Компрінт 2012 УДК 621

Работа добавлена на сайт samzan.net:

В.С. Ловейкін, М.М. Коробко, Л.С. Шимко

Машини неперервного транспорту

Навчальний посібник

КИЇВ

«Компрінт»

2012

УДК 621.86/87 (075.32)

ББК  39.9 Я73

Ло 68

Автори

Ловейкін Вячеслав Сергійович, Коробко Микола Миколайович,

Шимко Любов Сергіївна

Рецензенти:

Сукач Михайло Кузьмич, доктор технічних наук, професор, професор кафедри будівельних машин Київського національного університету будівництва і архітектури.

Піпа Борис Федорович, доктор технічних наук, професор, Заслужений діяч науки і техніки України, професор кафедри інженерної механіки Київського національного університету технологій та дизайну.

Ромасевич Юрій Олександрович, кандидат технічних наук, доцент кафедри конструювання машин Національного університету біоресурсів і природокористування України.

Рекомендовано Міністерством освіти і науки України як навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів

(лист №1/11 – 1088 від 08.02.2011 р.)

Ловейкін В.С.

Ло 68 Машини неперервного транспорту / В.С. Ловейкін, М.М. Коробко, Л.С. Шимко. – К.: ЦП «КОМПРІНТ», 2012. – 362 с.

ISBN  978-966-2212-51-5

У посібнику викладено методику розрахунку та основи конструювання машин неперервного транспорту. Розглянуто проектування стрічкових, ланцюгових, ковшових та гвинтових конвеєрів. Наведено приклад виконання та надані рекомендації щодо оформлення курсової роботи з дисципліни підйомно-транспортні машини, у відповідності до навчального плану. Посібник містить довідкові матеріали та корисний для студентів і викладачів інженерних спеціальностей вищих навчальних закладів освіти аграрного профілю.

ISBN  978-966-2212-51-5  © Ловейкін В.С., Коробко М.М., Шимко Л.С. 2012

©НУБіП України

ЗМІСТ

Передмова……………………………………………………….	5
Класифікація ПТМ і основні характеристики	9
Види і властивості вантажів………………………..…	21
Визначення продуктивності Конвеєрів………..	31
Стрічкові конвеєри………………………………………..	36
Будова стрічкового конвеєра…………………………….	36
Конвеєрна стрічка………………………………………...	37
Пристрої для підтримання стрічки……………………...	54
Приводи конвеєрів………………………………………..	60
Барабани та натяжні механізми………………………….	63
Завантажувальні та розвантажувальні пристрої………..	67
Монтаж стрічкових конвеєрів…………………………...	74
Розрахунок стрічкових конвеєрів………………………..	80
Визначення сил опору руху прямолінійних відрізків стрічки і визначення натягів у характерних перерізах стрічки…………………………………………………….	84
Розрахунок потужності, визначення передаточного числа привода і перевірочний розрахунок стрічки на міцність……………………………………………………	87
Зупинники стрічкових транспортерів…………………...	90
Приклад розрахунку стрічкового конвеєра…………….	99
Ланцюгові конвеєри………………………………………	122
Тягові органи конвеєрів……………………………..…...	125
ПРУТКОВІ КОНВЕЄРИ………………………………………….	143
ПЛАСТИНЧАТІ КОНВЕЄРИ……………………………………	154
ПІДВІСНІ КОНВЕЄРИ…………………………………………...	162
СКРЕБКОВІ КОНВЕЄРИ………………………………….........	187
Приклад розрахунку скребкових конвеєрів………………..	208
Ковшові конвеєри………………………………………….	219
Завантаження і розвантаження ковшів……………………..	226
Гвинтові конвеєри…………………………………………	246
Застосування та будова………………………………………	246
Проектування горизонтальних і пологопохилих тихохідних гвинтових конвеєрів……………………………	253
Транспортувальні труби…………………………….	280
Інерційні конвеєри…………………………………….	282
Вібраційні конвеєри…………………………………...	291
Роликові конвеєри…………………………………….	295
Крокуючі конвеєри……………………………………	297
Пневматичні конвери………………………………..	300
Розрахунок пневмоустановок……………………………….	302
Техніка безпеки при роботі з конвеєрами……	304
ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ ДО РОЗРАХУНКУ І ПРОЕКТУВАННЯ ПІДІЙМАЛЬНО-ТРАНСПОРТНИХ МАШИН………………………………………………………	307
ВИКОНАННЯ РОЗРАХУНКОВО-ПОЯСНЮВАЛЬНОЇ ЗАПИСКИ…………………………………………………….	308
ЗАВДАННЯ ДО КУРСОВОЇ РОБОТИ……………………..	317
Список використаних літературних джерел	338
ДОДАТКИ…………………………………………………….	339

Передмова

Підйомно-транспортні машини (ПТМ) – є основою комплексної механізації та автоматизації будь-якого виробництва, в тому числі сільськогосподарського. Технологічний процес сільськогосподарського виробництва пов'язаний з переміщенням різного роду вантажів. У здійсненні цих процесів основну роль відіграють системи ПТМ та обладнання.

Машини неперервного транспорту розвиваються відповідно до потреб суспільства і мають історію в кілька тисяч років. З самого початку свого існування люди створювали прості пристрої для підіймання та переміщення вантажів, насамперед в будівництві, землеробстві та торгівлі.

Так, при будівництві піраміди Хеопса (XXII ст. до н.е.), що має висоту 147м. і складена з 2,5млн. вапнякових блоків масою від 2 до 90т. вже використовувалась примітивна вантажопідйомна техніка.

Першими засобами механізації були котки, важелі і похилі площини. Важільні підйомники – прототипи сучасних стрілових кранів – використовувались для  підйому води при поливі посушливих земель в Єгипті, Ассирії і Вавілоні.

Древні греки застосовували для підняття вантажів "журавля" (грец. - "геранос" в перекладі з немецької "краних"), звідки і походить назва "кран". Підіймач "геранос" з ручним приводом використовувався для будівництва стін фортець, підіймання вантажів, а також в древньому Китаї, Індії та країнах сходу його застосовували для підйому води з колодязів.

В VII  ст.. до н.е. з’явились блоки, а в II ст.. до н.е. почали використовуватись вороти з черв’ячною та зубчастою передачами і ручним приводом. При захисті міста Сіракузи в 212 році до н.е.  Архімед використовував важільні підйомні пристрої.

Пізніше древніми греками були введені в практику підйому руди, транспорту і будівництва вороти з кінним приводом, поліспасти і складні підіймальні пристрої, що складались з похилих стовпів та підвішених поліспастів з примітивними вантажозахватними пристроями для штучних вантажів.

Підіймач "геранос"	Ворот
Примітивні дерев’яні поворотні крани
Пристрій для підйому руди з шахт	Машина К.Д. Фролова з водяним приводом

Подальше вдосконалення цих пристроїв римлянами призвело до створення поворотних підіймальних кранів. За описом  Витрувія (I ст. н.е.), крани монтувались на міцних дерев’яних балках, що мали здатність повертатись на котках в будь-яку сторону та підіймати вантажі на висоту 12 метрів. Приводом цих механізмів були ручні вороти або топчаки.

В древньому Римі вперше з’явились кліткові підйомники – перші прототипи сучасних ліфтів. Проте в епоху середньовіччя розвиток підйомно-транспортної техніки (ПТТ) призупинився.

В XI-XII ст. н.е. в зв’язку з розвитком торгівлі, мореплавства та гірничо-металургійної промисловості знову почався бурхливий розвиток ПТТ. До XVIII в. основним джерелом енергії ПТМ були мускульна сила людини, тварин та сила падаючої води. Машина К.Д. Фролова була обладнана механізмом. Який приводився в рух від сили падаючої води. Змінити напрямок руху підіймального пристосування можна було шляхом переміщення спеціального затвору і подачею води на праву чи ліву половину приводного колеса. Машина була обладнана одноколодковим гальмом, яким керували вручну через важільну систему. В 20-ті роки 19 ст., а саме у 1860 році з’явився перший кран з паровим двигуном.

В Україні ПТТ почала використовуватись ще за часів Київської Русі при спорудженні соборів, монастирів, укріплень та в результаті розвитку млинарства. Так, при будівництві Софіївського собору у м. Києві використовувались системи поліспастів. Пізніше створювались ПТТ для будівництва та експлуатації вугільних, залізорудних та соляних копалень, а також для спорудження металургійних, машинобудівних, хімічних та цукрових заводів.

Сьогодні на Новокраматорському машинобудівному заводі та НВО «Азовмаш» (м. Маріуполь) випускають підйомні установки для шахт, спеціальні крани та роторні комплекси. Мостові крани виготовляють у Запоріжжі на енергомеханічному заводі. В Нікополі  та Олександрії виготовляють баштові крани на пневмошасі. На Зуєвському машинобудівному заводі Донецької області виробляють козлові крани. Крани гідравлічні на базі автомобілів КрАЗ, КАМАЗ, ЗІЛ та спеціальних шасі виготовляють у Одесі, Дрогобичі та Броварах.

Ряд заводів: Львівський «Конвеєр» та Харківський «Світло шахтаря» для комплексної механізації виробничих процесів виготовляють транспортуючі машини (конвеєри).

Транспортуючі машини мають значне поширення в сільськогосподарському виробництві. Більшу частину складових елементів будь-якої сільськогосподарської машини складають транспортуючі механізми.

ПТМ часто входять в систему машин, що забезпечують комплексну механізацію  різних виробництв: кожна машини, виконуючи свою функцію, продовжує роботу попередньої машини і підготовлює все для безперебійної роботи наступної.

В систему машин сільськогосподарського виробництва входять транспортери та елеватори, навантажувачі, крани, лебідки, і т. ін. В систему машин, що обслуговують тваринницькі ферми  входять підвісні та наземні дороги, транспортери та елеватори, гноєнавантажувачі та причепи, крани козлові і т.ін.

В систему машин поточно-вузлового методу ремонту – крани мостові і стрілові поворотні, монорельси, талі, домкрати та інші механізми.

Комплексна механізація с.г. виробництва сприяє не тільки підвищенню продуктивності праці, а також загальному підйому культури с.г. виробництва. Вона може бути здійснена в с.г. тільки при наявності міцної промисловості і технічно грамотних механізаторів та інженерних кадрів.

Основні вимоги, що ставляться перед підйомно-транспортними машинами:

1.  відповідність технологічному процесу виробництва;
2.  достатня продуктивність;
3.  збереження переміщуваного вантажу;
4.  безпека і зручність в експлуатації;
5.  мінімальна кількість обслуговуючого персоналу;
6.  надійність і довговічність;
7.  мала металоємкість;
8.  достатня міцність і стійкість проти спрацювання деталей;
9.  можливість легкої і швидкої зміни деталей;
10.  низька вартість.

Ці вимоги можуть бути задоволені лише в тому випадку, якщо інженер сільськогосподарського виробництва буде поглиблювати свої знання з метою дальшого удосконалення конструкцій машин.

Класифікація ПТМ і основні характеристики

В сучасному виробництві виконуються різноманітні по виду, характеру та схемі переміщення різновидів вантажів. Тому використовується значна кількість сучасних ПТМ і обладнання – від простого домкрата-підйомника до робота-маніпулятора.

Підйомно-транспортні машини бувають загального і спеціального призначення: перші застосовують у багатьох галузях народного господарства, інші – в одній. У сільськогосподарському виробництві у зв’язку з різновидністю процесів виробництва і специфічністю видів та властивостей сільськогосподарських вантажів застосовується багато конвеєрів спеціального призначення.

Також можливий поділ ПТМ за способом монтажу, а саме: окремо розрізняють  стаціонарні, пересувні (самохідні і несамохідні) та переносні машини і обладнання.

Виходячи з характеру виконанні робочих рухів при підйому та переміщенні вантажів ПТМ та обладнання можна розділити на три групи (рис. 1): машини і пристрої неперервного транспорту, машини і пристрої наземного і підвісного транспорту; вантажопідйомні машини і пристрої – окремі циклічно працюючі машини.

Машини і пристрої неперервного транспорту. Використовуються для безперервного переміщення вантажів суцільним шаром, порціями, штуками. Конструкції їх залежать від призначення, виду і властивостей переміщуваного вантажу, від принципу роботи і напряму переміщення вантажу. Бувають з тяговим органом або без нього. Найбільш чисельну групу ПТМ безперервної дії складають конвеєри, у яких переміщення вантажів відбувається за допомогою робочого органу, що рухається. До них відносяться: стрічкові, скребкові, пластинчаті, пруткові, планчаті та ковшові конвеєри. Машини без тягового органу включають самопливні (гравітаційні) установки, гвинтові та інерційні конвеєри, пневматичний і гідравлічний транспорт (рис. 2).  

Рис. 1. Класифікація машин і пристроїв неперервного транспорту

Основними параметрами машин неперервного транспорту є: продуктивність при безперервному переміщенні заданого вантажу, довжина і кут нахилу конвеєрів до горизонту, а також кут нахилу траси переміщення вантажу, швидкість руху робочого органу і вантажу,  тип привода і його характеристика, габаритні розміри і маса.

Робочі органи машин неперервного транспорту часто входять до складних сільськогосподарських машин – комбайнів, навантажувачів, протруювачів і т. ін., у яких вони забезпечують безперервність технологічного процесу.

Вантажопідйомні машини і пристрої, включають всі типи механізмів, що здійснюють захват, підйом, переміщення в просторі, опускання (розвантаження) при наявності робочого і холостого ходу. Це машини циклічної дії, бо вони працюють за певним циклом періодично повторюваних операцій.  

Залежно від призначення, конструкції та області застосування ці машини поділяються на підйомні:

1.  механізми – поліспасти, домкрати, ручні та електричні талі і лебідки;
2.  підйомники – скіпові, стоякові, ліфти;
3.  крани – консольні, стрілові, мостового типу,  маніпулятори;
4.  навантажувачі – фронтальні, перекидні, з поворотною колоною.

Класифікація вантажопідіймальних машин і пристроїв

За напрямом переміщення вантажу розрізняють вертикальні, горизонтальні та комбіновані вантажопідйомні машини.

Вантажопідйомні машини і механізми можна класифікувати за сферою застосування, за типом привода основних механізмів,  вантажозахватним органом, конструктивними особливостями, характером і режимом експлуатації та ін.

Основними параметрами вантажопідйомних машин є: вантажопідйомність (підіймальна сила); швидкість підіймання вантажу, переміщення і повороту; висота підіймання; проліт; виліт, база; габаритні розміри в робочому і транспортному стані; маса всієї машини і окремих агрегатів; тип приводу і його потужність.

Телескопічний фронтальний навантажувач	Підйомник – панорамний ліфт
Телескопічний кран-манипулятор на базі трактора	Електрична лебідка з двократним поліспастом

Машини наземного та підвісного транспорту періодичної дії об’єднують рейковий та безрейковий наземний транспорт, канатні, підвісні та монорейкові дороги.

Рис. Класифікація машин наземного та підвісного транспорту

Рис. Рейка

Рейки (англ. rails – від лат. regula – пряма палка) – стальні балки спеціального перерізу (зазвичай двотаврового), що встановлюються на шпалах чи інших опорах, для створення, як правило, двоконтурного шляху, по якому переміщується спеціальний рухомий склад.

Безрельсовий транспорт – загальна назва всіх сухопутних видів транспорту, які не використовують рейкову дорогу. Для їх руху необхідно мати лише рівну, тверду поверхню. Важливою властивістю безрейкового транспорту є його прохідність – здатність переміщуватись по нерівному чи м’якому ґрунті.

Залежно від характеру й кількості переміщуваних вантажів, а також відстані використовують ручні, самохідні візки або спеціальний безрейковий транспорт. Пересування візків звичайно здійснюється по асфальтованих дворах і підлоги цехів. Ручні візки застосовують для переміщення вантажів на невеликі відстані ( до 100 м). Вантажопідйомність ручних візків 250 ... 1000 кг.

До самохідних візків відносять електрокари вантажопідйомністю до 2 т. Вони призначені для міжцехових перевезень вантажів на відстань 100 ... 500м. Електрокари являють собою візки, що приводяться в рух електродвигуном, який одержує енергію від установленої на візку акумуляторної батареї.

Електрокари працюють безшумно й не виділяють газів, але потребують спеціального догляду, ремонту та постійного заряду акумуляторних батарей.

Канатні дороги – це вид транспорту, принцип роботи якого базується на переміщенні вантажів чи пасажирів у підвішеному стані, за допомогою вантажозахватів, що приєднуються до несучого канату. Кут підйому канатної дороги у деяких випадках може сягати 500. Основними перевагами канатних доріг є: переміщення різноманітних вантажів на великі відстані і висоту, особливо в місцях складної ландшафтної місцевості; здатність роботи в умовах обмеженого простору; висока мобільність;  відсутність необхідності побудови під’їзних доріг,  поворотних і робочих площадок, мостів, підпірних стінок тощо; екологічна безпека, що пояснюється мінімальним втручанням у навколишнє середовище навколо робочих майданчиків.

