Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Вантажопідйомна транспортуюча техніка. Призначення, класифікація підйомних машин

 

Машини безперервного транспорту призначені для переміщення насипних вантажів безперервним потоком, а штучних – з певним інтервалом.

Класифікація конвеєрів:

а) стічковий;

б) пластинчатий;

в) скрипковий;

г) рівневий;

д) елеватор.

Характеристика вантажів

Вантажі поділяються на: насипні та поштучні

Вантажі поділяють за крупністю:

пиловидні – 0,05 мм;

порошкоподібні – 0,05–05 мм;

дрібнозернисті – 0,5 – 1 мм;

крупнозернисті – 1–10 мм;

дрібнокускові – 10–60 мм;

середньокускові – 60–160 мм;

крупнокускові – 160–320 мм;

особливо крупні > 320 мм.

За насипною щільністю:

Ступінь рухливості залежить від сил внутрішнього тертя та щеплення. Рухливість матеріалу залежить від кута природнього укосу, який для спокою становить 45–50⁰, для руху – 27–35⁰.

Коефіцієнт тертя спокою – 0,58–1,2; руху – 0,29–07.

Абразивність, крихкість, змерзання, липкість, пошкодженість, вибуховість, самозаймистість, корозійна активність.

Опори на криволінійних відрізках траси

Опори складаються з опорів тертя в підшипнику та опору жорсткості тягового органу

Опір підшипника мал. 143д

 

D – діаметр барабана, блока чи зірочки;

G – загальна вага блока барабана зірочки разом з валом;

ρ – натяги набігаючих і збігаючих віток

f – коефіцієнт тертя в підшипниках;

d – діаметр вала.

Для неприводних барабанів

 

 

α – кут обхвату

Опір від жорсткості робочого органу

 

ε – 0,01 – коефіцієнт жорсткості

Опір від жорсткості ланцюга обумовлений тертям шарніра

 

d – діаметр валика ланцюга;

f _n – коефіцієнт тертя в шарнірі.

Опір при русі по криволінійним напрямним, або по батареї роликів

 

 

ω´ – коефіцієнт опору руху в точці де починається α – кут обхвату

Натяг стрічки на збіжній нитці відхиляючого барабана більший ніж на набігаючій

 

α – 80⁰      Кб = 1,03…1,04

α – 90⁰      Кб = 1,02–1,03

α <90⁰      КБ = 1,01–1,02

 

Потужність двигуна конвеєра витрачається на подолання опорів горизонтального переміщення вантажу, піднімання вантажу, опору холостого ходу а такоз опорів завантаження W_з і розвантаження W_р

 

G _в – вага вантажу

G _к – вага рухомих елементів конвеєра

Потужність двигуна

 

υ – швидкість стрічки η∙к.к.д. приводу

Враховуючи,

,     ,       

; Н = Lsin β

         +↑ -↓

К – коефіцієнт, що враховує вплив завантажувальних і розвантажувальних пристроїв.

Стрічкові конвеєри

Служить для неперервного переміщення сипких та дрібнопоштучних вантажів в горизонтальному, похилому та вертикальному

Переваги:

1. Неперервність транспортування

2. Простота

3. Надійність, зручність обслуговування

4. Можливість автоматизації

Недоліки:

1. Велика вартість і недовговічна стрічка

2. Складність транспорування гарячих, липких, кромкових і агресивних матеріалів

Будова конвеєра Вст = 0,3–0,4 м,  V = 0,8–4 до 8 м/с

1) стрічка, 2) роликові опори, 3) постав, 4) натяжний барабан, 5) натяжний пристрій, 6) двигун, 7) редуктор, 8) приводний барабан, 9) завантажувальний пристрій, 10) очисний пристрій.

1. Стрічкові конвеєри можуть бути стаціонарні і пересувні

2. По формі: 1) горизонтальні, 2) зігнуті, 3) похилі, 4) комбіновані

3. По типу робочого органу: 1) стрічкові, 2) стрічково-канатні, 3) стрічково-ланцюгові

При кутах > 60⁰ використовують покриваючу стрічку

Для вертикального підйому використовують штангову стрічу (ш)

Конвеєрні стрічки бувають

За конструкцією:

1. гумотканні;

2. металеві (В = 0,6–1 мм);

3. сітчасті;

4. скловолоконні;

5. з рифленою поверхнею;

6. спеціальні.

Троси діаметром від 2,1–11,6 мм

Каркас – бавовна, ловсон, капрон

Обкладка – гума, поліетилен, поліепхлорид

Конвеєрні постави

Ролики, опори спираються на металоконструкції, яка носить назву постов. Вони бувають жорсткі і канатні.

Роликові опори складають 30% вартості. Вони бувають рядові, центрувальні, перехідні, амортизувальні.

