Поддерживающие устройства конвейеров

ЛЕКЦИЯ 5. Поддерживающие устройства конвейеров

План лекции

5.1. Требования, предъявляемые к поддерживающим устройствам.

5.2. Роликовые опоры.

Тяговый элемент, соединенный с грузонесущим элементом конвейера, на пути своего перемещения должен иметь ходовые опорные устройства как на рабочей, так и на обратной ветви.

Для ленточных конвейеров, а также для некоторых специальных пластинчатых конвейеров в качестве опорных устройств применяют стационарные роликовые опоры, опираясь на которые движется лента или настил. Иногда лента перемещается по неподвижному настилу из листовой стали, пластмассы или гладкого дерева. Тяговые и грузонесущие элементы цепных конвейеров различного типа перемещаются по неподвижным направляющим путям из рельсов или прокатных профилей, опираясь на них своими ходовыми катками.

Рекомендуемые материалы

5.1. Требования, предъявляемые к поддерживающим устройствам

Для надежной работы конвейера, уменьшения натяжения тягового органа за счет снижения сопротивления его движению, снижения расхода энергии и увеличения срока службы к опорным поддерживающим устройствам предъявляют следующие требования:

– легкость вращения или передвижения, т.е. малый коэффициент сопротивления движению;

– простота, экономичность конструкции и малая масса в сочетании с высокой прочностью и износостойкостью;

– надежная работа в тяжелых условиях эксплуатации; надежная защита подшипников от проникновения в них пыли;

– простота обслуживания и удобство подачи смазки к подшипникам, возможность использования долгодействующей смазки;

– простота ремонта и замены изнашивающихся частей.

Для выполнения этих требований применяют подшипники качения закрытого типа или с надежным лабиринтным уплотнением, передовые методы технологии изготовления деталей массового производства, термообработку рабочих поверхностей и т. д. Большую роль играет также организация эксплуатации машины.

5.2. Роликовые опоры

По назначению роликоопоры (рис. 5.1) делятся на рядовые или основные (верхние и нижние), предназначенные для поддержания ленты между барабанами и придания ей необходимой желобчатой формы сечения, и специальные, выполняющие следующие функции: центрирующие – регулирование положения ленты относительно продольной оси; амортизирующие – смягчение ударов груза о ленту в местах загрузки; очистные – очистка ленты от частиц налипшего груза; переходные – изменение желобчатости ленты перед барабанами.

Рис. 5.1. Роликоопоры: а, б, в, г – для верхней ветви конвейера соответственно рядовая прямая, рядовая желобчатая, амортизирующая, центрирующая; д, е, ж – для нижней ветви соответственно рядовая прямая, дисковая очистная, рядовая желобчатая

Рядовые опоры могут быть прямыми и желобчатыми. Первые состоят из ролика, установленного на стойках, прикрепленных к опорной раме конвейера (рис. 5.1, а, д); вторые имеют поперечину, на стойках которой смонтированы два, три или пять роликов (рис. 5.1, б, ж).

В стационарных ленточных конвейерах для перемещения насыпных грузов в большинстве случаев верхние рядовые роликоопоры выполняют желобчатыми трехроликовыми, нижние рядовые роликоопоры – прямыми или, реже, слабо желобчатыми для центрирования ленты.
В передвижных ленточных конвейерах верхние рядовые роликоопоры могут быть желобчатыми двухроликовыми.

Желобчатые роликоопоры выпускают трех типов: тяжелые, нормальные и легкие. Ось роликоопоры конструктивно выполняется жесткой на цапфах или гибкой из каната. Наибольшее применение получили жесткие роликоопоры.

На рис. 5.2, а показана универсальная жесткая роликоопора, позволяющая изменять положение среднего и боковых роликов 1 в зависимости от конкретных условий. Боковые ролики этой опоры смонтированы на поворотных кронштейнах 2 с эксцентриками 3, а средний
ролик – на поворотной раме 4.