 

Рис. Промислове використання канатних доріг

Рис. Використання підвісних доріг

Підвісні дороги (конвеєри) – безперервно працюючі механізми, які легко монтуються і не вимагають складної структурної підготовки виробничих приміщень. Підвісні конвеєри досить ефективні при частих змінах маршрутів транспортування, переміщенні обладнання, тощо. За конструкцією підвісні дороги бувають – ланцюгові, бугельні та штовхаючі

Монорейкові дороги – різновид рейкового транспорту, у якій використовується одна несуча рейка, або ж будь-яка форма естакадного транспорту у якого підвіска виконана нетрадиційним способом – без двох несучих рейок. Монорейкові дороги за способом підвісу поділяються на підвісні, опорні і з боковим підвісом.

а	б	в

                      

Рис. Монорейкові дороги: а – з боковим підвісом; б - підвісні; в - опорні

Засоби механізації основних операцій сільськогосподарського виробництва включають вантажопідйомні, навантажувально-розвантажувальні та транспортуючі машини, а допоміжні засоби – пристрої та обладнання у вигляді додаткового (навісного) оснащення для перерахованих вище машин.

Одним з основних напрямків механізації та автоматизації навантажувально-розвантажувальних робіт є пакетно-контейнерна доставка вантажів. Зниження часу простою під час розвантажувально-навантажувальних операцій – найважливіший резерв підвищення продуктивності. Засоби пакетування включають пакетувальне устаткування, контейнери, піддони та різну тару. Для механізації завантаження контейнерів та їхнього розвантаження все ширше застосовують спеціальні маніпулятори. В особливу групу доцільно віднести обладнання для укладання в транспортний пакет, який формується з попутних елементів, що складають одну частину з транспортованим матеріалом.

Контейнером називається пристосування (не менше 1м3), призначене для багаторазового використання при безтарному перевезенні вантажів і пристосоване для механізованого навантаження і вивантаження (без перевантаження вантажу, що знаходиться в ньому) а також для короткочасного збереження вантажу в ньому.

Класифікація контейнерів

Контейнери поділяються на наступні типи:

Рефрижераторні контейнери (рефконтейнери). Рефрижераторні контейнери або рефконтейнери — це контейнери с термоізоляційним корпусом з пінополіуритану, що оснащенні холодильною установкою, яка підтримує всередині рефрежиратора температуру в діапазоні від -25°С до +25°С.

Рефрижераторний контейнер має два основних конструкційних блоки: корпус та рефрижераторний агрегат. Його корпус складається з несучого каркасу та пінополіуританових сендвіч-панелей з зовнішнім покриттям з дюралюмінієвого листка ( товщина — 2,0 мм) та внутрішнім покриттям з профілірованої листової харчової нержавіючої сталі ( товщина — 0.6 мм). Підлога рефконтейнеру виготовлена з Т-подібного алюмінієвого профілю з якістю розрахованою на використання при обробці товару звичайного складського навантажувача.

Двері виготовляються з тих самих, що й корпус пінополіуритановий сендвіч-панелей та оснащені спеціальними засовами, що дозволяють герметично закривати грузовий відсік контейнеру.

Потік повітря з відповідною температурою подається з рефрижераторного агрегату всередину контейнеру на рівні підлоги, потім проходить вздовж Т-подібних профілів підлоги, в кінці контейнеру піднімається вздовж дверей до стелі і вже тоді вздовж стелі повертається в рефрижераторний агрегат. Під час циркуляції повітря, в залежності від визначених параметрів, нагріває чи охолоджує внутрішній об'єм рефрижератора, забезпечує таким чином температуру та вологість, що необхідні для підтримання визначеного режиму збереження товару.

Суховантажні контейнери. Суховантажний контейнер — контейнер, що служить для транспортування та зберігання штучних та наволочних вантажів. В залежності від розмірів розрізняють 20 та 40 футові контейнери (стандартні, високі — "High Cube").

Танк-контейнери. Танк-контейнери (цистерни) — використовуються для перевезення рідини та зріджених газів.

Танк-контейнер являє собою контейнер, що складається з каркасу ( різних елементів), цистерни, укомплектованих арматурою та іншими приладами з вивантаженням як під дією сили тяжіння, так і під тиском.

Танк-контейнери значно полегшують перевезення — вони дуже зручні при завантаженні та транспортуванню. Базовим транспортним модулем є 20 футовий контейнер (20'x 8'x8'6"), тому танк-контейнер можна перевозити автомобільним, залізнодорожним та водяним транспортом. Використання танк-контейнерів забезпечує збереження та безпечність транспортування вантажів.

Контейнери для сипучих вантажів.  Контейнер для сипучих вантажів являє собою універсальний контейнер з верхніми завантажувальними та розвантажувальними люками та служить для перевезення сипучих вантажів.

Переваги контейнерних перевезень:

1.  здатність використання, на всіх видах транспорту.
2.  скорочують строки обробки вантажів.
3.  мають різну систему завантаження.
4.  забезпечує розташування вантажів на піддонах, платформах і їх обробку навантажувачем.
5.  попереджують крадіжку вантажів і його псування.
6.  підтримують необхідну температуру чи тиск.
7.  призначені для довгострокової експлуатації.
8.  можуть багаторазово використання.
9.  легко піддаються ремонту.

Тип пакування

Пакетний спосіб перевезення полягає у тому, що окремі штучні незатарені вантажі формують у партію – пакет. Усі операції з навантаження і розвантаження пакета виконують механізованим способом без його переформування. Пакети формують на піддонах, розміри яких визначені Державним стандартом.

Види і властивості вантажів

Види вантажів і деякі їх фізико-механічні та хімічні властивості дуже впливають на технічні показники ПТМ і на їх конструктивні форми.

Сільськогосподарські вантажі можна розділити на три основні групи: навалочні, штучні та рідкі. Найбільша чисельною категорією всіх вантажів сільськогосподарського виробництва є навалочні вантажі. Наволочні це ті вантажі, що перевозяться і зберігаються навалом, тобто це зернисті, масові кускові, порошкоподібні та зв’язані вантажі.

Навалочні вантажі залежно від їх сипкості бувають: легко сипі (сухі зернисті); погано сипкі (порошкоподібні, волого зернисті, засмічені зернисті та шматкові); несипкі (солома, сіно, стебла рослин); пухкі та такі суміші що злежуються (гній, силос).

Навалочні вантажі характеризуються щільністю (об’ємною масою), кутами природного зсуву у стані спокою та при русі, коефіцієнтом тертя – ковзання по різних поверхнях, стираючою здатністю (абразивністю), а також його фізичними та хімічними властивостями (ступенем зчеплення частин, злежуваністю, крихкістю, клейкістю, вологістю, змерзанням, самозайманням, впливом на здоров’я людей і т.п.).

Штучними вважаються одиничні вантажі, які враховуються по їх кількості. Штучні вантажі можуть бути власне штучні і тарні, тобто упаковані в ящики, мішки та іншу тару. До них можна віднести деталі, конструкції та вузли машин, мішки, контейнери, діжки, ящики, а також масові вантажі, що мають певну форму і розміри (прокатні балки, труби, пиломатеріали). При перевалці вантажу в тарі використовують два визначення маси: нетто – маса самого вантажу, брутто – маса разом з тарою. Тара використовується для зберігання вантажу і запобігання його руйнування при навантажуванні, розвантажуванні і перевезенні.

Залежно від матеріалу виготовлення розрізняють тару: дерев’яну, скляну, металеву, текстильну, мочальну, паперово-картонну, корзин оплетену; за ступенем жорсткості: жорстку (ящики, діжки), м’яку (мішки, тюки, еластичні оболонки), і напівжорстку (кошики). Залежно від виду тари застосовують такі тарні вантажі:  ящикові, мішкові і котні (діжки). Тара призначається  для одно- і багаторазового використання. Вона буває індивідуальна (для перевезення одного або кількох однорідних вантажів) або уніфікована – для різних вантажів. Індивідуальна тара використовується багаторазово, тому сурово обліковується і, як правило, повертається у пункт відправки вантажу.

До особливих властивостей штучних вантажів відносяться: крихкість (вироби зі скла), схильність до кочення через округлість форми (кавуни), забрудненість або схильність до опилення (мішки з цементом), вибухонебезпека і пожежонебезпечність (бочки з пальним), наявність гострих виступів, що здатні пошкодити елементи конвеєра, і т.п. Вони характеризуються формою і розмірами, масою однієї штуки, коефіцієнтом тертя об поверхню стрічки, настилу або лотка і особливими властивостями. Розміри штучних вантажів коливаються в широких межах: від декількох сантиметрів (поштові відправлення) до декількох метрів (лісоматеріали, прокат), а маса їх — від часток ньютона до десятків кілоньютонів. Коефіцієнт тертя штучних вантажів об опорні поверхні складає 0,1—0,7.

Рідкі вантажі (наливні) – різного роду рідини, які в основному характеризуються щільністю, в’язкістю, липкістю, ступенем вогненебезпечності, схильністю до застигання і т.п.

Залежно від умов перевезення і зберігання вантажі поділяють на прості і специфічні.

Прості – це вантажі для перевезення, навантаження, розвантаження і зберігання, яким не потрібні особливі умови.

Специфічні вантажі потребують особливих заходів щодо зберігання і безпеки при перевезенні, навантаженні, розвантаженні та зберіганні. Вони поділяються на негабаритні, довгомірні, великої маси, небезпечні, швидкопсувні, антисанітарні.

Негабаритні – вантажі (крім будівельних), які мають розмір одного місця понад 4,0м висоти або 2,5м ширини;

Довгомірні – вантажі, які звішуються над заднім бортом більш як на 1,5м. При їх перевезенні необхідно використовувати одновісні причепи, а при значній довжині вантажу – причепи-розпуски.

Великої маси – вантажі, маса окремих місць яких перевищує 250кг. (або 400кг – для котних вантажів)

Небезпечні – вантажі, які можуть за відсутності певних застережних заходів під час перевезення або зберігання стати причиною травм, загибелі людей, руйнування об’єктів.

Швидкопсувні – вантажі, при перевезенні яких необхідні спеціалізовані ТЗ, що забезпечують необхідний температурний режим.

Антисанітарні – вантажі асенізаційні та такі при перевезенні і зберіганні яких утворюється багато пилу.

Властивості вантажів потрібно враховувати не тільки при конструюванні, але й при експлуатації ПТМ. Наприклад, при завантаженні розвантаженні крихких вантажів та вантажів з ніжною поверхнею не допускати падання їх з висоти; абразивні вантажі транспортувати так, щоб вони не терлися об елементи машин; липкі, тістоподібні потрібно транспортувати машинами, які мають пристрій для очистки робочих органів та їх примусового розвантаження.

Силове устаткування

Робочі органи сільськогосподарських ПТМ безперервної дії приводяться в рух за допомогою передавального механізму (трансмісії), для якого використовуються: зубчасті, пасові та ланцюгові передачі, а також шатунно-кривошипні механізми.

Сукупність джерела механічної енергії і передавального механізму називається приводом. Привод здійснюється за допомогою електродвигунів, двигунів внутрішнього згорання та гідравлічних систем.

Традиційно силове устаткування ПТМ розподіляється так: електродвигуни є основним видом силового устаткування для стаціонарних машин; ДВЗ – для пересувних машин; штовхачі та гідравлічні двигуни – для машин, що навішуються на трактори та автомобілі.

КОНВЕЄРИ та елеватори

Пристрої з гнучким тяговим органом, що транспортують вантажі горизонтально або з невеликим кутом нахилу до горизонту називаються КОНВЕЄРАМИ або ТРАНСПОРТЕРАМИ, а пристрої, що мають вертикальний та круту похилий напрямок переміщення вантажів називають ЕЛЕВАТОРАМИ.

Транспортери, що мають просторове розміщення ділянок шляху переміщення вантажу і транспортери, на яких вантажі-вироби піддаються різним технологічним операціям, називають КОНВЕЄРАМИ.

Конвеєр (від англ. convey – просувати) – така організація виконання операцій над об’єктами, при якій весь процес розподіляється на послідовні стадії з метою підвищення продуктивності. Важливою характеристикою конвеєрів є їх безперервність.

Конвеєр як механізм не є новітнім винаходом, і ще в стародавні часи люди успішно використовували прототипи сучасних високотехнологічних механізмів. Перші багатоковшові та гвинтові механізми для безперебійної подачі води використовувались у Древньому Єгипті та Месопотамії. Норія (від арабського «наора») – водяне колесо – пристрій призначений для підняття рідини чи сипучих матеріалів у вертикальному напрямку широко застосовувався єгиптянами і персами для безперервної подачі води в зрошувальні системи. В Древньому Китаї та Індії для цих же цілей почали використовували ланцюгові елеватори.

XVI—XVII ст. н.е. вперше почали використовуватись скребкові і гвинтові конвеєри. Кінець XVIII ст. конвеєри починають систематично використовувати для переміщення легких вантажів на невеликі відстані. З 1930 року починають використовувати для переміщення вантажів стрічкові конвеєри, що виготовлялись з міцної тканини. Друга половина XIX ст. масове промислове використання конвеєрів для переміщення важких масових та штучних вантажів, а також визначні дати конвеєробудування: 1868 рік у Великобританії почали використовувати прогумовані стрічки; 1870 рік в Росії винайшли пластинчатий конвеєр; у США – 1882 рік – перше використання конвеєрів у поточно-масовому виробництві, 1887 році використали стрічковий гвинтовий конвеєр для великошматкових вантажів, 1896 рік ковшовий конвеєр із шарнірно закріпленими ковшами для транспортування вантажів по складним трасам; 1894 рік, Великобританія – перший підвісний конвеєр; 1905 рік, Швеція – стрічковий конвеєр із стальними стрічками; 1906 рік, Великобританія, Германія – інерційний конвеєр.

Найбільш визначною датою промислового використання конвеєрів є 1908 рік, оскільки саме завдяки Генрі Форду  (англ. Henry Ford; 30.07.1863 – 07.04.1947), відомому промисловцю та власнику заводів з виробництва автомобілів у всьому світі,  в цей рік була запущена перша комерційно успішна конвеєрна лінія, яка була знаковою подією поточного виробництва на основі конвеєрів та промислової революції.

На сучасних підприємствах конвеєри використовують в якості:

1.  високопродуктивних транспортних машин, що передають вантажі з одного пункту в іншій на ділянках внутрізаводського і, у ряді випадків, зовнішнього транспорту;
2.  транспортних агрегатів могутніх перевантажувальних пристроїв (наприклад, мостових перевантажувачів, відвалоутворювачів і т. ін.) і навантажувально-розвантажувальних машин;
3.  машин для переміщення вантажів-виробів по технологічному процесу потокового виробництва від одного робочого місця до іншого, від однієї технологічної операції до іншої, встановлюючи, організовуючи і регулюючи темп виробництва і суміщаючи, у ряді випадків, функції накопичувачів (рухомих складів) і розподільників вантажів-виробів по окремих технологічних лініях;
4.  машин і передавальних пристроїв в технологічних автоматичних лініях виготовлення і обробки деталей і вузлів виробів.

Тісний зв'язок транспортуючих машин із загальним технологічним процесом виробництва обумовлює високу відповідальність їх роботи і призначення. Тому конвеєри повинні бути надійними (безвідмовними), стійкими, зручними в експлуатації і здатними працювати в автоматичних режимах.

Класифікація

Залежно від напрямку переміщення вантажів конвеєри і елеватори поділяють на горизонтальні, вертикальні та похилі. За даною класифікацією розглядається лінія траєкторії переміщення вантажів по відношенню до горизонту. В дану категорію можна віднести пологопохилі конвеєри і крутопохилі, які характеризують відхилення в межах 5-200 від горизонтальної і вертикальної траєкторії транспортування відповідно.

За типом транспортованих вантажів конвеєри бувають для транспортування навалочних  та штучних вантажів, однак більшість машин безпосередньо чи при деякій зміні конструкції можуть транспортувати і ті, і інші вантажі. Для транспортування рідких вантажів конвеєри та елеватори майже не використовуються.

За типом виконуваних операцій розрізняють транспортувальні, збиральні та сортувальні конвеєри. За способом монтажу розрізняють конвеєри підвісні та ті що монтуються на підлозі. Тип тягового органу характеризує принцип переміщення вантажу конвеєром.

Залежно від типу вантажонесучої конструкції конвеєри з тяговим органом бувають:

Конвеєри без тягового органу, залежно від типу вантажонесучої конструкції бувають:

По характеру руху робочого елемента машини розрізняють конвеєри з неперервним і періодичним (пульсуючим) рухами. Залежно від типу і конструкції конвеєра його робочий елемент може мати поступальний, зворотно-поступальний, обертальний і коливальний рух.