За кількістю роликів:

1. 1-роликові (а);

2. 2-роликові (б) α = 15–20⁰;

3. 3-роликові (в) α = 20⁰, 30⁰ 36⁰ 45⁰;

4. 5-роликові (г) α = 22,5⁰, α₁= 45⁰, α = 18⁰, α₁= 54⁰.

Ø роликів 63–194 мм

Крок роликів         t_р = 0,9…1,5 м

t_нр = 2 t_р

Розділ №4

Найчастіше використовуються трироликові опори. Центрування може повертати відносно вертикального шкворня з закріпленою на рамі 1. Збігаюча стрічка натискає на ролик 2 і повертає опору на кут α. Основні ролики, працюючи під кутом до стрічки, повертають стрічку 1 в центральне положення під дією складової вектора . Можливий варіант, коли при натисканні на ролик 2 вмикається електродвигун для повороту електроопори.

Крок роликових опор – через 10–12 роликів.

Амортизувальні ролико-опори застосовують для зменшення динамічних навантажень при падінні великих кусків.

Вони можуть бути на пружинах.

(г) Гумопневматичні

Конвеєрні ролики бувають гладенькі (г), фужеровані (ф), амортизувальні (а), дискові (д).

Залежно від умов роботи легкі (кульові підшипники) і важкі (роликові підшипники).

За конструкцією:

1. з насрізною необертовою віссю

2. напіввісь

Приводи конвеєрів

Привод складається з двигуна, редуктора, муфт і зупинників або гальм.

Залежно від необхідного тягового зусилля конвеєрні приводи бувають одно – дво- і багатобарабанні.

а) однобарабанний привод α = 220⁰

б) двобарабанний привід для важких матеріалів

1,2 приводні барабани

в) з притискним роликом

Двобарабанні приводи бувають: 1) з жорстким зв’язком між барабаном, 2) з диференціювальним редуктором (152д) і з роздільним приводом.

ZЦ₁ і ZЦ₂ – конічні колеса

ZС₁ і ZС₂ – сателіти

При обкатуванні сателітів по колесах ZЦ₁ і ZЦ₂ останні дістають однакову кутову швидкість за рахунок основного передаточного відношення.

В приводах великих конвеєрів встановлюють гідродинамічні муфти для усунення буксування.

Встановлення двигунів постійного струму дає змогу регулювання швидкості.

При необхідності контактності застосовують мотир барабани, коли в середині барабана розташований електродвигун. Перспективним є застосування високомолянтних гідроприводів які виключають мех. передачі між двигуном і коробкою.

В перспективі можливе використання лінійних асинхронних двигунів.

Барабани виготовляються зварними а також литі, вони бувають циліндричні і бочкоподібні, збільшення коефіцієнту зчеплення досягають футсровкою гуми або пластмаси.

Натяжні механізми

Служать для компенсації видовження стрічки в процесі роботи, створення необхідних натягів, обмеження провисання.

За принципом дії натяжні механізми поділяють на: 1) механізми періодичної дії (гвинтові), 2) автоматичні (вантажні), 3) гідравлічні, 4) пневматичні.

Автоматичні бувають регульовані в залежності від моменту і нерегулюванні. Натяжний механізм розташовують в місці, де натяг стрічки мінімальних.

За розміщенням механізми бувають: хвостові і проміжні (г).

У великих конвеєрах застосовують поліскости (д). Хід натяжного барабану залежить від довжини конвеєра L та типу стрічки і = 2…1,5% L для гумотканних стрічок і 0,2…0,15% для гумотросових.

Автоматичні натяжні пристрої бувають:

За принципом дії:

1. безперервної

2. періодичної

За типом привода:

1. з електричним (д)

2. гідравлічним (е)

За законом зміни натягу:

1. стабілізуючі

2. слідкуючі

3. комбіновані

Завантажувальні пристрої

Завантаження стрічки здійснюється за домогою лотка, ширина отвору якого становить (0,6…0,7) В. Кут нахилу стінок (10–15⁰).

Пристрої повинні зменшити руйнування та спрацьовування стрічки в місці завантаження. Для цього живильний лоток встановлюється під кутом (10–15⁰).

Розвантажувальні пристрої

Розвантаження матеріалу може відбуватися через кінцевий барабан або в будь-якій частині конвеєра.

а) б) лужкові розвантажувачі. Вони бувають односторонні та двосторонні.

1) знімними, 2) перекидними, 3) пересувними.

Зупинники

1. Розрахунок стрічкового конвеєра

 

 

Проектний розрахунок починається з визначення товщини стрічки при при заданій продуктивності.

 Т/год

 

Ширину стрічки вибирають за гранулометричними складом. Для рядових матеріалів.

В ≥ (2,7…3,2) α _max. Для сортованих В ≥ (3,3…4) α, для поштучних В ≥ α _max + (100…200).

Для визначення ширини стрічки по продуктивності знаходимо площу поперечного перерізу насипного вантажу.

