкции. Периодичность движения конвейера позволяет успешно применять его как сборочный (раскладочный, окрасоч­ный и т. д.), а при использовании в качестве литейного – лучше органи­зовать технологические операции.

Шагающий конвейер состоит из неподвижной рамы и подвижной рамы с приводами ее подъема и передвижения. Неподвижная рама опирается непосредственно или с помощью опор на фундамент. Подвижная рама опирается на ролики подъемников и совершает возвратно-поступательное движение. Цикл ее движения следующий (рис. 19.1):
I – подъем, II – рабочий ход перемещения, III – опускание и IV – холостой (обратный) ход. В результате подвижная рама в конце цикла возвращается в исходное положение. Движение грузов на конвейере происходит во время рабочего хода подвижной рамы.

Рис. 19.1. Схема шагающего конвейера: I–IV – последовательные положения подвижной рамы

Все грузы (обычно однотипные) устанавливаются на неподвижную раму и располагаются на конвейере с заданным интервалом (шагом). При подъеме подвижной рамы последняя поднимает грузы над неподвиж­ной рамой (обычно на 10…20 мм) и перемещает их на рабочий шаг вперед; при опускании подвижной рамы грузы вновь устанавливаются на непо­движную раму, а подвижная рама, опускаясь ниже неподвижной, воз­вращается в исходное положение. Величина горизонтального хода рамы (шаг) колеблется от 2 до 3 м, вертикального хода – от 20 до 50 мм. Недостатком шагающих конвейеров является возможность бокового смещения изделия или груза при транспортировании, в основном на длин­ных конвейерах.

19.2. Особенности конструкции шагающих конвейеров

Неподвижная рама представляет собой простую металлоконструкцию с двумя параллельными балками, обычно швеллерными или двутавровыми. Подвижная рама также состоит из двух параллельных балок и опирается на ролики подъемников. От боковых смещений она удерживается направ­ляющими роликами. Конвейер имеет два независимых привода: подъема и перемещения. Приводы могут быть гидравлические, пневматические и механические, причем встречается различное их сочетание в одном кон­вейере.

Приводы подъема бывают гидравлическими прямого действия, а также гидравлическими, пневматическими или механическими в сочетании с экс­центриковым или рычажным подъемником.

Гидравлический привод прямого действия состоит из одинаковых гидродомкратов с вертикальным ходом, установленных с определенным интервалом по всей длине конвейера. Давление в гидросистеме принимается обычно от 50 до 65 кг/см². К концу штока каждого гидродомкрата кре­пится ролик; на эти ролики опирается подвижная рама. Подъем ее осу­ществляется гидродомкратами по всей длине конвейера, опускание — под действием собственного веса (масло из гидродомкратов при этом сли­вается в бак).

Пневматический или гидравлический привод подъема непрямого дей­ствия обычно представляет собой один или несколько гидро– или пневмоцилиндров, соединенных с рычагами подъемников, установленных вдоль конвейера.

Механический привод подъема состоит из электродвигателя, тормоза, червячного редуктора и ходового винта, который в результате вращения получает поступательное движение, передаваемое на штангу и далее на подъемники (эксцентриковый или рычажный).

Пневмоцилиндр (гидроцилиндр) может быть индивидуальным для каждого эксцентрикового или рычажного подъемника или один на группу подъемников; в этом случае усилие на подъемники передается посредством штанги.

Привод перемещения шагающего конвейера бывает пневматическим, механическим и гидравлическим.

Пневматический (гидравлический) привод представляет собой гори­зонтально установленный пневмоцилиндр (гидроцилиндр), шток кото­рого прикреплен к подвижной раме. Движение штока обеспечивает рабо­чий и холостой ход подвижной рамы.

Механический привод состоит из реверсивного электродвигателя, соединенного при помощи муфты с двухступенчатым червячным редукто­ром. Одна ступень червячного редуктора имеет правую, а вторая – левую нарезку. На концах валов червячных шестерен насажены приводные цилиндрические шестерни, находящиеся в зацеплении с зубчатыми рей­ками, которые прикреплены к балкам подвижной рамы. Ширина шестерен такова, что они находятся в зацеплении как в нижнем, так и в верхнем положении подвижной рамы. Вращение от электродвигателя передается через пару червячных зацеплений редуктора (с правой и левой нарез­ками) двум приводным цилиндрическим шестерням, вращающимся в за­цеплении с зубчатыми рейками подвижной рамы. Наличие двух приводных шестерен, вращающихся в разные стороны, позволяет протягивать раму за две стороны, что исключает заклинивание и перекосы последней.

Переключающие устройства. Цикл работы конвейера – подъем, рабо­чий ход, опускание и холостой ход рамы, – как правило, осуществляется автоматически. Последовательность работы обеспечивается за счет уста­новки в конце подъема, рабочего хода, опускания и холостого хода ко­нечных выключателей, которые, срабатывая от нажатия подвижной рамы, посылают импульс в систему электроуправления конвейером. В конвейе­рах с гидроприводами последовательность работы механизмов может осуществляться с помощью электромагнитных клапанов управления.

19.3. Расчет шагающих конвейеров

19.3.1. Привод подъема

Максимальная нагрузка, Н, на ролики, поддерживающие подвижную раму конвейера с грузами,

,

где G_гр – вес одного груза; n – количество грузов на конвейере; G_р – вес подвижной рамы. Для гидродомкратов с вертикальным ходом усилие, Н, на один домкрат

,

где n_д – количество домкратов на конвейере.

Необходимое давление масла в цилиндре домкрата, Н/м²

,

где D – диаметр цилиндра; η – кпд, ориентировочно можно принять равным 0,9.

19.3.2. Привод перемещения

Усилие, Н, необходимое для передвижения по­движной рамы с грузами,

                                      ,

где D_р – диаметр роликов, поддерживающих раму; k – коэффициент трения качения; f – коэффициент трения в цапфах (подшипниках) роликов; β – коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивление от боковых направляющих роликов. Если привод перемещения пневматический (или гидравлический), то по усилию Q производят определение диаметра цилиндра (либо выбор необходимого давления).

Для механического привода необходимо определить мощность электро­двигателя

,

Рекомендация для Вас - 9 Приводные устройства машин непрерывного транспорта.

где v – скорость передвижения конвейера; η – общий кпд механизма.

Силы инерции в расчете не учитываются вследствие незначительных скоростей подъема (0,1…10 м/мин) и передвижения (1…10 м/мин).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Назовите назначение и область применения шагающих конвейеров.

2. Опишите конструкцию и принцип действия шагающего конвейера.

3. Как определяются усилия на подъемном устройстве и на приводе перемещения шагающих конвейеров?