 

В транспортуючих машинах використовують наступні способи переміщення вантажів:

а) переміщення на несучому елементі у вигляді суцільної стрічки або настилу, що неперервно рухається (в стрічкових, пластинчастих і ланцюгово несучих конвеєрах);

б)переміщення в робочому елементі у вигляді коробів, ковшів, підвісок, візків і т.і., що неперервно рухається (в люлечних, ковшових, підвісних, візкових конвеєрах, ескалаторах і елеваторах);

в)волочіння по нерухомому жолобу або трубі скребками, що неперервно рухаються (в скребкових конвеєрах);

г)волочіння (проштовхування) по нерухомому жолобу гвинтовими лопатями, що неперервно рухаються (в гвинтових конвеєрах);

д)пересипання і повздовжнє переміщування в трубі, що обертається - гладкій або з гвинтовими лопатями (в транспортних трубах);

є) ковзання під дією сил інерції або переміщення мікро стрибками по жолобу або трубі, що коливаються ( в хитних інерційних і вібраційних конвеєрах);

є) переміщення на колесах або візках по шляхам, укладеним на підлозі приміщення зовні конструкції конвеєра (у вантажоведучих конвеєрах);

ж)поступальний перенос на окремі строго фіксовані ділянки по довжині (крокуючі конвеєри);

з)переміщення в закритій трубі неперервним потоком в завислому стані в струмені повітря або окремими порціями під дією струменя повітря (в установках пневматичного транспорту, пневмопошті, пневмоконтейнерах);

і) переміщення в жолобі або трубі під дією струменя води (в установках гідравлічного транспорту);

к) переміщення феромагнітних вантажів в трубі або жолобі під дією біжучого магнітного поля (в соленоїдних конвеєрах).

Висока продуктивність, безперервність вантажопотоку і автоматизація управління зумовили широке застосування конвеєрів в різних галузях народного господарства. У ряді випадків одна і та ж транспортна операція може бути виконаний різними конвеєрами.

При рішенні задачі раціонального вибору типу конвеєра, що забезпечує найбільший технічний і економічний ефект, необхідно враховувати наступні чинники: властивості вантажів, що транспортуються; розташування пунктів завантаження і розвантаження, а також відстань між ними; потрібну продуктивність машин; необхідний ступінь автоматизації виробничого процесу, обслуговуваного проектованою транспортною установкою; спосіб зберігання вантажу в пункті завантаження

Таблиця 1

Орієнтовні рекомендації застосування конвеєрів для насипних вантажів за розміром частинок вантажу

Категорія вантажу	Розмір шматків d, мм	Рекомендовані типи конвеєрів
великошматкові	160 — 500	Пластинчатий, стрічковий, стрічково-
середньошматкові	60 — 160	ланцюговий, стрічково-канатний
дрібношматкові	10 — 60	Стрічковий, двохстрічковий елеватор
скребковий, ковшовий конвеєри
Порошкоподібні	0,05 — 0,5	Трубчастий, двохстрічковий
Пилоподібні	0,05.	елеватор, скребковий

Таблиця 2

Орієнтовні рекомендації застосування конвеєрів для насипних вантажів за вагою частинок вантажу

Категорія вантажу	Маса частинки вантажу, кг	Рекомендовані типи конвеєрів
Легкі	До 15	Стрічковий, підвісний, вертикальний
Середні	15—50	одно- і дво- ланцюговий
Важкі	50—200	Пластинчатий, підвісний, колисковий візковий, вертикальний чотирьохланцюговий
Надзвичайно важкі	200 і більше	Вантажоведучий, візковий вертикальний чотирьохланцюговий

Визначення продуктивності Конвеєрів

Продуктивність конвеєра, який переміщує вантаж суцільним рівномірним шаром, визначається за формулою

, кг/с

Q – продуктивність, кг/с; F – площа поперечного перерізу шару вантажу, м2; V – швидкість руху вантажу, м/с; γ – щільність (об’ємна маса) вантажу.

Продуктивність при безперервному переміщенні вантажу порціями (ковшами тощо):

, кг/с

і – об’єм простору, який може бути заповнений вантажем, м3;  - коефіцієнт заповнення, відношення об’єму заповненого вантажем, до простору, який може бути заповнений; s – крок розміщення порцій вантажу, кг.

Продуктивність при безперервному переміщенні штучних вантажів:

, кг

m – маса одиничного вантажу, кг.

Продуктивність транспортера можна виразити таким рівнянням:

, кг/с

– погонна маса вантажу (маса вантажу, що припадає на 1м довжини транспортування).

Режими роботи конвеєрів

Характеристики навантаження і тривалість дії навантажень вважаються основними показниками для розрахунку конвеєра та його вузлів на міцність та довговічність. По них можна дати обґрунтовану оцінку проектного та експлуатаційного використання конвеєра.

Роботу конвеєра характеризують три групи показників:

1.  фактичний (експлуатаційний) час роботи;
2.  навантаження, що діють на конвеєр та його елементи при забезпеченні заданої вантажопідйомності та продуктивності і тривалість їхньої дії;
3.  умови виробництва та навколишнього середовища, в якому працює конвеєр.

Сукупність цих показників визначає режими роботи конвеєра.

1. Використання конвеєра за часом – характеризується коефіцієнтами:

КЧ.Д.= tП.Д. / tД.= tП.Д. / 24;

КЧ.Р.= tП.Р. / tР.= tП.Р. / 8760;

де tП.Д., tП.Р. – планова тривалість роботи конвеєра відповідно за добу і за рік;  tД. і tР. – календарна тривалість доби і року в годинах.

Розрахунковий коефіцієнт фактичного використання конвеєра за часом КЧ за розрахунковий період визначається за формулою

КЧ  = tМ. / tП. ≤ 1

де tМ. і tП тривалість відповідно фактичної (машинної) і планової роботи конвеєра.

Встановлено 5 класів (В1, В2, …В5) використання конвеєрів по тривалісті роботи за добу та рік (табл. )

Тривалість роботи	Клас використання конвеєра
В1	В2	В3	В4	В5
За добу	≤0,2	0,2…0,32	0,33…0,63	0,64…1	1
За рік	≤0,2	0,2…0,32	0,33…0,5	0,5…0,8	0,8…1

2. Класи використання конвеєра за продуктивністю характеризуються загальним коефіцієнтом завантаження

КП  = ПС. / ПMAX.

де ПС., ПMAX – середня та максимальна продуктивність конвеєра.

Встановлено 3 класи використання конвеєра за продуктивністю:

П1 (КП  < 0,25);

П2 (0,25 ≤  КП < 0,63);

П3 (0,63 ≤ КП < 1).

3. Класи використання конвеєра за вантажопідйомністю вантажонесучого елементу (візка, каретки, підвіски, платформи, настилу і т.п) при транспортуванні штучних вантажів характеризуються коефіцієнтами максимальної КМ.Н. та еквівалентного КЕ.Н. навантаження вантажонесучого елементу

КМ.Н. = FMAX  / F;

де FMAX  - максимальне фактичне навантаження на один візок на робочій ділянці конвеєра; F – номінальне навантаження на візок на окремих ділянках траси конвеєра; tI – час руху візка на ділянці з навантаженням FI в одному циклі тривалістю Т. Тривалість циклу включає час повного обертання візка по всій трасі конвеєра.

Встановлено три класи використання конвеєрів по вантажопідйомності (навантаженню):

Н1 (0,5 > КМ.Н. ; 0,25 > КЕ.Н.);

Н2 (0,5 ≤ КМ.Н. < 0,63; 0,25 ≤ КЕ.Н. < 0,5);

Н3 (0,64 ≤ КМ.Н. ≤1; 0,5 ≤ КЕ.Н. ≤ 0,8).

4. Використання конвеєра по навантаженню (натягу) тягового елемента характеризується коефіцієнтами максимального КТ. і еквівалентного КЕ.Т. навантаження:

КТ = SMAX / S

де S, SMAX – відповідно допустимий та максимальний фактичний натяг тягового елемента; SІ – натяг тягового елемента на окремій і-ій (І=1, 2, …n) ділянки траси, на якій діє натяг SІ; n – кількість ділянок траси з різними натягами SІ.

Встановлено 3 класи використання конвеєра по навантаженню тягового елементу:

Т1 (0,63> КТ, 0,16 < КЕ.Т.);

Т2 (0,63 ≤ КТ < 0,8; 0,16 ≤ КЕ.Т. < 0,32);

Н3 (0,8 ≤ КТ ≤ 1; 0,32 ≤ КЕ.Т.  ≤ 0,63).

Встановлені класи використання конвеєрів регламентують 5 режимів їхньої роботи (табл.. ): ДЛ – досить легкий; Л – легкий; С – середній; В – важкий; ДВ – досить важкий.

Таблиця. Режими роботи конвеєра

Клас використання за часом	клас використання за
продуктивністю	вантажопідйомністю	навантаженням тягового елементу
П1	П2	П3	Н1	Н2	Н3	Т1	Т2	Т3
В1	ДЛ	ДЛ	Л	ДЛ	ДЛ	Л	ДЛ	Л	С
В2	Л	Л	С	Л	Л	С	Л	Л	С
В3	С	С	В	С	С	В	С	С	В
В4	В	В	ДВ	В	В	ДВ	В	В	ДВ
В5	В	ДВ	ДВ	В	ДВ	ДВ	В	ДВ	ДВ

Основними чинниками (факторами) режиму роботи конвеєра є класи його використання за часом (В) та продуктивністю (П). Вони придатні для всіх видів конвеєрів як з тяговим елементом, так і без нього. Класи використання конвеєра по завантаженості (Н) і по натягу тягового елемента (Т) є додатковими ознаками і враховуються при перевірочних розрахунках і порівняльному аналізі конвеєрів, що експлуатуються, а також при розрахунках довговічності елементів конвеєра.

Умови роботи конвеєрів

Виробничі, температурні та кліматичні умови, в яких повинен експлуатувати конвеєр, мають значний вплив на вибір його конструкцій, матеріалів для його деталей, розрахункових коефіцієнтів опору руху робочого органу, довговічності, змащувальних матеріалів та інших даних.

Навколишнє середовище характеризується:

1.  складом та масовою концентрацією пилу, вологості повітря, насиченням його парами хімічних речовин, газами та іними речовинами, що згубно діють на деталі конвеєра;
2.  температурою (кліматичними умовами);
3.  пожежо- і вибухонебезпечністю.

Якщо конвеєр розміщується в декількох приміщеннях з різними виробничими та температурними умовами, то за розрахункову базу приймають найгірші умови.

Пожежо- і вибухонебезпечні середовища регламентуються спеціальними нормами і для роботи вних створюються спеціальні конструкції транспортуючих машин.

Вплив температури навколишнього середовища характеризується температурним коефіцієнтом:

Кt = t/T∙100

де t – тривалість часу руху ходової частини конвеєра в зоні граничних температур (наприклад, обпалювальна, сушильна, пропарювальна або холодильна камери); Т – тривалість всього циклу (повний оберт конвеєра) руху ходової частини конвеєра.

Цей коефіцієнт дозволяє побудувати температурну циклограму руху ходової частини конвеєра по всій його трасі в межах однієї або декількох температурних груп.

При аналізі експлуатаційних даних необхідно враховувати не тільки режими роботи, але й групу виробничих та температурних умов.

В процесі експлуатації встановлено 6 груп умов роботи конвеєрів (табл.)

Таблиця . Умови роботи конвеєрів

Позначення	Кt, %	Температура навколишнього середовища, 0С	Характеристика середовища
ТГ1	100	+40…-60	Відкрите повітря і неопалювальні приміщення
ТГ2	100	+40…-45
ТГ3	100	+35…+10	Опалювальні приміщення
ТГ4	20…50	+120…+10	Пропарювальні, сушильні та нагрівальні камери
ТГ5	10…30	+350…+10
ТГ6	10…50	+35…-20	Охолоджувальні та морозильні камери

Стрічкові конвеєри

Будова стрічкового конвеєра

Для переміщення сипких і штучних вантажів в горизонтальних, полого-похилих та вертикальних напрямках, а також для між операційного транспортування виробів в поточному виробництві використовують стрічкові конвеєри.

Завдяки таким перевагам як простота конструкції, економічність, продуктивність, надійність, стрічкові конвеєри широко застосовують в сільськогосподарському виробництві. До недоліків стрічкових конвеєрів відносять втрати вантажу при транспортуванні дрібнодисперсних і пилових вантажів. Стрічкові конвеєри використовують і як механізми вбудовані в складні машини чи комплекси: комбайни, підбирачі, кормороздавачі кормоцеху, тощо.

Стрічкові конвеєри розрізняють за призначенням:

1.  загального призначення: для горизонтального і похилого переміщення вантажу (з гладкою та рифленою стрічкою);
2.  спеціального призначення: для зернової, харчової та інших виробництв.

За способом вивантаження стрічкові конвеєри різняться:

1.  скиданням вантажу з головного барабану;
2.  плужковими або механічними скидачами.

Рис.2.1 Схема стрічкового конвеєра

Траса транспортування може бути прямолінійною чи криволінійною. Стрічкові конвеєри бувають стаціонарні та пересувні.

Стрічковий транспортер (рис. 2.1) складається з приводного механізму, який в свою чергу включає електродвигун 2, редуктор 3, колодкові гальма 2. Приводний 5 та натяжний 10 барабани огинає гнучка, замкнена, заздалегідь натягнута стрічка 7, що є одночасно вантаженесучим та тяговим органом. Роликоопори 9 підтримують робочі і неробочі гілки стрічки. Вся конструкція змонтована на опорній рамі 11.

Для круто-похилого переміщення сипких, кускових та штучних вантажів застосовують конвеєри з планками, двострічкові та стрічково-трубчасті конвеєри. Для легкопошкоджуваних вантажів використовують стрічково-трубчасті конвеєри з еластичними поролоновими або пористо гумованими стрічками.

Привідний механізм стрічкового конвеєра (рис. 2.1) складається з двигуна 1, редуктора 3, привідного барабана 5, з пружно-компенсуючою муфтою 2 і жорстко-компенсуючою муфтою 4, що з’єднують двигун і барабан з редуктором. Приводи можуть бути однобарабанними і двобарабанними.

Конвеєрна стрічка

Транспортуюча стрічка – основний тяговий та вантажонесучий елемент, вона сприймає та передає рушійну (тягову) силу, яка переборює всі опори, що виникають при переміщенні вантажу. Окрім того, це найбільш дорогий і найменш довговічний елемент конвеєра. На рис.3 зображено різні конструкції транспортуючих стрічок.

Сучасна транспортуюча стрічка повинна відповідати таким вимогам:

1.  висока міцність;
2.  добра гнучкість;
3.  достатня довговічність;
4.  бути негігроскопічною;
5.  мати невелику власну масу;
6.  мале відносне видовження;

Всім цим вимогам відповідає прогумована стрічка, а тому вона найбільш поширена. В минулому, в сільському господарстві були поширені: конопляні, бавовняні, шерстяні, прогумовані та стальні стрічки. Але на нинішньому етапі залишаються лише прогумовані та стальні стрічки, органічні матеріали заміняються на сучасні поліуританові. Крім того в практиці машинобудування виготовляють стрічки з бавовняних тканин (бельтингів).

Рис. 2.2. Приклад позначення конвеєрної стрічки

Прогумовані стрічки застосовують для транспортування таких сипких матеріалів: зерно, борошно, коренебульбоплоди, пісок, мінеральні добрива та інші матеріали (рис.2.4 а). Прогумовані стрічки бувають загального та спеціального призначення. Стрічки загального призначення за ГОСТом 20-62 призначені для роботи при температурах від + 60 до - 20°С. При більш високій температурі гума втрачає свою еластичність і стає крихкою, а при більш низькій відбувається її ствердіння і у гуми з'являються тріщини.

До стрічок спеціального призначення відносяться: теплостійкі, які працюють при температурі навколишнього середовища до + 100°С; морозостійкі при температурі до - 45°С.

Гумово-тросові стрічки виготовляють без тканинних прокладок або з ними (рис. 2.4,б і рис. 2.5, 2.6). Ці стрічки застосовують для транспортування великошматкових та інших специфічних вантажів. Наприклад, вугілля, коксу, шихти, гірської породи, агломерату, руди чорних та кольорових металів шматками до 500мм. Діаметр тросів 4,1…10,9мм., товщина стрічки 13…26мм. Витримує тягові навантаження 800…5000Н/мм.

Рис.2.3

1	-	робоча сторона;	3, 5	-	прокладки та тросики;
2	-	опорна сторона;	4	-	захисна тканина.
а	-	прогумована стрічка;	б	-	гумово-тросова стрічка;
в, г	-	шевронна стрічка;	д,є	-	стрічки з бортами та перегородками;
ж	-	трубчаста стрічка;	з	-	стрічка зі скребками.

Гумово-тросові стрічки виготовляють без тканинних прокладок або з ними (рис.2.5). Стрічки з металічним кордом (рис. 2.6.) більш стійкі до порізів та ударних навантажень, особливо в місцях завантаження. Мають менший коефіцієнт розтягу. У цих стрічках троси діаметром від 1,2 до 4 мм, звиті з тонких (0,2 мм) стальних дротинок, розміщуються вздовж стрічки між шарами бавовняної тканини, вкритої з усіх боків гумою і про вулканізовані. Товщина стрічки 13…21,2 мм. Витримує тягові навантаження 630…1800Н/мм.