 

;            

 

З врахуванням можливостей просипання

в = 0,9 В + 0,05

Площа може мати форму трикутника або трикутника і трапеції (153 б)

В загальному вигляді:

А = К_п (0,9В – 0,05)²

К_п – коефіцієнт пропорц. = 240–710

Для масової продуктивності

 

 

Для об’ємної:

 

 

Для похилих конвеєрів:

 

К_в = 0,8…1,0 залежить від кута.

Із двох отриманих значень приймаєм більше, заокруглюєм в більший бік до стандартної ширини.

Ширину стрічки жолобчастої форми

П = (К_в В²) (К_р1 + К_р2 С_в + g φ _н) Sυ

К_в – коефіцієнт використання ширини стрічки;

К_р1 і К_р2 – коефіцієнт, який залежить від форми роликової опори;

С_в – коефіцієнт уклону стрічки;

φ_н – кут природнього укосу насипання матеріалу φ_н = (0,75…0,8) φ;

 

;

;

 

α – кут нахилу крайніх роликів;

β – кут нахилу конвеєра 15–24⁰;

Швидкість руху стрічки може лежати в межах від 1 до 10 м/с

При встановленні розвантажувального візка швидкість зменшується на 25%.

При наявності плужкових скидачів υ = 0,8–2 м/с. В тихохідних конвеєрах швидкість має забезпечувати відрив матеріала від стрічки при проході кінцевого барабана.

Розрахунок тягових зусиль в приводах

Тягова сила на барабані

F₀ = К (ω_р + ω_н)

К – коефіцієнт, що враховує опір при проході барабана та інші зосереджені сили опору.

К = 5,9…3,2 при L до 20 м

К = 2,2…1,04 при L 500 – 2500 м

Потужність двигуна

 

W _р ; W _н – опір руху робочої і неробочої вітки

К₃ – коефіцієнт запасу

При однобарабанному

F ₀ = S _нб – S _зб

Опори очисних пристроїв

W _ек = Р_ек В-для скрипкового

Р_ек = 300…500н/м            сила опору для очищення 1 м ширини стрічки

W _щ = Р_щВ V _щ        – щіткового

Р_щ = 210–250 сухі

Р_щ = 300–350 липкі

Після визначення всіх опорів на трасі знаходимо натяг набіжної та збіжної віток стрічки приводного барабана

S _нб = S _зб е ^fα

 

По відомим значенням будуєм діаграму мінімальний натяг (S ₁) повинен бути таким, щоб прогин стрічки під дією вантажу, що транспортується дорівнював (1,25…3)% Р_р

Максимальний прогин стрічки

 

 

Ø барабана D = ci  c = 125…200, для синтетики с = 150…300

і – кількість прокладок в стрічці і = 3…6

Ø кінцевого і відхильного барабанів

Д_к = (0,7…0,85) Д_п

Визначені Ø округляють до прийнятного ряду 160–2500 мм

Розрахунок натяжного ряду

Сила натягу для переміщення візка з барабану

Q _нат = S₁ + S₂ + W_B

S₁ = S_n, S₂ = S _зб

Ланцюгові конвеєри

Тяговим органом є один або декілька ланцюгів, до яких прикріплені пластини, що дозволяє збільшити асортимент вантажів і підвищує надійність. В залежності від конструкції робочого органу вони поділяються на: пластинчасті, скрипкові, ківшеві, візкові, підвісні.

Троси таких конвеєрів більш різноманітні і складні і дозволяють транспортувати вантажі на великі відстані.

Пластинчасті конвеєри

Вони використовуються для транспортування важких поштучних матеріалів, крупно-кускову руду, гарячий агломерат, вапняк, гарячі поковки, продукти штампування.

Бувають довжиною до 2-х кілометрів. Продуктивністю до 2 тис. т/год

υ=1,2 м/с

α = 35⁰-45⁰

α ківшеві 65⁰, 70⁰

Можуть використовуватися в технологічних лініях складання машин, охолодження сортування термічної обробки.

Вони виготовляються 1.2.3.і 4 ланцюгів

За кількістю приводів: одноприводні і багатоприводні

За схемою: горизонтальні, похилі, комбіновані.

 

 

1) приводна зірочка; 2) пластини; 3) катки; 4) напрямні; 5) постав; 6) воронка; 7) натяжна зірочка; 8) натяжний механізм.

В конвеєрах використовують ланцюги.

Використовують ланцюги:

1) прості шарнірні; 2) втулкові роликові (б); 3) катками 3 (в) ребортні; 4) двошарнірні.

 

Крок ланцюгів t = 100 – 620 мм

Настил буває без бортів (б); бортовий (а) з бортами рухомими; (в) плоский, з нерухомими бортами; (г) лотковий.

В залежності від форми пластин: д) безбортові плоскі розімкнені; е) безбортові хвилясті; є) бортові хвилясті; ж) коробчасті.