Рис. 5.2. Конструкции трехроликовых роликоопор: а – универсальная жесткая; б – подвесная шарнирная; в – центрирующая;
1 – ролик; 2 – поворотный кронштейн; 3 – эксцентрик; 4 – поворотная рама; 5 – канат; 6 – рама; 7 – поворотная траверса; 8 – дефлекторный ролик; 9 – опорные катки; 10 – упорный подшипник

Подвесные роликоопоры (рис. 5.2, б), прикрепляемые к натянутым вдоль рамы стальным проволочным канатам 5, применяют при транспортировании крупнокусковых грузов. Податливость подвесных опор в продольном направлении снижает динамические нагрузки при наезде на ролики 1 крупных кусков груза.

Имеется несколько типов подвесных роликоопор: с дисками, укрепленными на гибком вращающемся валу; с дисками, вращающимися на гибкой оси; с роликами нормального типа, вращающимися на полых надетых на канат осях или на осях, соединенных между собой шарнирно. Конструкция подвесных опор сложна, а их шарниры подвержены потере подвижности. Сопротивление движению на этих опорах выше, чем на опорах с жесткими осями.

Центрирующие роликоопоры (рис. 5.2, в) устанавливаются на конвейере для обеспечения устойчивого направленного движения ленты, особенно при повышенных скоростях движения, как на рабочей, так и на обратной ветви ленты. Основными элементами такой опоры являются поворотная траверса 7, дефлекторные ролики 8, опорные катки 9 и упорный подшипник 10.

Принцип действия такой роликоопоры следующий. При смещении ленты в сторону от оси конвейера, которое может возникнуть из-за некачественного монтажа конвейера, неправильной стыковки концов ленты, смещения потока груза от оси ленты и т. д., на дефлекторный ролик 8 начнет давить край ленты, и ролик через рычажную систему повернет роликоопору на некоторый угол. При отклонении ролика от положения, перпендикулярного направлению движения ленты, начинается ее проскальзывание по поверхности ролика. Сила трения, направленная к оси конвейера, восстановит нормальное движение конвейерной ленты.
В момент прекращения давления ленты на дефлекторный ролик роликоопора снова примет нормальное положение.

Угол наклона боковых роликов в желобчатых роликоопорах конвейеров общего назначения, как правило, 20°, что позволяет повысить производительность при той же ширине ленты и улучшить ее центрирование. Ряд величин углов наклона боковых роликов следующий: 10, 15, 20, 30, 45, 60.

Ролики роликоопор. Основной элемент роликоопор – ролики, изготавливаемые со сквозной осью или с полуосями. Наиболее распространены ролики со сквозной осью (рис. 5.3, а). Они состоят из оси 4, корпуса – стальной трубы 1 с запрессованными стаканами 2, шариковых подшипников 3 и лабиринтных уплотнений, собранных из кольца 7, втулки 5 и пружинного кольца 6. Для защиты подшипников от проникновения в них пыли, грязи и влаги, удержания смазки от вытекания, кроме лабиринтных уплотнений, применяют уплотнения в виде скользящих контактных колец или их комбинаций. В некоторых конструкциях роликов внутри между подшипниковыми стаканами располагают трубу 8, в которую набивают консистентную смазку при сборке ролика.

  На рис. 5.3, б показана конструкция ролика с полуосями. Корпус ролика выполняется заодно с полуосями 13 и затем механически обрабатывается. Такие ролики характеризуются меньшим весов, их недостаток – малый объем смазки, которую можно поместить в корпус подшипника. Ролики современных конвейеров заполняют смазкой на срок не менее трех лет.

  В местах загрузки конвейера в роликоопорах устанавливают ролики с резиновыми шайбами 14 на корпусе (рис. 5.3, в) или с пневмокатками 15 (рис. 5.3, г), которые смягчают удары на ленту при падении крупных кусков груза. Ролики холостой ветви также снабжают резиновыми дисками, способствующими лучшей направленности движения ленты и ее очистке от налипшего груза.

Рис. 5.3. Ролики: а – со сквозной осью, б – с полуосями, в – амортизирующий с резиновыми кольцами, г – амортизирующий с пневмокатками; 1 – корпус; 2 – стакан; 3 – шариковые подшипники;
4 – ось; 5 – втулка; 6 – пружинное кольцо; 7 – кольцо; 8 – труба;
9 – корпус; 10 – крышка; 11 – наружное кольцо; 12 – шарики;
13 – полуоси; 14 – резиновые шайбы; 15 – пневмокатки

В верхних рядовых и центрирующих роликоопорах для сильноабразивных (группа D), агрессивных, налипающих насыпных грузов устанавливаются футерованные резиной ролики, для всех других грузов – гладкие ролики. Параметры трехроликовых желобчатых роликоопор для угла наклона боковых роликов 20° представлены в табл. 5.1.