Рис. 2.5. Гумово-тросова стрічка	Рис. 2.6. Стрічка з металічним           кордом

Для підвищення лінійної щільності вантажу, збільшення кута транспортування застосовують стрічки з хвилястою бортовою кромкою, які виготовляють з виступами, ребрами і фасонними накладками, що запобігають сповзанню вантажу. Стрічки такого типу використовуються на конвеєрах, що відрізняються високою продуктивністю в порівнянні зі звичайними стрічковими конвеєрами. Та можуть переміщувати вантаж під кутом до 90° (рис.2.7).

Рис.2.7 Стрічка з хвилястою бортовою кромкою.

Для транспортування вантажу під кутом 20°-45° використовують на конвеєрах шевронні стрічки (рис.2.8). Які випускаються шириною від 300мм до 1400мм з формовими ребрами 15, 25, 30 мм.

Рис. 2.8. Конвеєр з шевронною стрічкою.

А для збільшення кута транспортування, стрічки виготовляють з виступами, ребрами і фасонними накладками (рис.2.4 в,г,є,з,), що запобігають сповзанню вантажу.

Безшовна транспортуюча стрічка (рис.2.9 а) має абсолютно однакову товщину та міцність на всіх частинах стрічки. Виключно прямолінійний пробіг, покращену гнучкість, що дозволяє використовувати шківи з меншим діаметром. Застосовуються на конвеєрах вагах, магнітних сепараторах, стрічкових живлювачах, дозаторах тощо. Випускаються кільцями довжиною до 24 м, шириною до 2200 мм., міцність стрічки до 1250 Н/мм. Також, використовують безшовні рифлені транспортуючі стрічки (рис. 2.9 б) і на деревооброблювальних шліфувально-калібровочних верстатах типу WOODPIPE. Випускаються кільцями довжиною до 24 м, шириною до 2200 мм., міцність стрічки до 1250 Н/мм.

Поліуританові стрічки застосовуються для транспортування конвеєрами продуктів харчової, кондитерської, легкої, текстильної, деревооброблюваної промисловості, поліграфічного виробництва, упаковки (рис. 2.10). Такі стрічки мають підвищену міцність та опір дій навколишнього середовища. Сучасні конвеєрні поліоританові стрічки можуть бути виготовленні: антистатичні, струмонепроникні, вогнестійкі та стійки до активних хімічних речовин, жирів. З поверхнею із низьким, середнім чи високим коефіцієнтом тертя та з низьким рівнем шуму.

Рис.2.9.а) Безшовна транспортуюча стрічка	Рис. 2.9.б) Безшовна транспортуюча стрічка з рифленою поверхнею

Рис.2.10. Поліуританова стрічка  Рис.2.11. Перфорована стрічка конвеєра      стрічка конвеєра

Перфоровані конвеєрні стрічки використовуються на піщаноструйних установках, як стрічки - сита для обезводнення сипких матеріалів. Перфоровані стрічки виготовляються з гуми або поліхлорвенилу, підсилені поперечними ребрами жорсткості (рис. 2.11)

Трубчаста конвеєрна стрічка відповідає підвищеним вимогам екології та економіки в галузі транспортування і переміщення вантажів. Перевагами якої є можливість конвеєра змінювати траєкторію під великими кутами без перевантажувальних станцій, переміщувати вантаж в закритому стані, компактність,  можливість   розміщення   та   монтажу  в  будь-якому  місці (рис. 2.12 ).

Рис. 2.12. Трубчаста конвеєрна стрічка

Стальні стрічки виготовлені з нержавіючої та кислотностійкої сталі застосовують для транспортування продуктів в печах, сушарках та інших машинах.

Через те, що стрічка - найдорожчий елемент конвеєра (до 20-40% його вартості), тому треба постійно стежити за її правильною експлуатацією. Особливо ретельно треба з'єднувати її кінці; з'єднання повинно бути міцним, але одночасно не повинно знижувати гнучкості і збільшувати її масу в місцях з'єднання. На рис. 2.13 показані існуючи технології з’єднання транспортуючої стрічки. Проте, кожна з цих технологій має ряд переваг та недоліків, і рішення, яким саме способом скористатися, для з’єднання стрічки приймається в залежності від економічної доцільності.

На думку фахівців, для того, щоб з’єднання кінців стрічки було довговічним і надійним, треба використати метод гарячої або холодної вулканізації. Термін служби такого стику рівний терміну служби самої стрічки, оскільки цей метод наближений до технології виготовлення самої стрічки. При з'єднанні кінців стрічки за допомогою даного методу міцність стику досягає 95% від міцності конвеєрної стрічки.

Для сільськогосподарських підприємств, що використовують гумові, гумовотросові, тканинні, теплостійкі конвеєрні стрічки, оптимальним варіантом є стиковка стрічок із застосуванням пресів вулканізації.

Рис. 2.13. Способи з’єднання стрічки.

Гаряча вулканізація конвеєрних стрічок, безумовно, є найнадійнішим видом стиковки стрічок.

Гаряча вулканізація
Переваги	Недоліки
Найміцніший спосіб з’єднання  конвеєрних стрічок;  Можливе з’єднання при низьких температурах навколишньо-го середовища;  Матеріали для гарячої вулка-нізації коштує дешевше за матеріали для холодної вулканізації;  При обробленні конвеєрних стрічок допускаються невеликі неточності.	Дану технологію з’єднання конвеєрної стрічки неможливо застосовувати при підвищеній вологості (>80%) і запиленості приміщення.   Самим трудомістким методом з’єднання конвеєрних стрічок;  Самим довготривалий методом з’єднання конвеєрних стрічок.

На першому етапі з'єднанні кінців за технологією гарячої вулканізації необхідно уважно слідкувати за тим, щоб не сталося перекошування стрічки, бо це викликатиме бокове зміщення стрічки під час її руху, схід її з барабанів, пошкодження країв, а також передчасне руйнування з’єднань. Для цього полотно конвеєрної стрічки розміщується на рівній дерев'яній основі і розмічається за допомогою рулетки і спеціального шаблону. Після цього спеціальним ножем відрізується під прямим кутом.

Рис.2.14. Перший етап з’єднання кінців стрічки методом гарячої вулканізації

Для пошарового оброблення полотна конвеєрної стрічки використовується спеціальний професійний ніж з регульованим лезом, що фіксується. Це дозволяє, як відрізувати полотно стрічки повністю, так і прорізати на потрібну глибину до певного тканинного шару. Ширину сходинки визначають з розрахунку міцності з'єднання на зріз. При підготовці косого стику слід уважно стежити, щоб не розрізати черговий шар стрічки.

Рис.2.15. Етап надрізання тканинного шару стрічки

За допомогою шаблону і спеціалізованого ножа надрізаються тканинні шари стрічки, окрім останнього (рис.2.15). Надрізані шари стрічки, утримуючи слюсарними кусачками, підрізають ножем з обох боків, потім полотно стрічки затискається спеціальною струбциною або тимчасовими гвинтами до підстави обробного столу, а надрізані шари відриваються за допомогою намотувальної вилки.

Рис.2.16. Етап відривання нарізаного шару стрічки намотувальною вилкою

Після ретельного очищення поверхонь майбутнього з'єднання за допомогою круглої металевої щітки ці поверхні покривають гумовим клеєм (3-4 шари) з інтервалами 1…1,5 години (для просушування кожного шару). Коли останній шар підсох затискають кінці стрічки за допомогою двох стальних полос і стягують за допомогою двох ручних поліспастів із зусиллям, що дорівнює робочому. Склеєні кінці стрічки прикочують важким валком від середини до кінців стрічки.

Рис.2.17. Етап склеювання шарів стрічки

Тут треба ретельно стежити за тим, щоб в місці з'єднання не утворились повітряні міхурі. Потім на стики верхнього і нижнього шару прикладають кордову тканину шириною 160 мм, попередньо покривши її клеєм і посипавши потім тальком. В такому вигляді стик поміщують до вулканізаційного апарату де при температурі t = 138°…143°С протягом 12 – 15 хв. проводиться процес вулканізації для шарових стрічок.

Рис 2.18. Прес для вулканізації.

Для підприємств, що експлуатують транспортерні стрічки спеціального призначення (або морозостійкі), найбільш ефективним методом з’єднання стрічок є холодна вулканізація двокомпонентними клеями. Мінімальні витрати часу, праці і відсутність необхідності купувати спеціальне устаткування вулканізації, дозволяють говорити про безперечну зручність застосування даного виду з’єднання стрічок. При склеюванні самовулканізаційним клеєм (холодна вулканізація) кінці стрічки покривають двічі, як і при гарячий вулканізації. Перший шар клею висушують за 20…25 хв, другий за 5…10 хв, а потім складають і прокочують валиком. Стик звільняють від стяжних пристосувань через 3…4 години, а стрічка готова до роботи через 10…12 годин. Якщо використовувати швидкодіючий клей, то витримку можна зменшити до 4 годин.

Холодна вулканізація
Переваги	Недоліки
Зниження часу на з’єднання елементів конвеєрної стрічки, в порівнянні з гарячою вулканізацією, орієнтування в два рази за рахунок того, що після з’єднання спеціальним клеєм холодним способом виро-бництво можна запускати вже через 2-3 години;  Значне зниження собівартості одного стику за рахунок виключення з процесу дорогого преса вулканізації (вулканізатора конвеєрних стрічок);  При стиковці стрічок на конвеєрах, доводиться користуватися тільки ручним і шліфувальним інструментом та клеєм;  За рахунок зменшення часу стиковки зменшується час простоїв виробництва.	Дану технологію з’єднання конвеєрної стрічки неможливо застосовувати при підвищеній вологості (>80%) і запиленості приміщення.   Температурний режим експлуа-тації конвеєрних стрічок: від –45°С до +80°С;  Температура навколишнього середовища при стиковці стрічки не повинна опускатися нижче 0°С, температура з’єднувальних елементів повинна бути між 0°C і +45°C.

При механічному способі залежно від конструкції з'єднувачів розрізняються жорсткі (нероз'ємні) і рухомі (роз'ємні) шарнірні з'єднання. Роз'ємні (шарнірні) з'єднання (рис. 2.19) виконуються за допомогою сталевих шарнірних пластин на заклепках і гнучких металевих стрижнів. Технологія виконання стикових з'єднань за допомогою шарнірів досить проста. Край конвеєрної стрічки обрізається під прямим кутом і на торці стрічки кріпляться шарніри, через які (після поєднання кінців стрічки) протягується гнучкий металевий стрижень. Механічні роз'ємні з'єднання застосовуються, як правило, на телескопічних дільничних конвеєрах, де існує необхідність частого скорочення або подовження конвеєра услід за посуванням очисного або підготовчого забою. Застосовуються вони також і як тимчасові (аварійні) з'єднання конвеєрних стрічок на магістральних конвеєрах. Використання технології з’єднання механічним способом дозволяє скоротити витрати конвеєрної стрічки на стик (економиться до двох метрів стрічки, а значить знижуються витрати на її придбання), скоротити час на з’єднання (бригада з двох чоловік єднає стрічку за 20-30 хв.), немає необхідності в підготовці стрічки (просте обрізання під прямим кутом).

Рис. 2.19. Роз'ємні (шарнірні) з'єднання.

Отриманий стик є роз'ємним (спрощується монтаж, демонтаж стрічки) і має гнучкість на рівні цілісної стрічки. Однакова по всій товщині стрічка не утруднить проходження через очисні пристрої. Цей метод з’єднання просто незамінний при різних аваріях на конвеєрах.

Рис 2.20 Заклепочні з’єднання

Механічними можна назвати заклепочні з'єднання (рис. 2.20), з'єднання за допомогою гачків (рис. 2.21) та з'єднання за допомогою металевих затискачів (рис. 2.22).

	Рис. 2.21. З’єднання за допомогою гачків.
	Рис. 2.22. З'єднання за допомогою металевих затискачів.

Крім прогумованих та тканинних стрічок, в сільському господарстві можна застосовувати суцільнокатані, дротяні плетені та шарнірно-ланкові стрічки.

Стальні суцільні стрічки (рис 2.23) виготовляють шириною від 200 до 800 мм при товщині від 0,6 до 1,2 мм. Перевагою таких стрічок є велика міцність. Границя міцності для стрічок із сталі 40Г — σв = 600 МН/м2, а для сталі 65Г — σв = 750 МН/м2. Найбільш вживаними матеріалами для їх виробництва є гладка сталь звичайної якості, неіржавіюча сталь або сталь стійка до дії високих температур і, не в останню чергу, кислот. Діапазон температур для використання металевих стрічок від - 200°C до + 1200°C.

Рис. 2.23. Стальна стрічка

1.  Гладка сталь (чорна). Перевагою цього матеріалу є порівняно висока міцність на розтяг при нормальних температурах і відносно низька ціна. Її можливо з успіхом використовувати для виробництва стрічок, які не піддаються дії вологи і робоча температура яких не перевищує приблизно 350 °C.
2.  Неіржавіюча сталь. Сплави заліза і хрому або сплави заліза, хрому і нікелю. У першому випадку йдеться про сталь стійку до корозії, що виникає в результаті дії вологи, в другому – про сталь стійку до кислот і температур приблизно до 700 °C. Найбільш вживаними сортами матеріалів є ДИН 1.4301, 1.4401 і 1.4310.
3.  Сталь стійка до дії високих температур. Знов йдеться про неіржавіючу хромонікелеву сталь, яка на підставі свого хімічного складу здатна витримувати температури від 600°C до 1150°C. . Найбільш вживаними сортами матеріалів є сталі із змістом хрому 2-5% для температур близько 600 - 700°C.

При експлуатації треба мати на увазі, що стальна суцільна стрічка вимагає точного монтажу, оскільки при сході її з барабана можуть бути пошкоджені ребра стрічки і нерухомі частини транспортера. Кінці стальних суцільнокатаних стрічок з'єднують за допомогою заклепок. Найбільш надійним є склепування однорядним швом напуском (рис. 2.24). Довговічність з'єднання залежить від якості заклепочного шва та умов роботи транспортера. Через кожні 1000-1200 годин роботи рекомендується стрічку переклепувати.

Стальні стрічки допускають транспортування вантажів з температурою рівномірного нагрівання до 300°С. Дротяні стрічки виготовляють з круглого та плоского дроту. Вони допускають кріплення до них скребків, ковшів та інших робочих деталей. Транспортери з дротовими стрічками застосовуються у мийних, збезводнюючих, охолоджуючих, сортувальних, завалочних, нагрівних, опалювальних та сушильних установках. Дротяні стрічки бувають плетені та шарнірно-ланкові. Їх застосовують на конвеєрах для гартівних печей і печей для відпустки, стрічки транспортування в харчовій промисловості, стрічки транспортування в електротехнічній і машинобудівній промисловості як охолоджуючу і виносну стрічку на скляних заводах, і т.д. Плетені стрічки застосовують для коротких транспортерів мийних та сортувальних установок. їх недоліки: мала міцність, значне видовження (30-35%), значне поперечне звуження (20-30%), поперечне зміщення на барабанах та складність ремонту. їх переваги: простота конструкції, низька вартість та незначна власна маса.

З числа найрізноманітніших дротяних сіток (ГОСТ 2715-44) для транспортерів найчастіше застосовують сітки з ромбовидними чарунками: з загальним (правого чи лівого крутіння) полотном та такі, що складаються з секцій змінного правого та лівого плетіння (рис. 2.25), з'єднаних між собою стержнями (шарнірами). Сітки, які мають загальне полотно, сплітають з дроту діаметром від 0,7 до 4 мм, сторони чарунок — від 3 до 50 мм. Ширина плетених сіток від 0,5 до 1,5 м з інтервалами 0,1 м. Довжина від 10 до 20 м.

Діаметр дроту секційних сіток від 1,4 до 4 мм та розміри сторін чарунок від 10 до 50 мм. Стержні для секційних сіток мають діаметр у 1,5 - 2 рази більший.

Рис. 2.24. З’єднання стальних стрічок конвеєра

Діаметр дроту секційних сіток. Шарнірно-ланкові стрічки (рис. 2.26.) дуже міцні; видовження їх незначне, а поперечне звуження зовсім відсутнє. Недоліками цих стрічок, у порівнянні з плетеними, є велика трудомісткість їх виготовлення і велика власна маса. Шарнірно-ланкову дротяну стрічку збирають з окремих дротяних спіралей. Шарнірне з'єднання ланок стрічки робить її досить гнучкою і дозволяє вільно огинати барабани малих діаметрів.

Рис.2.25

Рис. 2.26

Розрізняють стрічки з рідкою (виконання 1) та густою (виконання 2) навивкою. Спіралі шарнірно-ланкових стрічок виготовляють найчастіше з сталей марок 15, 20 та 25; стержні — з сталей марок 25, 30 та 40. Іноді матеріал ланок і стержнів вибирають, виходячи з конкретних умов роботи.