Привод складається: з двигуна, редуктора, зірочок а) приводних; б) натяжних); в) відхідних для них Z = 5…8

Натяжні механізми бувають і гвинтові, і пружинно-гвинтові рис. 168

Хід натяжного механізму S _нм (1,6…2) t

Потужність двигуна

N = К₃ Fυ 10^-3/η

Руйнівне зусилля на 1 ланцюг

 

n = 6…10 коефіцієнт запасу міцності ланцюга

К_н = 1…1,8 коефіцієнт нерівномірності навантаження

Скрипкові конвеєри

Призначені для транспортування пороховидних, зернистих, кускових, насипних, гарячих матеріалів, а також матеріалів в хімічній, сільськогосподарській, харчовій, металургійній промисловості.

Принцип дії: волочіння вантажу по жолобу.

Вони бувають стаціонарні, пересувні, підвісні і розбіжні. За конструктивним використанням: з однією робочою віткою та двома робочими вітками.

– По формі скрипків: з трапецієвидною і круглою

– По напрямку транспортування:

1. горизонтальні

2. похилі

3. вертикальні

4. комбіновані

– За способом переміщення:

1. порційного

2. суцільного

– За кількістю ланцюгів: 1) одноланцюгові; 2) дволанцюгові

– По контуру: 1) з вертикальним; 2) з горизонтальним замкненням ланцюга.

Будова: 1) ведуча зірочка; 2) ланцюг; 3) екребас; 4) напрямна зірочка; 5) натяжна зірочка; 6) ролик; 7) завантажувальний пристрій; 8) жолоб; 9) люк вивантаження.

Переваги: простота конструкції, простота завантаження і розвантаження.

Недоліки: подрібнення матеріалів, зношування скрибків і жолобків, велика енергоємність.

Тяговим органом є пластинчасті втулочно-коткові ланцюги.

Жолоб може бути металевий, кам’яний бетонний або дерев’яний

Розрахунок

Площа заповнення

А = В hψ К_в м²/год

 

В-ширина жолоба

h – висота жолоба

ψ – коефіцієнт заповнення. ψ = 0,05…0,06 сипкі вантажі; ψ = 0,7…0,8 кускові вантажі

К_в – коефіцієнт, що враховує зменшення об’єму матеріалу перед скрипком при збільшенні кута β. К_в= 0,55 β=10⁰; К_в= 0,5 β=40⁰

Продуктивність

П = 3600В hψ К_вυЅ: т/год

В-ширина шолобу

 

, м

 

Висота скрибка

h _ск = h + (25…50 мм)

крок скрибка

Р_с = (2…4) h _ск

Перевіряємо параметри на відповідність розміру куска

Р_с ≥ 1,5 а_max

В К_к а_max

К_к – коефіцієнт конструкції конвеєра

К_к= (3…4) дволанцюгові матеріали сортовані

К_к= (5…7) одноланцюгові матеріали сортовані

К_к= (3…3,5) одноланцюгові несортовано

Тяговий розрахунок виконується універсальним методом обходу за контуром опір переміщенню вантажа і робочих органів

W = (qω _ж + q ₁ ω ₁) L cosβ ± (q + q ₁) L sinβ

ω ₁ – коефіцієнт опору руху ланцюга з ходовими катками

ω _ж – коефіцієнт опору руху матеріалу в жолобі

 

f _ж – коефіцієнт тертя вантажа по жолобу;

h _ср – середня висота вантажу;

п_б – коефіцієнт бокового тиску вантажу

 

К_б – коефіцієнт, що залежить від конструкції конвеєра

К_б = 1 стаціонарні; К_б = 1,1…1,2 – пересувні

f ₁ = 0,3…0,95 коефіцієнт внутрішнього тертя матеріалу.

Мінімальний допустимий натяг, який забезпечує відхилення скрибка на кут α = 2,3⁰ визначається:

 

h ₁ – плече сили

р – крок ланцюга

 

 

 

Визначаємо потужність двигуна

 

Конвеєри суцільного волочіння і трубчасті див. Иванченка ст. 334–335

Ківшеві конвеєри

Застосовуються для транспортування вантажів по складній замкненій трасі з можливим розвантаженням в декількох пунктах.

 

1) натяжна зірочка; 2) розвантажувальний пристрій; 3) приводна зірочка; 4) ковші; 5) ланцюги; 6) натяжний; 7) напрямні; 8) завантажувальний пристрій.

П – до 400 т/год, υ = 0,4 м/с

Переміщають вапняк, кокс, вугілля, цемент

Переваги: безперевантажувальне пересування по складній трасі, нема подрібнення, простота навантаження і розвантаження можливість автоматизації.

Недоліки: велика маса рухаючих частин, висока вартість

Підвісні конвеєри

Використовуються на підприємствах серійного і масового виробництва для безперевантажувального перевантаження вантажів протягом всього циклу. Приводи бувають з зірочками або гусеничні

1) привод; 2) ланцюг; 3) каретки з підвісками; 4) замкнута колія;

5) натяжний механізм.