Существуют разные исполнения концов осей роликов – со сквозной лыской (без индекса в обозначении ролика) и с глухой лыской (индекс «Л»). Более простое исполнение с точки зрения технологичности изготовления – сквозное, но при применении роликов с глухой лыской повышается надежность работы конвейера, поскольку такое исполнение концов осей надежно фиксирует ролик в кронштейне опоры и не допускает осевого смещения ролика. Тем самым значительно уменьшается вероятность выпадения ролика из кронштейна. Исполнения концов осей, а также параметры роликов показаны на рис. 5.4.

Рис. 5.4. Ролик: D – диаметр ролика, мм; L – длина ролика, мм; L1 – сборочная длина ролика, мм; S – толщина лыски, мм; a – длина лыски, мм.

Обозначения роликов в соответствии с их назначением и исполнением могут быть:

– со сквозной лыской верхний – Г (гладкий); Ф (футерованный);
А (амортизирующий);

– с глухой лыской верхний – ГЛ (гладкий); ФЛ (футерованный);
АЛ (амортизирующий);

– со сквозной лыской нижний – Н (гладкий); НФ (футерованный);
НД (дисковый);

– с глухой лыской нижний – НЛ (гладкий); НФЛ (футерованный);
НДЛ (дисковый).

Пример условного обозначения ролика. Верхний гладкий ролик со сквозной лыской диаметром 89 мм, длиной 315 мм, с размерами лыски a = 10 мм, S = 14 мм: «Ролик Г – 89х315 – 10х14 ГОСТ 22646–77».

При выборе параметров роликов необходимо учитывать, что ролик должен иметь такой диаметр, при котором соблюдаются два условия.

1. Момент трения ленты без груза о ролик больше момента трения в подшипниках и уплотнениях, иначе лента будет скользить по роликам, что приведет к увеличению сопротивления и ускоренному износу элементов конвейера.

2. Под действием центробежной силы вращающегося ролика груз не должен отрываться от ленты при огибании ролика.

Диаметр ролика увеличивается с повышением скорости ленты, плотности и кусковатости груза.

Таблица 5.1

Параметры и размеры верхних желобчатых роликоопор

Конструкции роликоопор для холостой ветви конвейера показаны на рис. 5.1, д, е, ж. Наиболее часто используется однороликовая опора (рис. 5.1, д). Двухроликовые опоры обладают лучшими центрирующими свойствами и применяются при значительных скоростях и ширине ленты не менее 2000 мм. В нижних рядовых и центрирующих роликоопорах для сильноабразивных (группа D), агрессивных, налипающих насыпных грузов устанавливаются футерованные резиной ролики, для всех других грузов – гладкие ролики. Параметры прямых роликоопор представлены в табл. 5.2.

Таблица 5.2

Параметры и размеры нижних прямых роликоопор

Примечание. Диаметр болтов d_б одинаков для всех типов роликоопор.

Типы роликоопор обозначаются следующими индексами: П (верхняя плоская); Ж (верхняя желобчатая); Н (нижняя плоская); НЖ (нижняя желобчатая).

Исполнения роликоопор: Г; Л (гладкие со сквозной и глухой лысками на роликах); Ф; ФЛ (футерованные аналогично); Ц; ЦЛ (гладкие центрирующие аналогично); ЦФ; ЦФЛ (футерованные центрирующие аналогично); А; АЛ (амортизирующие аналогично).

Пример условного обозначения роликовой опоры. Верхняя, желобчатая, исполнения АЛ (амортизирующая с роликами с глухой лыской), для конвейера с шириной ленты 1200 мм, с роликами диаметром 159 мм и углом наклона боковых роликов 30^о: «Роликоопора ЖАЛ 1200 – 159 – 30 ГОСТ 22645–77».и не до

Расположение роликоопор по трассе конвейера. На разных участках трассы роликоопоры устанавливаются на различном расстоянии друг от друга. Расстояние (шаг) между роликоопорами на рабочей ветви принимают в зависимости от ширины ленты и насыпной плотности перемещаемого груза (табл. 5.3).