Пристрої для підтримання стрічки

Опори стрічки – важливі елементи конвеєра. Вони служать для підтримання стрічки та зменшення її провисання. Опорами стрічок можуть бути настил та ролики. При транспортуванні габаритних штучних вантажів використовують комбіновані опори. Конвеєри з настилами називають волокушами, їх робота супроводжується підвищеною зносостійкістю стрічки і великим опором переміщенню. При транспортуванні коренебульбоплодів, зерна, будівельних матеріалів, тюків і корзин широко застосовують одно - (рис. 2.27, а, г, д), дво – (рис. 2.28, з), три – (рис. 2.29, б) і багатороликові опори. Дво та трироликові опори застосовують при ширині стрічки до 1000 мм, п'ятироликові — при ширині більше 1000 мм. Використання ввігнутих роликів (рис. 2.29, д) з різними коловими швидкостями призводить до нерівномірного зношування стрічки. Найбільше питоме навантаження на стрічку дозволяють отримати багатороликові опори (рис. 2.29, ж) та трубчасті напрямні (рис. 2.29,є).

Ролики, на які спирається верхня вітка умовно називається робочими, а ролики, на які спирається нижня ненавантажена (холоста вітка), називають холостими. В окремих випадках застосовують бокові (дефлекторні) направляючі ролики, які утримують стрічку від бокового зсування з барабанів.

Верхні (робочі) ролики бувають прямі для плоскої форми стрічки та жолобовидні для жолобовидної форми стрічки. Причому, останні можуть спиратися на два, три, або п’ять роликів.

Нижні холості роликові опори поділяють на прямі однороликові, складні циліндричні, дискові та жолобовидні (двороликові). Відстань між роликоопорами на верхній робочій вітці стрічки вибирають в залежності від характеристики транспортованих вантажів. На нижній вітці відстань між роликоопорами приймають 2…2,5 рази більшою ніж у верхньої, але не більше 3,5 метрів.

Ролики найчастіше виготовляють з відрізків стальних стандартних труб, інколи — з дерева або чавуну. Діаметри роликів підбирають залежно від швидкості стрічки: при υс = 1 м/сек, Dр = 64 ÷ 70 мм; при υс = 1,4 м/сек, Dр = 89 ÷ 95 мм; при υс = 1,7 м/сек, Dр = 102 ÷ 114 мм; при υс = 2,1 м/сек, Dр = 133  ÷ 152 мм.

Рис.2.27

Діаметри роликів вибирають так, щоб їх швидкість обертання не перевищувала 300 об/хв.

Діаметри роликів для пересувних транспортерів, які мають стрічку шириною до 500 мм, беруть від 60 до 100 мм.

Ролики монтують звичайно на нерухомих осях; маточини роликів опираються на підшипники кочення. Важливе значення для надійної роботи роликової опори має захист підшипників від пилу. Практика показала, що основною причиною підвищення витрати енергії і швидкого спрацювання стрічки та роликів є незадовільний стан підшипників внаслідок їх забруднення.

Роликоопори випускаються з різними ступенями захисту підшипникового вузла для різних режимів роботи і умов експлуатації.

Група захисту	Тип підшипника	Діаметр ролика D, мм
02		205	89, 102, 108, 114
306	127, 133
307	152, 159
310	194, 219
02-1		306	108, 114, 127, 133
307	152, 159
03		306	127, 133, 152, 159
307	152, 159
04		406	159

02 група захисту підшипникового вузла

Дана група захисту має наступні технічні характеристики:

1.  експлуатаційний ресурс:

Ø 194, 219 мм - не меншого 20 тис. год. (підшипник 310);

Ø 152, 159 мм - не меншого 20 тис. год. (підшипник 307);

Ø 127, 133 мм - не меншого 16 тис. год. (підшипник 306);

Ø 89, 102, 108, 114 мм - не меншого 14 тис. год. (підшипник 205);

1.  швидкість руху конвеєрної стрічки - до 4,0 м/сек;
2.  низький пусковий опір і низький опір обертанню;
3.  високогерметичний підшипниковий вузол, що складається з:

а) внутрішнього кільця ущільнювача;

б) потрійного лабіринтового ущільнення;

в) передньої захисної кришки;

1.  знижена маса частин, що обертаються, мінімальний динамічний дисбаланс;
2.  міцна, зварна конструкція "обичайки ролика" для важких режимів експлуатації;
3.  штампований вкладиш (застосування штампованого вкладиша даної конструкції і вище перелічені чинники призводять до зниження динамічних навантажень на підшипники, що, у свою чергу, позитивно відбивається на збільшення терміну роботи ролика і приводить до підвищення надійності);
4.  порожнини підшипникових вузлів і зовнішнього кільця ущільнювача в процесі збірки заповнюються на 90% літієвим консистентним мастилом «Літол 24», що забезпечує надійну роботу роликів в будь-яких умовах експлуатації (висока запиленість, вологість і т.д.).

02-1 група захисту підшипникового вузла

Дана група захисту має наступні технічні характеристики:

1.  експлуатаційний ресурс:

Ø 152, 159 мм - не меншого 35 тис. год. (підшипник 307);

Ø 108, 114, 127, 133 мм - не меншого 30 тис. год. (підшипник 306);

1.  низький пусковий опір і низький опір при обертанні;
2.  високогерметичний підшипниковий вузол, що складається з:

а) внутрішнього кільця ущільнювача;

б) підшипника з підвищеною статичною і динамічною вантажопідйомністю;

в) потрійного лабіринтового ущільнення;

г) передньої захисної кришки і захисного кільця, що конструктивно створюють додатковий лабіринт і самоочищається камеру, що обертається.

03 група захисту підшипникового вузла:

Для важких і особливо важких умов експлуатації проводяться і успішно експлуатуються ролики стрічкових конвеєрів з групою захисту підшипникового вузла 03, конструкція яких аналогічна відомим роликам серії PSV, фірми INTЕRROLL, Германія (аналогів в Україні немає).

Дана група захисту має наступні технічні характеристики:

1.  експлуатаційний ресурс:

Ø 152, 159 мм - не меншого 45 тис. годинника (підшипник 307);

Ø 108, 114, 127, 133 мм - не меншого 40 тис. годинника (підшипник 306);

1.  швидкість руху конвеєрної стрічки - до 4,0 м/сек;
2.  низький пусковий опір і низький опір при обертанні;

високогерметичний підшипниковий вузол, що складається з:

а) внутрішнього кільця ущільнювача;

б) потрійного лабіринтового ущільнення;

в) зовнішнього кільця ущільнювача;

г) самоочищається камери, що обертається;

д) поліамідної захисної кришки з гумовим кільцем.

04 група захисту підшипникового вузла

Ролики володіють надійною конструкцією з автономним внутрішнім об'ємом, не залежним від умов зовнішнього середовища і місця експлуатації. З'єднання обичайки ролика і корпусу підшипникового вузла – вальцьованого виконання. Корпус підшипникового вузла штампований, із сталевого листа, унаслідок чого він в порівнянні з литим корпусом має меншу вагу, що сприятливо впливає на роботу конвеєра – зменшення стартового зусилля і зниження ваги конструкції.

Конструкція ролика складається з:

1.  підшипника;
2.  задньої шайби ущільнювача або одноканального лабіринту, який ставиться за підшипник;
3.  стопорного кільця;
4.  зовнішнього трьохканального лабіринту, виготовленого з сополімера поліетилену і поліпропілену, температурні межі використання якого від - 35°С до + 50°С;
5.  захисного кожуха, що встановленого на зовнішній лабіринт, забезпечує надійний захист підшипникового вузла від механічних пошкоджень і попадання абразивів;
6.  вала, виготовленого із сталі, що калібрується, по ГОСТ 7417;

Роликові опори для дротяних сітчастих стрічок виготовляють прямими. Конструкція їх аналогічна опорам прогумованих стрічок. Для транспортерів, що переміщують сипучі вантажі, відстань між роликовими опорами робочої вітки прогумованої стрічки беруть 0,8 - 1,2 м, а роликові опори холостої вітки розміщують одна від одної на відстані у два рази більшій. Біля завантажувального пристрою ролики встановлюють на відстані 0,4 м один від одного. Для транспортерів, які переміщують штучні вантажі, відстань між роликами вибирають так, щоб стрічка під вантажем опиралася не менше як на два ролики, тому при розміщенні їх рідше стрічка значно провисає і плавність переміщення вантажу порушується, що призводить до передчасного спрацювання стрічки. Стрічка також провисає тим більше, чим менше вона натягнена.

У випадку, коли холоста вітка стрічки провисає (рис. 2.28), натяг SB та SA у точках підвішування визначається за такими наближеними формулами:

 Н,    (2.1)

 Н,    (2.2)

де S0 — натяг у стрічці під серединою прольоту L, Н; qT — погонна маса тягового органу, кг/м; g — прискорення вільного падіння, м/с2.

Натяг під серединою прольоту визначається за такою формулою:

н     (2.3)

де f — стріла провисання, м;

де fмакс — стріла найбільшого провисання, м;

fмін — стріла найменшого провисання, м.

Рис.2.28. Схема для визначення натягів

для стрічкового конвеєра, холоста вітка провисає.

Приводи конвеєрів

Приводний пристрій (привод) служить для передавання обертового руху до приводного вала транспортера. Трансмісія привода (передавальний механізм) може складатися з таких пристроїв: редуктора, відкритих зубчастих передач, пасових або ланцюгових передач, комбінації редуктора з різними передавальними парами відкритого типу. Привідний механізм стрічкового конвеєра (рис 2.29) складається з двигуна 1, редуктора 3, привідного барабана 5, з пружно компенсуючої муфти 2 і жорстко компенсуючої муфти 4, що з’єднують двигун і барабан з редуктором 3. У приводі передбачено встановлення зупинника чи гальма. Залежно вів потрібного тягового зусилля конвеєрні приводи бувають, одно-, дво-, та багатобарабанні (рис. 2.30). Приводи можуть бути однобарабанними і двобарабанними. За кількістю двигунів розрізняють одно-та багатодвигунні приводи.

а	б

Рис. 2.30. Однобарабанний привод (а), двобарабанний привод (б).

Найбільш поширені однобарабанні приводи (рис. 2.30, а). Стрічка  1 огинає приводний барабан 2 неробочою (чистою) поверхнею, що забезпечує стабільний коефіцієнт зчеплення стрічки з барабаном. Для збільшення кута обхвату барабана стрічкою встановлюють відхиляючий ролик 3 (барабани). Для конвеєрів, що транспортують важкі, габаритні вантажі на значні відстані, використовують двобарабанний привод (рис. 2.30, б). Який складається з двох приводних барабанів 1 і 2 та неприводного 3. Цей привід має значно більше тягове зусилля, ніж однобарабанний, оскільки загальний кут обхвату стрічкою двох барабанів може збільшуватись до 480°.

Двобарабанні приводи використовуються з жорстким зв’язком між барабанами (рис. 2.31), з диференціальним редуктором (рис. 2.32) і з розділеним приводом (рис. 2.33).

Двобарабанний привод з жорстким зв’язком барабанів (рис. 2.31) застосовується для конвеєрів невеликої потужності та при переміщенні сухих, сипких матеріалів. В цьому випадку тягове зусилля нерівномірно розподіляється між барабанами.

Привод з диференціальним редуктором (рис. 2.32) не має такого недоліку і може використовуватись при роботі конвеєра в найважчих умовах. Диференціальна передача складається з двох конічних центральних коліс Zц1 і Zц2, які вільно встановлені на валу та сателіта Zс, жорстко зв’язаного з циліндричним зубчастим колесом Z2, яке приводиться в рух від привода через шестірню Z1. При обкатуванні сателіта по центральних колесах Zц1 і Zц2 останні отримують однакову кутову швидкість. Від центральних коліс до барабанів D1 і D2 обертання передається через циліндричні зубчасті передачі і У двобарабанному роздільному приводі (рис. 2.33) розподіл тягових зусиль між барабанами нерівномірний, внаслідок того, що пружні властивості стрічки нерівномірні, барабани виготовляють з деякою різницею в діаметрах, а двигуни мають неоднакові характеристики.

Рис.2.32. Привод з диференціальним редуктором

Тому треба асинхронні короткозамкнені двигуни застосо-вувати разом із гідродинамічними або електромагнітними муфтами, які поліпшують умови пуску без пробуксовувань приводних барабанів і приводять до більш рівномірного розподілу навантажень між приводами.

Рис. 2.33. Двобарабанний розділений привод.

Двобарабанні приводи обладнують асинхронними електродвигунами з фазним ротором, які забезпечують пуск з меншими динамічними навантаженнями на стрічку і привод.

Для стрічкових конвеєрів застосовують гідравлічні високомоментні приводи, які дають можливість виключити механічні передачі між двигуном і барабаном.

Сучасні конструкції приводів складаються з уніфікованих вузлів і агрегатів. Якщо взяти за базовий однобарабанний привод, то можна скомпонувати дво-, три-, та багато барабанний привод з однакових вузлів.

Барабани та натяжні механізми

Барабани бувають приводні, натяжні та відхиляючі. Приводний барабан приводить у рух стрічку і надає їй тягового зусилля, яке потрібне для подолання всіх опорів; натяжний — змінює напрям руху стрічки і забезпечує зчеплення стрічки з приводним барабаном; відхиляючий — збільшує кут обхвату привідного барабана зі стрічкою та змінює напрям руху стрічки. Барабани здебільшого відливають з сірого чавуну або зварюють з листової сталі. Литі барабани при серійному виробництві обходяться дешевше, ніж зварні. Іноді барабани виготовляють збірними. Маточину та спиці (диски) — чавунні, а обід — стальний або з дерев'яних брусів.

У транспортерів, що застосовуються в сільському господарстві, довжину барабанів для тканинних та прогумованих стрічок беруть більшою від ширини стрічки на 20 — 30 мм. Один з барабанів для центрування стрічки виготовляють опуклим (із стрілою опуклості, яка не перевищує 0,5% довжини барабана). Зайва опуклість і призводить до нерівномірного видовження та спрацьовування стрічки.

У стрічці, крім напружень розтягу, виникають напруження згину, які збільшуються із зменшенням діаметра та із збільшенням товщини стрічки.

Для транспортерів з тканинними (непрогумованими) стрічками приводні барабани беруть з діаметром (де δ — товщина стрічки). Для стаціонарних транспортерів з прогумованими стрічками беруть приводні барабани з діаметром натяжні — Для пересувних та переносних транспортерів приводні барабани беруть натяжні — де z — кількість прокладок стрічки.

Барабани для стальних суцільнокатаних стрічок беруть діаметром де δ — товщина стрічки. Зменшення діаметра барабана призводить до зменшення строків служби стрічки.

Для збільшення сили зчеплення стрічки з чавунним або стальним ободом приводного барабана до його зовнішньої поверхні можна прикріпити гуму або дерев'яні планки.

Приводні барабани кріплять на валах за допомогою шпонок, а натяжні та відхиляючі монтують на обертових та нерухомих осях. На обертових осях вони жорстко кріпляться за допомогою шпонок, а на нерухомих — вільно обертаються, опираючись на підшипники, змонтовані у маточинах барабанів

Для того щоб одержати мінімальний натяг стрічки, рекомендується приводний барабан розміщувати біля розвантажувального кінця несучої вітки транспортера. Іноді для зручності розміщення трансмісії приводний барабан розташовують на холостій вітці стрічки, але в цьому випадку додаткові перегини стрічки зменшують строк її служби.

Щоб створити між стрічкою і приводним барабаном достатнє зчеплення, а також зменшити провисання стрічки і компенсувати її видовження (яке відбувається внаслідок витягання), застосовують натяжні пристрої. Для цього, звичайно, використовують один з барабанів, вісь якого опирається на повзуни, що переміщуються у напрямних.

Натяжні пристрої служать для компенсації видовження стрічки в процесі роботи, створення та підтримання певного натягу, який забезпечує стійке зчеплення стрічки з приводним барабаном та обмеження провисання стрічки між роликами. Натягувати стрічку необхідно для того, щоб забезпечити силу тертя між барабаном і стрічкою. Вони бувають періодичної дії (гвинтові) та автоматичні (вантажні, гідравлічні, пневматичні).

Натяжні механізми розміщують в місцях конвеєра де натяг стрічки мінімальний. Хід натяжного барабана залежить від довжини конвеєра L.

для гумовотканних стрічок.

Пристрої з періодичним регулюванням передбачають натяг стрічки вручну; вони застосовуються завжди у пересувних і дуже часто в стаціонарних конвеєрах сільськогосподарського призначення. Ці пристрої найчастіше бувають гвинтовими: з тягнучим (рис. 2.34, а) та штовхаючим (рис. 2.35, б) гвинтами.

а	б
1-натяжний барабан; 2-опора барабана; 3-гвинт; 4-рамна конструкція.
Рис. 2.34. Гвинтовий натяжний механізм з тягучим гвинтом (а), штовхаючим гвинтом (б).

Гвинтові натяжні пристрої не можуть постійно підтримувати натяг у стрічці транспортера, у зв'язку з чим виникає необхідність періодичної зупинки його і підтягання стрічки, обертаючи гвинт або гайку натяжного пристрою. Пристрої з автоматичним регулюванням натягу стрічки найчастіше бувають вантажними (рис. 2.35). Принцип дії такого пристрою полягає в тому, що сила тяжіння вантажу, підвішеного до каната, передається через рухому каретку на змонтований на ній натяжний барабан транспортера. Такий пристрій автоматично забезпечує постійний натяг стрічки при будь-яких умовах роботи. Вантажні натяжні пристрої більш громіздкі, ніж гвинтові, і тому їх застосовують тільки в стаціонарних транспортерах.