 

 

Підвісні конвеєри залежно від способу руху поділяють на вантажотягнучі (рис. 179 а), вантажоштовхаючі (рис. 179 б) і вантажоведучі (рис. 179 в).

 

 

1) вантаж; 2) підвіска; 3) ланцюг; 4) підвісна колія; 5) каретки; 6) упор; 7) каретки; 8) візок; 9) штанги

Каретки бувають одинарні і спарені (рис. 181)

Приводи бувають: кутові і гусеничні (рис. 182)

 

Елеватори

Елеваторами називають машини безперервної дії для вертикального або крутопохилого (більше 60⁰) переміщення насипних або поштучних вантажів.

Класифікація

Елеватори класифікують за ознаками:

– За типом робочого органу:

1. ківшеві

2. поличні

3. колискові

– За типом тягового органу:

1. стрічкові

2. ланцюгові

– За кутом встановлення:

1. вертикальні

2. похилі

– За швидкістю руху ковшів:

1. тихохідні до 1,25 м/с

2. швидкохідні до 4 м/с

3. спеціальні до 7 м/с

– За розміщенням ковшів

1. з розставленими ковшами

2. з зімкнутими ковшами

Технічні показники

Продуктивність до 600м³/год

Висота підйому – до 60 м

 

 

Переваги: невеликі габаритні розміри в перерізі і плані, велика висота підйому, простота і можливість герметизації.

Умовами роботи елеватора є правильний вибір параметрів ковшів, швидкості руху, розміру барабанів і зірочок, форми і розмірів верхньої і нижньої (башмак) частин елеватора.

У вертикальних елеваторах використовуються ковші: 1) глибокі; 2) а. з циліндричним днищем для сипких сухих вантажів, б. гострокутові в. скруглені для важких абразивних вантажів, г) спеціальні для великих швидкостей. Мілкі з циліндричним днищем для вологих малосипких вантажів.

Параметри ковшів

Ємкість від 0,2 до 45 літрів (до 130 л), ширина від 0,1 м до 1 м. Ø приводного барабана стрічкового елеватора.

Д_б = (1,25…150)і і – кількість прокладок

Статична потужність двигуна

 

К₃ – коефіцієнт запасу

В подальшому визначається потужність з урахуванням динамічних навантажень і гальмівний момент привода, який виключає зворотній рух довантажувального елеватора. Иванченко 5.13…5.14

Гвинтові конвеєри

Застосовуються на невеликі відстані пороховидних, зернистих, тістоподібних і в’язких матеріалів в горизонтальному, похилому або вертикальному напрямках.

Переваги: простота конструкції, невеликі розміри, просте обслуговування, герметичність.

Недоліки: підвищена енергоємкість, подрібнення матеріалу, мала довжина транспортування на один привод, невелика продуктивність.

Будова

 

1) редуктор; 2) опори; 3) кришка; 4) проміжки; 5) завантажувальний отвір; 6) опори; 7) жолоби; 8) вал; 9) спіраль; 10,11) розвантажувальні воронки.

 

– За кількістю спіралей гвинти бувають: 1, 2, 3-західні, праві і ліві.

Гвинти бувають: а) суцільні; б) стрічкові; в) фасонні; г) лопатеві

Ø гвинта 100–300 мм

Продуктивність

П = 3600

υ – швидкість пересування матеріалу;

ψ – коефіцієнт заповнення

ρ – густина матеріалу

С_в – коефіцієнт зменшення продуктивності похилого конвеєра залежно від кута нахилу.

 

	0	8	10	18	20
Св	1	0,9	0,8	0,7	0,6

Потужність

Р =

L _г – горизонтальна проекція;

К_з – коефіцієнт запасу;

ω₀ – коефіцієнт опору руху. ω₀ = 4 важкі абразивні матеріали; ω₀ = 2,5 сіль, вугілля; ω₀ = 1,2…1,6 липкі, насипні матеріали.

Опори переміщення

– Зусилля на горизонтальне переміщення

W ₁ = qLr sinβ

 

– Сила тертя матеріал-жолоб

W ₂ = qLf _ж cosβ

 

– Сила тертя гвинт-жолоб

W ₃ =(W ₁ + W ₂) f _г

 

– Сила моменту тертя в підвісних підшипниках

W ₄ = К₄ LD ³ / p   К₄ = 1500 н/м³

 

– Зусилля від моменту в упорних підшипниках

W ₅ = (W ₁ + W ₂)

 

– Сила від внутрішнього тертя в матеріалі

 

W ₆ = (1-К₂) qLnDf / p          К₂ = (0,6…0,7) враховує реальну швидкість

 

– Потужність двигуна

 

P =               К₃ = 1,15–1,25

 

Довжина до 250 м

Застосовується як технологічне обладнання

Переваги: суміщення технологічних і транспортних операцій, висока продуктивність, герметичність, простота та надійність.