Таблица 5.3

Шаг установки рядовых роликоопор
на груженой ветви ленты l_р, мм

В зоне загрузки пылевидных, порошкообразных, зернистых и мелкокусковых легких грузов под направляющим лотком загрузочного устройства устанавливаются собранные в батарею обычные рядовые роликоопоры с расстоянием, вдвое меньшим l_р.

В зоне загрузки средне- и крупнокусковых грузов, а также мелкокусковых с насыпной плотностью не менее 2,5 т/м³ устанавливают амортизирующие роликоопоры на расстоянии друг от друга, на 200 мм превышающем диаметр ролика амортизирующей роликоопоры.

У концевых барабанов в зоне перехода ленты из желобчатого положения в прямое и наоборот устанавливаются одна-две переходные роликоопоры с различным углом наклона боковых роликов с шагом, равным шагу установки рядовых роликоопор груженой ветви ленты l_р. При угле наклона боковых роликов рядовых роликоопор 20° угол наклона этих роликов в переходной опоре равен 10…11°.

Первая переходная роликоопора устанавливается на расстоянии не менее 800 мм от оси концевого барабана, но не более l_р.

Центрирующие роликоопоры устанавливаются на рабочей ветви через каждые 10 рядовых верхних роликоопор, начиная от приводного барабана.

На холостой ветви центрирующие роликоопоры устанавливаются через каждые 7…10 рядовых нижних роликоопор. На конвейерах длиной менее 15 м центрирующие опоры не устанавливают, а при длине до 30 м включительно устанавливают одну центрирующую роликоопору.

На криволинейных участках рабочей ветви выпуклостью вверх (роликовые батареи) устанавливается не менее трех рядовых роликоопор по дуге окружности минимального радиуса 12В (В – ширина ленты) с расстоянием вдвое меньшим, чем между рядовыми роликоопорами груженой ветви ленты l_р. На вогнутом участке трассы рядовые роликоопоры монтируют с шагом l_р, как и на груженой ветви. Радиус дуги окружности установки рядовых роликоопор вогнутого участка принимают в зависимости от ширины ленты В. При В £ 500 мм радиус дуги равен 50…60 м, при В  ³ 650 мм радиус дуги равен 75…90 м.

Схемы выпуклого и вогнутого участков трассы даны на рис. 5.5, а геометрические параметры выпуклого участка трассы, очерченного по дуге радиуса R = 10 м, приведены в табл. 5.4.

Рис. 5.5. Схемы участков трассы: а – выпуклого; б – вогнутого

Таблица 5.4

Геометрические параметры выпуклого участка трассы, м,

очерченного по дуге радиуса R = 10 м

Примечание. Для других значений радиуса дуги R_i необходимо размеры, указанные в данной таблице, умножить на 0,1R_i. Например, при R_i  = 15 м размеры из таблицы умножают на 1,5.

На холостой ветви лента отклоняется на криволинейных участках при помощи одного или нескольких отклоняющих барабанов или прямых рядовых опор, располагаемых по радиусу, как и на рабочей ветви, на расстоянии, вдвое меньшем, чем между рядовыми роликоопорами груженой ветви ленты l_р. Роликоопоры на рабочей ветви конвейера, работающего в тяжелых и средних условиях, устанавливаются так, чтобы образующие обечаек концевых барабанов находились выше образующей среднего ролика рядовой желобчатой роликоопоры на величину
25 мм при ширине ленты от 400 до 650 мм, и на величину 45 мм при ширине ленты 800 и 1000 мм. На конвейерах, работающих в легких условиях, образующие обечаек барабанов находятся на одном уровне с образующими средних роликов рядовых желобчатых роликоопор. Рядовые роликоопоры на холостой ветви устанавливаются на расстоянии l^¢_р , вдвое меньшем l_р .

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

Вам также может быть полезна лекция "4.8 Перекрестные явления в газах".

1. Назовите, что может являться поддерживающими устройствами конвейеров.

2. Дайте классификацию роликов роликовых опор.

3. Назовите исполнения концов осей роликов.

4. Назовите условия, по которым выбирается диаметр роликов.

5. Дайте классификацию роликовых опор.

6. Каков порядок расстановки роликовых опор по трассе конвейера?