Автоматичні натяжні механізми за принципом дії бувають: безперервні та періодичні; за типом приводу з електричним та гідравлічним приводом. Схема автоматичного стабілізуючого натяжного механізму показана на рис. 2.36.

Рис. 2.36. Схема автоматичного стабілізуючого натяжного механізму

Опора 2 разом з натяжним барабаном 1 переміщується в напрямних 4 поліспастною лебідкою, яка складається з поліспа-ста 5, барабана 6, черв’ячного редуктора 7 та електродвигуна 8. Коли натяг стрічки стає меншим за мінімально допустимий, лебідка підтягує опору 2 , барабана 1 доти, поки натяг стрічки не досягне необхідного значення, а після цього двигун вимикається.

Відстань між крайніми положеннями натяжного барабана (хід натягу) рекомендується брати 1 — 1,5% від відцентрової відстані кінцевих барабанів.

Завантажувальні та розвантажувальні пристрої

Шлях вантажу при транспортуванні його по конвеєру починається із завантажувального пристрою. Далі, вантаж поступає на стрічку, що швидко рухається, починає по ній сповзати і, прискорюючись, внаслідок наявності сили тертя між вантажем та стрічкою, набуває швидкості руху стрічки. Сковзання вантажу по стрічці викликає її спрацювання, для зменшення якого треба на стрічку подавати вантаж з можливо більшою швидкістю у напрямку її руху.

Конструкція завантажувальних пристроїв залежить від характеру транспортованих вантажів та способу завантаження: штучні вантажі завантажують за допомогою різних напрямних спусків, а при невеликій швидкості стрічки їх укладають на неї безпосередньо; сипкі — за допомогою ковша з напрямним лотком. Напрямний лоток завантажувального пристрою повинен формувати на поверхні стрічки стійкий і рівномірний шар вантажу вздовж і впоперек неї. Звичайно вантаж поступає на стрічку поблизу від кінцевого барабана, але іноді і в проміжних пунктах робочої вітки. В останньому випадку місця завантажування обладнуються стаціонарними або пересувними завантажувальними ковшами. Завантажувальні ковші і напрямні лотки звичайно виготовляють з листової сталі, а інколи — з дерева. За допомогою кронштейнів їх кріплять до рами транспортера.

Довжина бортів лотка дорівнює шляху сковзання вантажу по стрічці. Визначимо шлях сковзання сипкого або дрібно-шматкового вантажу по стрічці при зміні швидкості вантажу від υ0 до υс (де υ0 — початкова швидкість руху вантажу, υс — кінцева швидкість, або швидкість стрічки). Шлях сковзання вантажу за період зміни швидкості від υ0 до υс буде l (рис. 2.37). Розглянемо деяку масу вантажу, що знаходиться на елементарній ділянці dх шляху сковзання l. На цю масу вантажу діють такі сили: mg — сила тяжіння; N — реакція зв'язку; fN — сила тертя стрічки об вантаж, спрямована у бік руху; сила інерції, спрямована проти прискорення вантажу.

Складемо рівняння рівноваги, проектуючи сили на нормальну та дотичну до опорної поверхні стрічки:

    (2.4)

    (2.5)

де m	-	маса вантажу, розміщеного на відрізку dx;
g	-	прискорення вільного падіння;
	-	прискорення вантажу;
β	-	кут нахилу робочої поверхні стрічки до горизонту;
f	-	коефіцієнт тертя вантажу об стрічку;
υ	-	швидкість маси вантажу m на ділянці dx.

Рис. 2.37. Схема для визначення шляху сковзання вантажу

Виключивши з цих рівнянь силу N, одержимо диференціальне рівняння руху вантажу в період його ковзання, тобто за час зміни швидкості від υ0 до υс:

Підставивши у це рівняння значення одержимо:

   (2.6)

Для визначення шляху ковзання l інтегруємо ліву частину рівняння (2.6) у межах від υ0 до υс і праву від 0 до l 

Після інтегрування одержимо:

Звідси визначимо шлях сковзання:

м.    (2.7)

Визначимо силу опору руху сипкого або дрібношматкового вантажу, яка виникає в період завантаження стрічкового транспортера, при безперервній подачі вантажу на стрічку.

З рівняння (2.5) виходить:

Звідси видно, що сума сил опору руху вантажу дорівнює рушійній силі.

Вважаючи, що рух вантажу за період зміни його швидкості від υ0 до υс буде рівноприскореним, складемо рівняння секундної роботи:

   (2.8)

де W1	-	сила опору руху вантажу;
	-	середня швидкість руху вантажу в період завантаження та формування шару вантажу;
	-	сила тяжіння вантажу, розміщеного на. елементарній площадці dх.

Погонну масу вантажу qв визначають за формулою: кг/м .

Підставивши у праву частину рівняння (2.8) величину mg, одержимо

Винесемо постійні за знак інтеграла і поставимо границі інтегрування

Після інтегрування одержимо

Підставивши з рівняння (2.7) величину l і значення середньої швидкості υср, одержимо:

н.     (2.9)

У випадку, коли на стрічку, що рухається, вантажать штучні вантажі (рис. 2.38), то силу опору руху, яка виникає в період завантаження, визначають, виходячи з таких міркувань. На одиничний вантаж (рис. 2.38) в період завантаження діють такі сили: m'g — сила тяжіння одиничного вантажу; реакція зв'язку; сила тертя стрічки об вантаж; Рi — сила інерції, що виникає в період завантаження.

Складемо рівняння рівноваги, взявши суму проекцій всіх сил на напрям руху:

де f

-

коефіцієнт тертя стрічки об вантаж.

Рис. 2.38. Штучний вантаж на стрічці в момент завантаження

У лівій частині останнього рівняння сила опору; у правій — рушійна сила, і тому

Н.     (2.10)

де W1	-	сила опору руху вантажу, що виникає в період завантаження;
m'	-	маса одиничного вантажу.

Завантаження рухомої стрічки конвеєра здійснюється за допомогою лотка, ширина вихідного отвору якого становить 0,6…0,7 ширини стрічки, а кут нахилу стінок 10°…15°. Місце завантаження –одне з основних місць руйнування стрічки внаслідок ударів матеріалу по стрічці та тертя її по матеріалу.

Для покращення умов подачі матеріалу на стрічку треба завантажувальну частину лотка встановлювати горизонтально або під кутом 10°…12° до горизонту. Для кусків, що падають, застосовують гумові амортизатори з метою погашення кінетичної енергії.

Розвантажування, відривання матеріалу від стрічки відбувається в момент, коли відцентрова сила руху часток матеріалу на стрічці барабана дорівнює радіальній складовій ваги частки, тобто.

де m	- маса частки матеріалу;
R	- радіус барабана;
α	- кут напряму відриву частки вантажу від стрічки.

У сільському господарстві для проміжного розвантаження транспортерів з плоскою стрічкою застосовуються розвантажувальні щити, що являють собою нерухомі або пересувні площини, встановлені над стрічкою під деяким кутом до її поздовжньої осі. Транспортований вантаж, доходячи до щита, ковзає вздовж нього і сповзає вбік. Розвантажувальні щити бувають односторонніми та двосторонніми (рис. 2.40). Для того щоб мати можливість розвантажувати транспортер по довжині в різних місцях, розвантажувальні щити монтують на візках. Односторонні щити застосовують рідко, тому що вони викликають односторонню поперечну силу, яка зсуває стрічку вбік. Основні недоліки щитових розвантажувачів — це сприяння стиранню фронтальної поверхні стрічки і пошкодження її твердими частками вантажу, що затримався під щитом.

Рис. 2.40. Розвантажувальні щітки

Відхилення щита від поздовжньої осі стрічки звичайно буває на кут α = 30…45°. Розвантажування за допомогою щитів допускається при таких швидкостях стрічки: для зернових та дрібношматкових вантажів υс ≤ 1,6 м/с; для середньошматкових υс ≤ 1,4 м/с, для крупношматкових та штучних вантажів υс ≤ 1 м/с.

Сила опору при розвантаженні за допомогою щитів визначається за такою наближеною формулою:

Н.     (2.11)

де Wp	-	сила опору при розвантаженні, н;
qB	-	погонна маса вантажу в кг/м;
g	-	прискорення вільного падіння g = 9,81 м/сек2;
В	-	ширина стрічки, м.

Розвантажувальну станцію (рис. 2. 41) з підніманням вантажу по стрічці і зсипанням на дві сторони використовують на стаціонарних конвеєрах великої довжини. Розвантажувальний пристрій зі скидуючим транспортером, відрізняється компактністю і тим, що опір стрічки зменшується в порівнянні з плужковим скидачем (рис. 2. 42). Розвантаження транспортованого матеріалу можна здійснювати в кінці конвеєра, через приводний барабан, або в проміжних місцях. В останньому випадку необхідно використовувати розвантажувач, який може бути стаціонарний або пересувний. За допомогою пересувного розвантажувача можна вивантажувати матеріал на будь-якій ділянці транспортування. Звичайно пересувний розвантажувач встановлюють на спеціальному візку, який переміщують вздовж конвеєра.

Рис. 2. 41. Розвантажувальна станція з підніманням вантажу по стрічці і зсипанням на дві сторони	Рис. 2. 42. Розвантажувальний пристрій зі скидуючим транспортером

Крім згаданих елементів, стрічкові конвеєри комплектують пристроями для очищування барабанів від прилиплих часток транспортованого матеріалу, для контролю наявності матеріалу на стрічці, для контролювання пробуксовування стрічки, для аварійного вимикання приводу стрічки та для вловлювання стрічки.

Рис. 2.43 Щітка для очищення стрічки	Використовується в харчовій промисловості, видаляє мілкі пиловидні налипання на стрічці, може комбінуватися зі скребком попередньої очистки при транспортуванні сильно налипаючого матеріалу. Привід від електродвигуна з муфтою.
Рис. 2.44. Шнек для очищення стрічки.	Привід здійснюють від електродвигуна, що встановлюється з напрямом обертання проти руху стрічки. Високопродуктивна система очистки, що не пошкоджує стрічку.
Рис. 2.45 Твердосплавний скребок з фронтальним розміщенням	Ефект очищення досягається за рахунок оптимального притискування кріплень твердосплавних елементів (незалежне кріплення) до поверхні контура привідного барабана.
Рис. 2.46 Поворотний хрестоподібний скребок.	Ефект очищення досягається за рахунок наявності трьох очисних елементів, що використовуються по черзі та запобігання пошкодженню стрічки.

Всі ці пристрої монтують на рамі. Раму в коротких конвеєрах виготовляють суцільною зварною конструкцією. В довгих конвеєрах - секційною, яку збирають за допомогою болтових з’єднань.

Монтаж стрічкових конвеєрів

Монтаж стрічкових конвеєрів починають з нанесення головної осі. Для цього спочатку натягують осьову струну 7 (орієнтир), а потім за допомогою лінійки, шаблона, рівня та виска вимірюють осі приводного і натяжного барабана (рис. 2.47).

Тут важливо звертати особливу увагу на зв'язок цих осей з транспортирними та технологічними лініями, які розміщуються поряд із стрічковими конвеєрами. Спочатку складання конвеєра починають з монтажу металоконструкцій приводної або натяжної станції, а потім приступають до монтування середньої частини (рис.2.48). Вирівняну за допомогою шаблона 1, і рівня 2 металоконструкцію 4 закріплюють за допомогою фундаментних болтів 5. Отвори 6 під болти роликоопор виготовляють на заводах – виготовлювачах по контуру.

Потім встановлюють роликові опори. Роликові опори починають встановлювати  спочатку для неробочої (холостої) вітки, поки до них не закривають доступ верхні робочі роликоопори.

Як правило, барабани та роликропори поступають до місця монтажу конвеєра у складеному вигляді, а тому їх треба лише встановити, виміряти та закріпити в проектному положенні.

Приводний барабан встановлюють на попередньо виміряну опорну конструкцію. Якщо після монтажу приводного барабана відхилення його осі від перпендикулярності осі конвеєра та горизонтальності осі самого барабана будить перевищувати 1:1000 то з конвеєра буде сходити стрічка в сторону.

Виміряють приводний барабан 1 за допомогою тонкої нитки 2 (струни), яку пропускають через отвір (вічко) в бобишці 3, що встановлюється на шаблон 4 (рис. 2.48). Нитку 2 закріплюють за барабаном 1 в точці А.

Рис. 2.48. Схема вимірювання приводного барабана

Натяжний барабан 1 встановлюють (рис. 2.49) аналогічно приводному, але крім контролювання положення осі барабана (перпендикулярності осі конвеєра та горизонтального положення) слід контролювати горизонтальність напрямних повзунків 2, з якими рухаються ковзні опори барабана, а також паралельність цих повзунків.

Рис. 2. 49. Схема для встановлення та вимірювання натяжного барабана

Роликові опори, найперше, перед монтуванням ретельно переміряють. Якщо ролики заїдають, мають великий осьовий люфт або великий дисбаланс, то їх не слід монтувати, а спочатку відремонтувати. Якщо роликоопори встановлено не перпендикулярно до осі конвеєра або до осі горизонту (холоста вітка), то це не матиме значного впливу на відхилення руху стрічки від осі конвеєра.

Роликові опори перевіряють по виску 1, який опускають з головної струни 2 (рис. 2.50). При цій перевірці слід досягнути того, щоб відстані К1 і К2 були рівні між собою.

Якщо робоча вітка стрічки спирається на жолобовидну трьохроликову опору (рис. 2. 51), то при монтажі верхніх роликових опор слід кожну п’яту - шосту опору розміщувати під кутом 2º…3º до вертикалі або до площини стрічки з нахилом в сторону її руху. Така постановка робочих роликових опор дозволяє автоматично центрувати стрічку в процесі роботи.

Рис. 2. 51. Схема установлювання роликопор, що центрують стрічку

Положення роликів перевіряють за допомогою струни 1, яку натягують між трьома роликами (рис. 2. 52). Відхилення по вертикалі не повинно перевищувати 1 мм. Регулюють це положення за допомогою прокладок 3.

Навішування стрічки на зібрану металоконструкцію конвеєра виконують за допомогою лебідки або трактора. При навішуванні стрічки необхідно слідкувати за тим, щоб товста (робоча) гумова обкладка стрічки була розміщена назовні, а для зручності зєднання кінці стрічки розміщують на верхній робочий вітці.

Щоб скоротити монтажні роботи можна завчасно підготувати обладнання, а також вести паралельно монтаж середніх елементів, приводної та натяжної станції одночасно в декількох пунктах.

Рис. 2. 52 Схема до вимірювання роликоопор

Перед перевіркою роботи стрічкового конвеєра необхідно встановити захисні кожухи, борти, лійки, очисні пристрої. Стрічку слід натягнути до розрахункового зусилля. Конвеєр випробовують на холостому ході протягом 3…4 годин.

Рис. 2.53. Регулювання верхніх роликоопор при сходженні стрічки

(а-приводний барабан, б-середня частина)

1	-	приводний барабан;	4	-	вісь конвеєра;
2	-	роликова опора;	5	-	напрям руху стрічки;
3	-	вісь стрічки;	6	-	напрям сходження стрічки;
7	-	напрям розвертання роликоопор.

При цьому перевіряють нагрівання підшипників, обертання роликових опор, відсутність підтікання мастила та роботу механізмів очищення стрічки і барабанів. Основну увагу слід зосередити на контролюванні руху стрічки. Якщо стрічка сходить з приводного барабана або з роликових опор, конвеєр зупиняють, ослаблюють роликоопори на ділянці сходження стрічки і повертають в напрямку, який показано на (рис. 2.53).

Розрахунок стрічкових конвеєрів

Визначення ширини стрічки

Ширину стрічки транспортерів, які переміщують вантаж суцільним рівномірним шаром, визначають, виходячи з формули (2.12),

 кг/сек.      (2.12)

де F	-	площа поперечного перерізу шару вантажу, м2;
υ	-	швидкість руху вантажу, м/с;
γ	-	щільність (об’ємна маса) вантажу.

Швидкість руху бавовняних (непрогумованих) стрічок треба брати не більше 2 м/сек; стальних суцільнопрокатних — не більше 1,6 м/сек; стальних дротяних — не більше 1,25 м/сек.

Визначаючи ширину стрічки плоскострічкового транспортера, уявимо, що поперечний переріз шару вантажу, який лежить на плоскій стрічці - трикутник (рис. 2.54). Ширину шару вантажу, щоб не допустити звалювання його за край стрічки, беремо (де В — ширина стрічки).

Рис. 2.54. Поперечний переріз вантажу, який знаходиться на стрічці.