Недоліки: великі габарити, підвищена енергоємкість, невеликий строк служби.

Продуктивність П = 3600 , ψ = 0,2…0,3. D – внутрішній діаметр труби.

Частота обертання

n = ;     D ₁ – зовнішній діаметр

 

Швидкість переміщення

υ= ;   р = 0,5D

ω – кутова швидкість

– Обертальний момент

M ₁ = RZ_pD _б ω

D _б – діаметр бандажа;

Z_p – кількість роликових опор;

R – реакція на ролику;

 

G – G ₀ – силові та вантажні труби,

– Моменти сил тертя

M ₂ =

F _т = Gf в cosα в

 

– Потужність двигуна

Р = (М₁ + М₂)ω ±

Інерційні конвеєри

Вони бувають, вібраційні, хитні, нетальні машини

У віброконвеєрах чистота коливань 450–3000 коливань/хв. Амплітуда – 10–150 мм.

Використовується у хімічній промисловості в виробництві будівельних матеріалів.

 

 

Переваги: мале спрацювання, мала енергоємкість, можливість врівнювання системи, герметичність.

Конвеєри бувають горизонтальні, похилі, вертикальні.

Продуктивність до 400 м³/год

L _г – до 100 м; υ_max 0,6 м/с кускові, 0,2 м/с порошковидні.

– По конструкції підвіски

1. на підвісці

2. на опорах

Особливість конструкції – наявність амортизаторів

В якості привода використовуються вібратори:

1. інерційні

2. ексцентри

3. електромагнітні

4. поршневі

 

 

 

В вібраторах діє збуджувальна сила

F_i = m₀ω²r;

m – маси дебалансу;

r – радіус інерції;

ω – кутова швидкість двигуна.

 

 

Крани

Вантажопідйомні машини

Основні характеристики машин

1. вантажопідйомність Q (т) (0,01–1250) т;

2. проліт крана L _к, виліт стріли L;

3. висота підйому h₁;

4. вантажний момент М = QL M = ;

5. швидкості механізмів (м/с); υ₁ підйому, υ₂ пересування візка, υ₃ – крана, ω – кутова швидкість повороту;

6. маса крана m_к;

7. загальна потужність двигунів;

8. режими роботи механізмів;

9. продуктивність

П = 3600Q  т/год

 

t_ц – тривалість цикла;

К_в – коефіцієнт використання вантажопідйомності;

К_ч – коефіцієнт використання за часом;

Коефіцієнт використання вантажопідйомності К_в = 0,5…1

К_в =

Q – мінімальна вантажопідйомність.

 

Для порівняння техніко-економічних характеристик однотипних машин визначають питомі показники металомісткості енергоємності, вартості.

К_G= Кр =

 

10. стандартизація;

11. уніфікація – зведення до конструктивної одноманітності машин;

12. блочність.

Приводи машин

Розділ №12

Привод складається: з двигуна (електро, пневмо, гідродвигун ДВЗ), механічних передач (для перетворення швидкості моментів шляху, і напрямку руху) та обладнання для керування.

 

Електродвигуни.

 

В механізмах підйомних машин використовують двигуни з різними характеристиками:

1) з жорсткими прямолінійними двигуни постійного струму з незалежним і паралельним збудженням

 

2) асинхронні двигуни

 

 

3) м’якими криволінійними характеристиками – двигуни постійного струму з змінним

4) м’якими прямолінійними – штучні характеристики двигунів з додатковим ротором в електричному полі ротора.

5) м’якими – двигуни постійного струму з послідовним збудженням.

Двигуни обирають: по виду струму, напрузі, потужності, пусковим та гальмівним характеристикам, виду механічної техніки, конструктивному виконанню.

1. двигуни асинхронні з короткозамкненим ротором (НТК, МТКН, NTKF) – прості невелика маса і габарити, малий пусковий момент

2. асинхронні двигуни з контактними кільцями та з фазовим ротором (МТ, МТВ, МТF, МТН). Забезпечують плавність пуску і гальмування, допускають регулювання швидкості – можливість зменшення пускового струму, при одночасному збільшенні момента.

3. двигуни постійного струму (Д, МП, ДП). В механізмах підйому використовують двигуни послідовного і змінного струму.

Регулювання робочих швидкостей може бути в межах для ниткових кранів 1:3, а для монтажних 1:15.

Способи регулювання: 1) грубе регулювання (нехтування гальмом, перемикання полюсів двох двигунів з планетарною передачею); 2) багатоступеневе регулювання зміни ступеня ротора, використання КЗП; 3) глибоке регулювання: за допомогою генератора-двигуна; тиристорний привод у гідросхемах дроселями в механічних приводах варіаторами.

Розрізняють три гальмівні режими (рис. 25 в):

1. генераторний – 1

2. противмикання – 3

3. динамічне гальмування – 4

Двигуни виконуються на лапах, фланцеві вмонтовані.

Гальмівні механізми

Гальмівні механізми діляться на: зупинки і гальма. Вони бувають храпові і фракційні.

 

 

Храповий зупинник складається. Він встановлюється на швидколідному валу (рис. 35в).

1) нерухомий корпус; 2) обертова втулка; 3) ролик.

Розрахунок (Иванченко ст. 82)

Гальма – вмикання сил тертя і перехід від кінетичної енергії в теплову.

Класифікація гальм:

1. за напрямом дії сил натискання на гальмовий елемент. Радіальні і осьові.

2. за конструкцією робочого елементу: а) калиткові; б) стрічкові; в) дискові, г) конусні.

3. за джерелом замикаючої сили: а) ручні; б) пружинні; в) вантажні; г) гідравлічні.

4. за принципом дії: а) автоматичні; б) керовані.

5. за призначенням: а) штопорні; б) обмежуючі швидкість.

6. за характером дії приводного зусилля: а) закритого типу (постійно замкнуті); б) відкритого типу; в) комбіновані.

Автоматичні гальма можуть бути лише закритого типу, а керовані – відкритого або комбінованого. Для розмикання гальм застосовують довго- і короткоходові електромагніти та прилади.

В якості фракційних матеріалів використовують азбестові матеріали до 70% з різними наповнювачами і зв’язуючими, а також порошкових матеріалів.

Середня потужність тертя гальм

 

Мг =

 

Колодкові гальма

Вони бувають: одноколодкові, двоколодкові, які управляються електромагнітними або електрогідравлічними пристроями.

 

 

1) шків; 2) гальмові важелі; 3) колодка з фрикційними накладками; 4) допоміжна пружина; 5) скоба; 6) робоча пружина; 7) шток; 8) якір; 9) електромагніт; 10) регулювальний гвинт.

Гальмівні електромагніти бувають: змінного та постійного струму, короткоходові 2–4 мм і шпунжерні 20…80 мм.

Крутний момент від ваги G вантажу зведений до валу двигуна

 

М_кр =

 

D – діаметр барабана;

U_n – кратність поліспоста;

U_p – перед. число редуктора;

Гальмівний момент

М_г = КМ_кр

К – коефіцієнт запасу гальмування. К = 1,5…2,5

Діаметр гальмівного шкіфа

 

D_r = 1,5 10^-2

 

f – коефіцієнт тертя стрічки шкіф f = 0,35

P – тиск колодки шкіфу Р = 0,2…0,4мПа

М_г = КМ_кр;               ;                

F =

Розділ №13

Стрічкові гальма

Застосовуються в механізмах де потрібен великий гальмівний момент при невеликих габаритах.

Сталева стрічка з накладками охоплює диск і в результаті притискання відбувається гальмування. Гальма керуються електромагнітними гідро – або пневмоприводами або ножними педалями. Замикання гальм вантажне або пружинне.

Залежно від закріплення кінців стрічки гальма поділяються:

а) прості;

б) диференціальні;

в) двохсторонньої дії.

а) просте стрічкове гальмо односторонньої дії застосовується для нереверсивних механізмів. Колове зусилля

 

F =

 

Натяги стрічки

 

S = F ;              S =

S = S e^fa

 

Ширина стрічки обирається із умов допустимого тиску

 

В =

 

[p] = 0,6…0,8мПа – сторонні

[p] = 0,3…0,4мПа – для спускних

Тиск між стрічкою і шкивом

 

р =

 

Зусилля гальмування

 

К =

= 10…15

 

 

б) диференціальне гальмо односторонньої дії

Сила гальмування

К =

 

Гальма з осьовим замиканням

Будова дискового гальма (рис. 43.а)

 

 

1) пружина; 2) болт; 3) електромагніти; 4) кожух; 5) нерухомі диски; 6) обертові; 7) якір.

Використовуються в механізмах невеликої потужності разом з зупинником.

 

Диско-колодкові гальма

За інструктивним виконанням бувають: із одним і двостороннім прикладанням зусиль. Можуть використовуватись як і шопорні керовані і комбіновані.

Будова гальм з автоматичним регулюванням зазору

 

Диск 11 затискається колодками 12, через важелі 2 під дією пружини 8, які стоять на тязі 6. Посередині тяги закріплений важіль з’єднаний із штоком електрогіднопривода 5. При вмиканні привода важіль 13 повертається і діючи клином 4 на ролики 1 і допоміжну пружину 14 розводить важілі 2 і колодки. Пристрій 10 автоматично регулює зазор у важелі колодки вгвинчено порожнисті втулки 9 куди входить циліндричний хвостовик колодок12 на зовнішніх кінцях втулок у переді точено храповик шарнірно з’єднаних тягами з валами 3. При кожному числі гальмування здійснюють коливальний рух повертаючи втулки, змикаючи зазор.