Поперечний переріз вантажу, який знаходиться на рухомій стрічці, розміщено до горизонту під кутом φ = (0,4 — 0,6) φ0 (де φ0 — кут природного укосу вантажу у стані спокою, який беруть з табл. 4. Менші значення кута φ беремо при більших швидкостях і при обпиранні стрічки на роликові опори, більші – при малих швидкостях і при обпиранні стрічок на настил.

Якщо врахувати затуплення вершини шару вантажу і нахил транспортера до горизонту, то площу F при плоскій стрічці можна виразити так:

де Со — коефіцієнт, що враховує затуплення вершини шару і нахил транспортера до горизонту

β	-	0…5º	5º…10º	10º…15º	15º…20º	>20º
С0	-	1,0	0,98	0,95	0,90	0,85

Кут нахилу транспортера до горизонту треба брати на 4-5° меншим від кута тертя вантажу об стрічку транспортера під час руху, тобто

Кут нахилу конвеєра до горизонту необхідно вибирати на 4…5º меншим, ніж кут тертя вантажу по рухомій стрічці конвеєра, тобто:

,

де ρ	-	кут тертя вантажу об рухому стрічку;
f0	-	коефіцієнт тертя вантажу по рухомій стрічці;
f	-	коефіцієнт тертя вантажу по нерухомій стрічці;
β	-	кут нахилу конвеєра до горизонту.

Підставивши значення F у формулу (2.12), одержимо рівняння, яке виражає продуктивність плоскострічкового транспортера з урахуванням факторів, що впливають на її величину:

кг/с.   (2.13)

З цього рівняння визначимо ширину стрічки

м.     (2.14)

Визначимо ширину стрічки, яка має жолобовидний переріз робочої вітки. Площа поперечного шару вантажу, що лежить на жолобовидній стрічці, складається з трапеції та трикутника (рис. 2.54). Кут нахилу бокових сторін стрічки звичайно дорівнює 20°, ширина середньої частини стрічки дорівнює 0,4В і ширина шару вантажу дорівнює 0,8В. Отже, площа поперечного перерізу шару вантажу визначається за формулою:

   (2.15)

Підставивши значення F у формулу (2.12), визначимо ширину жолобовидної стрічки

м.    (2.16)

Ширина стрічки повинна бути закруглена до ближчого розміру стандартних стрічок або стандартних пасів. Для стрічок транспортерів сільськогосподарського призначення береться найменше число прокладок.

Для конвеєрів з жолобовидної стрічки з двох роликовою опорою ширину стрічка визначаємо виходячи з продуктивності. Розглянемо рис. 2.55. Площа поперечного шару вантажу F, що знаходиться на двороликовій опорі, складається з двох трикутників.

Рис. 2.55.

(2.17)      (2.18)

Ширину стрічки можна визначити наближено за формулою (2.19):

    (2.19)

де kП – коефіцієнт продуктивності, що залежить від форми поперечного перерізу ватажу на конвеєрі, від фізико-механічних властивостей вантажів.

Значення коефіцієнта kП вказані в табл. 2.1.

Таблиця 2.1

Форма попереч-ного перерізу ватажу
kП	0,035	0,061	0,078	0,069	0,085	0,080

Визначення сил опору руху прямолінійних відрізків стрічки і визначення натягів у характерних перерізах стрічки.

На прямолінійних відрізках транспортера треба затратити енергію на подолання опорів, які виникають при русі стрічки. Розглянемо схему транспортера з верхньою робочою віткою і з приводним барабаном, розміщеним на холостій вітці (рис. 2.56).

Сила опору пересуванню вантажу у робочій вітці тягового органу виражається таким рівнянням:

де	-	сила тяжіння вантажу і тягового органу (стрічки) на ділянці L2;
β1	-	кут нахилу цього відрізка до горизонту.

З цього рівняння визначимо силу W2:

Н.   (2.20)

Сили опору руху ділянок холостої вітки виражаються такими рівняннями:

   (2.21)

Тут ωS — коефіцієнт опору руху стрічки.

Якщо стрічка опирається на плоскі напрямні, то коефіцієнт опору руху дорівнює коефіцієнту тертя, тобто ωS = f. Коли стрічка підтримується роликами, ωS = f ', а де f ' - зведений коефіцієнт тертя роликової опори.

Звичайно при проектуванні стрічкових транспортерів коефіцієнт опору ωS беруть таким:

1) на роликових опорах, змонтованих на підшипниках кочення, ωS = 0,06 ÷ 0,1 (менші значення — для прямих роликів, більші — для жолобчастих роликових опор);

2) на стальних настилах ωS = 0,35 ÷ 0,60;

3) на дерев'яних струганих настилах ωS = 0,4 ÷ 0,7. Коли прямолінійна холоста вітка тягового органу не опирається, а провисає, для неї ωS = 0, і формули (20) набудуть такого вигляду:

   (2.21, а)

Рис.2.56. Схема транспортера з верхньою робочою віткою і з приводним барабаном, розміщеним на холостій вітці

Рушійна сила РО попередньо визначається за сумою всіх сил опору руху з урахуванням втрат на всіх барабанах, крім приводного:

Н,     (2.22)

де коефіцієнт, який враховує втрати на всіх барабанах (крім приводного); сюди входять втрати на перегинання стрічки (жорсткість) і опір тертя у підшипниках при обертанні барабана: для одного барабана з кутом обхвату ≥ 180°, с'1 = 1,1 ÷ 1,05; для одного барабана з кутом обхвату ≤ 90°, с'2 = 1,05 ÷ 1,02;

де n	-	кількість барабанів з кутом обхвату ≥ 180°;
m	-	кількість барабанів з кутом обхвату ≤ 90°.

У стрічкових транспортерах треба забезпечити (за рахунок натягу) достатнє зчеплення стрічки з приводним барабаном. Для визначення натягу S1, в набігаючий на приводний барабан вітці (переріз 1) використаємо теорію передачі руху і сили за допомогою гнучкої нитки:

Н,     (2.23)

де e	-	основа натуральних логарифмів;
K0 = 1,0…1,4	-	коефіцієнт запасу натягу (менше значення при вантажному натяжному пристрої, більше — при гвинтовому).
α	-	кут обхвату стрічкою приводного барабана, рад;
f	-	коефіцієнт тертя — зчеплення стрічки з барабаном (табл. 23).

Натяг у всіх характерних перерізах стрічки визначають методом обходу контура стрічки проти її руху (рис. 23). Натяги S2 та S3 визначають так:

Н.     (2.24)

Н.      (2.25)

Натяги S4 , S5, S6, S7 та Sзб  визначають аналогічно:

Н.    (2.26)

Н.      (2.27)

Н.     (2.29)

Н.      (2.29)

Величина рушійної сили Р0 (колової сили на приводному барабані) повинна бути уточнена за такою формулою

    (2.30)

У тому випадку, коли холоста вітка стрічки провисає (рис. 2.28), визначення натягів у характерних перерізах стрічки роблять методом обходу контура стрічки за її рухом. Спочатку визначають натяги у перерізах 2 та 3 за формулами (2.1) та (2.2); потім визначають натяг у перерізі 4

н.      (2.31)

Потім визначають натяг у перерізі 1.

 н.    (2.32)

Рушійну силу Р0 визначають за формулою (2.30). Після визначення рушійної сили перевіряють можливість передавання її за рахунок зчеплення стрічки з приводним барабаном:

     (2.33)

Розрахунок потужності, визначення передаточного числа привода і перевірочний розрахунок стрічки на міцність.

Для того щоб перебороти всі опори руху тягового органу (з урахуванням опорів, що виникають на приводному барабані і його підшипниках), до вала приводного барабана треба підвести потужність Nт

 вт,      (2.34)

де υс	-	швидкість стрічки, м/с;
Р0	-	рушійна сила (сила тяги у стрічці), Н;
с0 = 1,1…1,3	-	коефіцієнт, який враховує опір на приводному барабані (жорсткість стрічки і тертя у підшипниках) — більші значення для барабанів на підшипниках ковзання.

Потужність, що відбирається від вала двигуна, визначається за такою формулою:

квт,     (2.35)

де K = 1,1…1,25	-	коефіцієнт, що враховує короткочасне перевантаження в момент пуску транспортера під навантаженням (менше значення для електродвигунів, більше – для двигунів внутріш-нього згоряння);
ηT	-	к. к. д. трансмісії, який береться для попередніх розрахунків рівним 0,6…0,95 (залежно від кількості передавальних пар і їх типу).

За цією потужністю вибирають двигун за каталогом заводів-виготовлювачів, креслять його ескіз і виписують  його характеристику.

Передаточне число трансмісії визначають так:

    (2.36)

де пД	-	число обертів вала двигуна;
пб	-	число обертів приводного барабана.

    (2.37)

де Dб —діаметр приводного барабана, м.

Стрічка працює на розтяг та згин. її міцність залежить від механічних якостей тканини (у прогумованих стрічках гума практично не сприймає зусиль, тому що вона має велику деформованість).

Кількість прокладок прогумованої стрічки звичайно вибирають раніше, а потім роблять перевірочний розрахунок стрічки

Н/м,    (2.38)

де q і [q]	-	фактичне та допустиме навантаження на 1 м ширини однієї прокладки;
B	-	ширина стрічки, м;
z	-	кількість прокладок стрічки, прийнята раніше.

Н/м,     (2.39)

де Kрозр	-	розривне зусилля;
п	-	запас міцності стрічки.

Стрічки з тканини (непрогумовані) перевіряють на розтяг за такою формулою:

Н/м2,    (2.40)

де σр і [σ]р	-	фактична і допустима напруги розтягу;
δ	-	товщина стрічки, м;

Н/м2,    (2.41)

де σв	-	границя міцності стрічки на розтяг;
п = 8…9	-	запас міцності, м.

Напруження у стальній суцільнокатаній стрічці можна визначити, розглядаючи її як пластину при згині у двох напрямках (тому що на барабані, який вона огинає, середня частина циліндрична, а кінці конічні).

Прийнявши радіус переходу між циліндричною і конічною частинами барабана рівним радіусу барабана, одержимо:

Н/м2,   (2.42)

де E	-	модуль пружності матеріалу стрічки, Н/м2;
δ	-	товщина стрічки, м;
η = 0,8	-	коефіцієнт міцності заклепочного шва;
μ = 0,3	-	коефіцієнт Пуассона;
Dб	-	діаметр середньої частини барабана, м.
[σ]	-	допустима напруга у стрічці для раніше вказаних марок сталі [σ]=370 мН/м2.

Допустимі напруги при розрахунку заклепок, які з'єднують кінці стрічки, беруть такі:

[τ]ср = 3,9…5,9 мН/м2; [σ]см = 11,8…4,7 мН/м2.

Перевірочний розрахунок шарнірно-ланкової дротяної стрічки роблять на розтяг:

Н/м2,   (2.43)

де d	-	діаметр дроту, м;
K	-	коефіцієнт, який враховує нерівномірність навантаження  на окремі витки K = 0,4…0,5;
n′	-	кількість напіввитків у поперечному перерізі стрічки;
[σ]p	-	допустима напруга на розтяг для матеріалу дроту.

Кількість напіввитків n′ визначають за допомогою такого рівняння:

    (2.44)

де t	-	крок навивання;
B	-	ширина стрічки, м;

Зупинники стрічкових транспортерів

Після зупинки двигуна стрічка похилого транспортера під дією сили тяжіння вантажу, що знаходиться на її робочій вітці, може рухатися вниз. У цьому випадку вантаж завалить завантажувальний пристрій, що може викликати руйнування будь-якої деталі транспортера. Щоб уникнути цього, похилий транспортер повинен мати зупинник, який допускав би вільне обертання валів привода тільки в бік робочого руху. Звичайно зупинник монтують на приводному валу транспортера.

Основними вимогами, які ставляться до зупинників, є надійність, простота конструкції, швидка дія при вимиканні двигуна (щоб стрічка не встигла набути великої швидкості заднього ходу), плавне вмикання (без ривків і поштовхів, що передаються на стрічку), довговічність.

Рис.2.57. Храповий зупинник.

Для стрічкових транспортерів частіше застосовують храпові і рідше фрикційні зупинники.

Храповий зупинник (рис. 2.57) являє собою пристрій, який складається з: храпового колеса (що має зуби особливої форми), яке насаджене на приводному валу, і собачки, що знаходиться з ним у зчепленні і вільно повертається на нерухомій осі.

Для того щоб у період зупинки транспортера під навантаженням собачка

не вийшла з зачеплення з храповиком, потрібно геометричну вісь повороту собачки розміщати на дотичній до ободу храповика, проведеній у вершині зуба, що знаходиться в зчепленні з собачкою, і упорна площина повинна складати цілком певний кут α до радіуса храповика, яка проходить через вершину цього зуба.

Розглянемо дію зуба храповика на собачку на початку її зачеплення, тобто у положенні упора вершини зуба у її носик (рис. 2.57, а). Сила тиску зуба храповика на собачку (сила N0), нормальна до упорної площини зуба, може бути розкладена на дві сили: Р — колову, що передається через собачку на вісь повороту і з неї на раму; Т — радіальну, направлену по радіусу храповика, що передається на вал і з нього на раму.

Сила Т прагне повернути собачку і притиснути її до дна западини храпового зуба. Цьому зубу чинить опір сила тертя

Для того щоб собачка могла повністю увійти в зачеплення із зубом храповика, необхідно дотримуватися такої нерівності

або

З останньої нерівності одержимо:

або     (2.45)

Рекомендується брати кут α = 20°, що задовольняє нерівність (2.45) навіть при грубо оброблених поверхнях стикання собачки з зубами.

При побудові зубів храповика треба провести з центра колеса коло радіусом (рис. 2.57, а) і направити дотичну до цього кола упорну площину кожного зуба так, щоб кути при вершинах зубів були гострими. Нарізують храпові зуби  за допомогою дискової фрези з  кутом профілю 60°.

Діаметр початкового (зовнішнього) кола храповика D0 = mz, де m — модуль та z — число зубів. Діаметр кола западин D = D0 - 2h, де Н — глибина западини (радіальний розмір).

Зуб храповика при розрахунку на міцність розглядають як балку (рис. 2.57, в), закріплену одним кінцем і навантажену на другому силою N0

Н/м2,    (2.57)

де Мзг	-	згинальний момент, Н · м;
W	-	момент опору небезпечного перерізу, м3;
b	-	довжина зуба, м;
а	-	товщина зуба біля кореня, виміряна паралельно до напрямку згинальної сили N0, м;
h'	-	плече згинальної сили

Рекомендується: b = ψm; h = 0,75 m; а = 1,5; h = 1,5 · 0,75m, де ψ – коефіцієнт довжини зуба.

Помноживши чисельник на R0, знаменник на (дорівнює R0) і підставивши у розрахункове рівняння значення розміру зуба, а також взявши α = 20°, одержимо:

Н/м2,     (2.58)

де	-	згинальний момент, Н · м;
z	-	число зубів храповика.

Звідси

м,     (2.59)

Коефіцієнт довжини зуба рекомендується приймати: для чавуну ψ = 1,5…3,5, для стального литва ψ = 1,5…2,5; для прокатної сталі ψ = 1,0…1,5.

Допустимі напруги на згин для зубів храповика, враховуючи удар, беруться заниженими:

[σ]зг = 10…12 мН/м2 для СЧ 15-32 та СЧ 18-36, [σ]зг = 15…20 мН/м2 для стального литва марок 35Л та 45ЛГ, [σ]зг = 25…40 мН/м2 для прокатної і кованої сталі марок Ст. З та Ст. 4.

У формулу (2.59) Мк треба підставляти у Н·м та [σ]зг в Н/м2. Не слід брати дуже мале число зубів, бо зупинка храповика супроводиться ударом. Удар буде тим більший, чим більший крок зуба. Для зменшення впливу удару іноді ставлять кілька собачок, зміщуючи їх зачеплення з зубами (при двох собачках на півкроку, при трьох на третину кроку і т. д.).

Зуби храповика, враховуючи початковий момент зачеплення, перевіряють на інтенсивність навантаження по довжині зуба:

Н/м,     (2.60)

де [q] - допустима інтенсивність навантаження: для чавунних храповиків [q] = 100 кН/м, для стальних [q] = 300 кН/м.

Собачка (рис. 2.57, б) працює одночасно на стиск та згин. Найбільші напруги виникають у момент упору її носика у вершину зуба храповика:

Н/м2,    (2.61)

де	-	напруга стиску, Н/м2;
	-	напруга згину, Н/м;
b1	-	товщина собачки, м;
с	-	плече згинального моменту, м;
s	-	висота поперечного перерізу собачки у небезпечному перерізі, м.

Собачки виготовляють із сталі марок Ст. З і Ст. 4, для яких допустимі напруги, враховуючи ударний характер навантаження, беруться заниженими:

[σ]зг = 25…40 мН/м2.

Крутний момент на приводному барабані, що сприймається зупинником, при оберненому русі стрічки буде такий:

    (2.62)

де Wор	-	рушійна сила при оберненому русі стрічки;
Dб	-	діаметр барабана, м.