Механізми підйому

Використовуються для вертикального підйому вантажу. Вони поділяються на два типи: 1) з жорсткою кінематичною схемою (канатні, рейкові, гвинтові) 2) з фрикційним приводом.

По кількості двигунів

1. електричні одно – або двомоторні

2. гідравлічні

3. пневматичні

– За типом передач:

1. циліндричним

2. планетарним

3. зубчасті хвильові редуктори

на (рис. 48.а) 1) редуктор; 2) півмуфта з гальмівним шківом; 3) муфта; 4) мотор; 5) гакова підвіска (шківи); 6) поліспасти; 7) барабан.

(48.г) – привод з планетарним редуктором, вали двигунів 1–5 співвісні і обертають центральні колеса Z ₁ i Z₂.

Рис.-48

 

Сонячні шестерні Z ₁ i Z₂ через проміжну шестерню Z₃ надають рух сателіту Z₄, закріпленому у водилі 3, яке зв’язано з приводною шестернею двохступінчастого редуктора 6, під’єднаного до барабана 7. Вал двигуна 1 проходить у порожнистому валу, який з’єднує водило з шестернею редуктора двигуна з гальмом з’єднуються муфтами 2…4. Можливо отримати 4 швидкості.

1. максимально обидва двигуни обертаються в одному напрямку

2. працює двигун 1

3. працює двигун 5

4. мінімально двигуни 1 і 5 працюють у різних напрямках

Розділ №14

Поліспасти

Поліспаст – система рухомих і нерухомих у просторі блоків, що огинаються канатом або ланцюгом, призначена для виграшу в силі (силові або редукторні поліспасти), або швидкості (швидкісні або мультиплікаторні). В підйомних механізмах застосовують силові поліспасти.

 

 Рис.-49

 

Кратність поліспаста

Для поліспаста (а)

 

F = ; υ _s = 2υ _e

Для поліспаста (б)

F = ; υ _s =

 

η = 0,95 для блоків, які стоять по підшипниках ковзання

η = 0,98 для блоків по підшипниках кочення

Поліспасти поділяють на одинарні і здвоєні в залежності від числа канатів, які монтуються на барабан.

Зусилля в канаті F =

Де m – число віток поліспаста на яких вісить вантаж.

Для одинарного m є і кратністю і передаточним числом.

Натяг у нитці каната, з урахуванням к.к.д. дорівнює

 

F = G =

 

Загальний ККД поліспасту

η_пл = ;

η_п =

 

Кратність здвоєного поліспаста

η_п =

Вантажні ланцюги

Недоліки: велика маса, менша надійність, складність контролювати якість ланцюга, низькі швидкості, більш висока вартість.

За конструкцією ланцюги бувають: зварні і пластинчасті.

За конструкцією зварні ланцюги бувають: коротколанкові крок р=2,6d, і довголанкові р=3,6d

За точністю: калібровані і некалібровані.

Розрахунок ланцюгів аналогічний канатам для ручного приводу К=3 для машинного К=6…8.

Максимальний натяг ланцюга залежить і від кута нахилу віток.

 

F = ;     α≤60⁰

Блоки

Служать для спрямування канатів. Виготовляються із с4–15. блоки сильновантажні сталь. Діаметр блока із умов довговічності. Канати, залежно від діаметру каната типу механізму та режиму роботи.

 

 

Діаметр блока по центру каната

 

D ≥ ed К

е – 16–35 для класів 41–46 для підйому

Частота обертання блока

 

n =

 

Зірочки:

Для зірочок Z_min=5. Діаметр зірочок

D _з = (20…30)α

Для пластинчастого ланцюга

D₀ =

Вантажопідйомна транспортуюча техніка. Призначення, класифікація підйомних машин

 

Машини безперервного транспорту призначені для переміщення насипних вантажів безперервним потоком, а штучних – з певним інтервалом.

Класифікація конвеєрів:

а) стічковий;

б) пластинчатий;

в) скрипковий;

г) рівневий;

д) елеватор.

Характеристика вантажів

Вантажі поділяються на: насипні та поштучні

Вантажі поділяють за крупністю:

пиловидні – 0,05 мм;

порошкоподібні – 0,05–05 мм;

дрібнозернисті – 0,5 – 1 мм;

крупнозернисті – 1–10 мм;

дрібнокускові – 10–60 мм;

середньокускові – 60–160 мм;

крупнокускові – 160–320 мм;

особливо крупні > 320 мм.

За насипною щільністю:

Ступінь рухливості залежить від сил внутрішнього тертя та щеплення. Рухливість матеріалу залежить від кута природнього укосу, який для спокою становить 45–50⁰, для руху – 27–35⁰.

Коефіцієнт тертя спокою – 0,58–1,2; руху – 0,29–07.

Абразивність, крихкість, змерзання, липкість, пошкодженість, вибуховість, самозаймистість, корозійна активність.