Для визначення сили Wор використовуємо схему (рис. 2.56), прийнявши напрям руху (під дією сили тяжіння вантажу) робочої вітки вниз вздовж стрічки, а холостої — вгору:

(2.63)

У тому випадку, коли Wор дорівнює або менше нуля, то зупинник не потрібний, тому що гальмування і зупинка відбуваються за рахунок тертя стрічки об підтримуючі опори. Це можливо при малому куті Р і при плоских опорах стрічки.

Застосовують також храпові зупинники з внутрішнім зачепленням. Конструкцію одного з них показано на рис. 2.58. Зуби храповика розміщені на внутрішньому боці обода приводного барабана. Дві собачки шарнірно з'єднані з нерухомою втулкою, яка має два роги. Собачки підтиснені до зубів храповика легкими пружинками і входять у зачеплення через півкроку одна після одної.

Рис.2.58. Храповий зупинник з внутрішнім зачепленням

Опорні поверхні зубів храповика розміщені радіально, а тому силою, нормальною до робочої поверхні зуба, буде колова сила Р.

Треба дотриматися такої нерівності

або α > ρ.

Звичайно α беруть від 20° до 30°.

Модуль храпового зачеплення визначається так, як і при зовнішньому зчепленні:

Н/м2,

b = ψm; h = 0,75 m; а = 3 h.

Помноживши чисельник на R0, а знаменник на одержимо:

Звідси

м.

Храпові зупинники не завжди виправдовують себе при транспортуванні в'яжучих вантажів, тому що заглибини храпового колеса залипають і собачка може перепустити кілька зубів перш ніж потрапить у чисту западину. Внаслідок цього станеться надмірний розгін тягового органу, а наступна раптова зупинка викличе удар, який може призвести до руйнування зупинника чи інших елементів транспортера.

Зараз, крім храпових зупинників, поширені роликові фрикційні зупинники. Вони діють плавно і тому не мають основного недоліку храпових зупинників, тобто ривків, але вони складніші за конструкцією і дорожчі, тому що вимагають більш старанного виготовлення, більш дорогих матеріалів та термічної обробки деталей.

Роликовий зупинник (рис. 2.59) складається з нерухомого кожуха 1, у який запресовано стальну втулку 2; диска 4, жорстко насадженого на приводний вал 5, роликів 3, розміщених у гніздах диска 4.

При робочому обертанні приводного вала ролики перестають бути заклиненими і не перешкоджають обертанню вала (незважаючи на те, що пружинки 6 притискають їх до сполучених з ними поверхонь втулки 2 диска 4. При припиненні транспортування вантажу, тобто при тенденції приводного вала до обертання в оберненому напрямку, ролики заклинюються між втулкою 2 та опорними поверхнями гнізда диска 4, внаслідок чого обертання вала припиняється.

При ввімкненні привода у місцях контакту (у точках А і В) на ролик діють нормальні сили N0 і дотичні сили тертя (рис. 2.59). Перенісши сили у точку їх перетину (тобто на вісь ролика) і склавши їх геометрично, одержимо рівнодіючу, яка намагається виштовхнути ролик з кута заклинювання. Перенісши сили тертя fN0 у точку їх перетину с і склавши їх геометрично, одержимо рівнодіючу силу Т, направлену у бік, прямо протилежний дії сили S.

Рис.2.59. Роликовий зупинник

Заклинювання ролика буде забезпечене тільки при такій умові:

S < T або

Прийнявши до уваги, що (де ρ — кут тертя), одержимо:

α < 2ρ.     (2.64)

Коефіцієнт тертя між роликами і поверхнею втулки та диска слід брати f = 0,04…0,06.

Вибравши кут заклинювання α і задавшись діаметром ролика, можна сконструювати гнізда диска. Практично кут беруть у межах від 2°30' до 6°30'. При великих кутах існує небезпека проковзування роликів по втулці, при малих кутах виникає небезпека затиснення роликів, роздавлювання їх і зминання контактуючих з ними поверхонь.

Ролики беруть діаметром від 12 до 25 мм з асортименту роликових підшипників. При цьому рекомендується брати відношення D0 : d0= 8 і довжину ролика l = (1…2) d0, де D0 - внутрішній діаметр кільця, d0 - діаметр ролика.

Втулку 2 і диск 4 виготовляють із шарикопідшипникової сталі ШХ15 з гартуванням контактних поверхонь до твердості НRC = 62…64.

Іноді для втулки та диска беруть сталь 15, а поверхні, що контактують із роликами, цементують на глибину не менше 1,5 мм і гартують до твердості НRC = 56…62.

Контактні напруження у місцях дотику роликів із втулкою і диском визначаються за формулою Герца.

На опорних поверхнях втулки і ролика:

Н/м2;   (2.65)

та опорних поверхнях диска з роликом:

Н/м2;   (2.66)

де r0 і R0	-	радіуси кривизни відповідно ролика і поверхні дотику;
Е	-	Е = 2,1·105 мН/м2 модуль пружності матеріалу ролика, втулки і диска, що підставляємо у формули (49) і (50), Н/м2;
[σ]зг	-	допустима контактна напруга зминання, Н/м2.

Для шарикопідшипникової сталі, загартованої до твердості HRС-62, беруть [σ]зг = 1470…1960 мН/м2.

Силу N0 можна визначити з умови, що крутний момент (момент зворотного ходу) дорівнює моменту тертя роликів по кільцю:

Звідси

Н,     (2.67)

де Мк	-	крутний момент (момент зворотного ходу), Н·м;
z	-	кількість роликів.

Для похилих стрічкових транспортерів найпростішим і досить надійним є стрічковий зупинник, гальмуючим елементом якого є відрізок прогумованої стрічки 2, закріпленої на рамі 1 біля приводного барабана 4. При обертанні приводного барабана для підняття вантажу (рис. 2.60, а) гальмівна стрічка 2 ковзає по вивороту холостої вітки 3 тягового органу, а при обертанні у протилежний бік (рис. 2.60, б) гальмівна стрічка затягується під барабан і зупиняє тяговий орган.

Недоліком стрічкового зупинника є те, що він допускає деякий рух стрічки транспортера у протилежний бік. У зв'язку з цим кінець гальмівної стрічки повинен бути розміщений найближче до барабана, а її довжина повинна дозволяти обігнути барабан не менше як на половину кута його обхвату транспортерною стрічкою.

ПРИКЛАД РОЗРАХУНКУ СТРІЧКОВОГО КОНВЕЄРА

Вихідні дані для розрахунку:

1.  Схема завдання;

Позначення:  – конвеєр;  – урухомник

Накреслити:  нижню головку;  верхню головку;  загальний вигляд

1.  Продуктивність конвеєра – Q = 20 кг/с;
2.  Довжина конвеєра – L = 15 м;
3.  Висота конвеєра – H = 3 м;
4.  Вантаж для транспортування - пшениця;
5.  Додаткові дані (спосіб розвантаження конвеєра, тип стрічки, опори і т. д): завантаження через бункер, вивантаження - вільне, через кінцевий барабан.

Послідовність розрахунку.

1.  Визначаємо кут нахилу конвеєра до горизонту β і порівнюємо його з кутом тертя ρ вантажу по стрічці. При цьому, потрібно мати на увазі, що кут нахилу конвеєра до горизонту повинен бути на 4…5° менше кута тертя вантажу по стрічці при русі. Фізико-механічні властивості сільськогосподарських вантажів наведені в таблиці 1.

Таблиця 1. Основні фізико-механічні властивості сільськогосподарських вантажів

Назва вантажу	Об’ємна маса γ,т/м3	Кут природного ухилу в спокої, φ0 град	Коефіцієнт тертя спокою f0
по сталі	по дереву	по гумі
Горох	0,78...0,82	24...26	0,25	0,27	0,36
Гречка	0,54...0,72	26...28	0,73	0,79	0,8
Кукурудза (зерно)	0,60...0,77	28	0,4	0,44	0,46
Конопляне насіння	0,55...0,60	27	0,38	0,41	0,44
Насіння льону	0,55...0,66	35	0,34	0,37	0,4
Мука	0,55...0,60	55	0,65	0,85	0,85
Овес	0,40...0,52	27	0,46	0,52	0,55
Висівки	0,25...0,44	38	2,16	2,3	2,45
Просо	0,75...0,83	24...26	0,38	0,4	0,45
Пшениця	0,65...0,82	33...35	0,4	0,62	0,68
Рис	0,65...0,75	33...35	0,47	0,57	0,6
Ячмінь	0,60...0,72	27...29	0,37	0,42	0,5
Соняшник	0,42...0,45	45	0,51	0,54	0,58
Жито	0,68...0,49	35	0,58	0,62	0,66
Картопля	0,65...0,73	35	0,51	0,55	0,58
Буряки	0,47...0,70	35	0,5	0,54	0,57
Сіно і солома	0,28...0,30	-	0,35	0,37	0,4
Сіно ворохом	0,10...0,17	-	0,31	0,33	0,35
Силос вологий	0,55...0,65	-	0,78	0,75	0,9
Кукурудза (качани)	0,38...0,45	-	0,6	0,63	0,7
Гній мокрий	0,60...0,89	72	1,68	1,8	1,9
Торф вологий	0,55...0,65	50	0,7	0,75	0,85
Торф висушений на повітрі	0,33...0,41	45	0,27	0,3	0,32

Як тяговий орган приймаємо прогумовану конвеєрну стрічку за Гостом 20-76. Коефіцієнт тертя спокою f пшениці по прогумованій стрічці вибираємо з таблиці 1: f0 =  0,57; коефіцієнт тертя при русі f вираховуємо.

f = tgρ = 0,46

Звідси, Кут тертя пшениці по прогумованій стрічці більше кута нахилу конвеєра до горизонту, тобто вантаж не скочуватиметься по стрічці під дією сили власної ваги.

В таблиці 2 і 3 розглянуті різні типи стрічок та наведені матеріали з яких вони виготовляються. Обери таку стрічку, що для твого майбутнього конвеєра найбільше підходить.

Таблиця 2.Параметры плоских приводних гумовотканинних стрічок (ГОСТ 23831-79).

Тип тканини	Марка	Міцність прокладки на основі, Н/мм.
З бавовняних ниток	Б-800	55
З комбінованих ниток	БКНЛ-65	65
З синтетичних ниток	ТА-150	150
	ТА-200	200
	ТА-300	300
	ТА-300	300

Таблиця 3.Параметри конвеєрних стрічок. (ГОСТ 20-76)

Міцність прокладки на основі	З комбінованих ниток	З поліамідних ниток	З поліефірних ниток
65	БКНЛ-65	-	-
100	БКНЛ-100	ТА-100
100		ТА-100	-
150	БКНЛ-150	ТА-150
150		ТК-150	-
200	-	ТК-200	ТКЛ-200
300	-	ТА-300
300		ТК-300	ТКЛ-200
400	-	ТА-400
400	-	ТК-400	МЛК-400

1.  Розраховують ширину стрічки В транспортера
2.  плоскострічкового

    (2.1)

1.  жолобчастого

   (2.2)

де Q	-	продуктивність конвеєра, кг/с;
υ	-	швидкість переміщення стрічки, м/с;
с	-	коефіцієнт, враховуючий вплив на продуктивність кута нахилу стрічки транспортера і притуплення вершини шару вантажу;
γ	-	об’ємна вага вантажу (густина), кг/м3;
φ	-	кут природного укосу вантажу в русі, град.

Коефіцієнт с слід вибирати, керуючись такими рекомендаціями:

β	-	0…5º	5º…10º	10º…15º	15º…20º	>20º
С	-	1,0	0,98	0,95	0,90	0,85

Підставляємо у вирази (1) або (2) свої значення продуктивності. Швидкості різних сільськогосподарських вантажів, встановлені практикою для транспортерів з прогумованою стрічкою, що рекомендуються, приведені в таблиці 4.

Таблиця 4. Рекомендовані швидкості вантажів (стрічка прогумована).

Найменування вантажу	Швидкість м/с	Найменування вантажу	Швидкість м/с
Важке зерно (кукурудза, пшениця та ін.)	3..5	Солома	0,8...1,4
Легке зерно (овес, ячмінь, соняшникове насіння та ін.)	2..2,5	Качани кукурудзи	1,5...2,5
Роздроблене зерно	1...2	Торф,	1...2
Гравій, пісок, щебінь	1...2
Висівки	1,5...2	Вапно, зола	1,5...2
Мука	0,8..1	Кристалічно-хімічні продукти	1...3
Картопля, буряк	0,7...1,5	Штучні вантажі	0,8...1,5

Швидкості руху бавовняних (не прогумованих) стрічок рекомендується приймати не більше 2 м/с; суцільнотканних - не більше 1,6 м/с; сталевих, дротяних - не більше 1,25 м/с.

Кут природного укосу вантажу при русі

    (2.3)

де φ0 - кут природного укосу вантажу у спокої; приймають з таблиці 1. Менші значення φ приймають при тому, що спирається стрічки на роликові опори, більші – при русі стрічки по настилу.

Приймаємо конвеєр плоскострічковий. Ширину стрічки в цьому випадку визначаємо по формулі:

де Q = 20кг/с	продуктивність конвеєра;
υ = 3…5 м/с	швидкість переміщення стрічки, приймаємо υ = 4м/с;
с = 0,95	при β = 10°…15°;
γ = 700…800 кг/м3	об’ємна вага вантажу (густина), приймаємо з таблиці 1 для пшениці γ = 750кг/м3;

Кут природного ухилу пшениці в русі - (φ) визначаємо з виразу (3):

Приймаємо φ = 15°.

Тоді

м.

За таблицею 3 приймаємо В = 400 мм, тип стрічки четвертий з номінальною міцністю тягових прокладок 100 Н/мм, число прокладок z = 2.

При транспортуванні штучних вантажів ширину стрічки визначають по формулі

м,      (2.4)

де b – ширина вантажу, м.

Якщо, потрібно транспортувати коренебульбоплоди або початки кукурудзи, ширину стрічки визначають виходячи з виразу (2.5).

B = (2,5…4,0)a     (2.5)

де а – максимальний розмір шматка вантажу.

Отримане розрахункове значення ширини стрічки округляють до найближчого стандартного значення. Як тяговий орган можна використовувати стандартні стрічки загального призначення (таблиця 5). Або плоскі приводні гумовотканинні паси (таблиця 6).

Таблиця 5. Стрічки конвеєрні гумовотканні.

Ширина стрічки, B, мм	Кількість тягових прокладок при різній номінальній міцності
2 тип	4 тип
200	150	100	55	100	55
100 ,200	-	-	-	-	1…2	1…2
300,400	-	-	3	3…5	1…2	1…2
500	-	-	3	3…5	1…2	1…2
650	-	3…4	3…5	3…6	1…2	1…2
800	3…6	3…6	3…8	3…8	1…2	1…2
1000	3…6	3…8	3…8	3…8	1…2	1…2
1200	3…7	3…8	3…8	3…8	1…2	1…2

Для стрічок, що використовуються в сільському господарстві, рекомендується приймати мінімальне число прокладок z.

Конвеєрні стрічки випускають п’яти типів: 1, 2Р, 2, 3, 4. В сільському господарстві рекомендується застосовувати стрічки двох типів:2 і 4.

Таблиця 6. Паси плоскі приводні гумовотканні (ГОСТ 23831-79).

Ширина стрічки, B, м	Кількість тягових прокладок при різній номінальній міцності
55	150	200	300
200, 250	3…6	3…4	3…4	3
280, 315	3…6	3…4	3…4	3
355	3…6	3…5	3…4	-
400, 450	3…6	3…5	3…4	-
500, 580	3…6	3…5	3…4	-
700	-	3…5	3…4	3…4
750, 800
900, 1000	-
1100	-	3…5	3…4	3…4
1200	-	3…6	3…5	3…6

1.  Визначаємо довжину бортів завантажувального пристрою.

Довжина бортів лотка дорівнює шляху сковзання вантажу по стрічці. Визначимо шлях сковзання сипкого або дрібно-шматкового вантажу по стрічці при зміні швидкості вантажу від υ0 до υс (де υ0 — початкова швидкість руху вантажу, υс — кінцева швидкість, або швидкість стрічки). Шлях сковзання вантажу за період зміни швидкості від до υс буде l. .

    (2.6)

де g	-	прискорення вільного падіння, рівне 9,81 м/с;
β	-	кут нахилу конвеєра до горизонту.

Для транспортування штучних вантажів завантажувальний пристрій не роблять. Не рекомендується приймати l > 2,5м.

Приймаємо, що υ0 = 0.

Тоді

м.

1.  Розраховуємо силу опору руху тягового органу

Рис. 2.1. Схема сил опору руху тягового органу

Визначимо силу опору руху сипкого або дрібношматкового вантажу, яка виникає в період завантаження стрічкового транспортера, при безперервній подачі вантажу на стрічку. Сила опору W1, обумовлена розгоном вантажу від початкової швидкості υ0 до швидкості υс, може бути визначена по формулі (2.7).

    (2.7)

Н.

1.  Сила опору переміщення стрічки на прямолінійній робочій ділянці транспортера W2.

  (2.8)

де L	-	довжина транспортера, м;
ωs	-	коефіцієнт опору руху стрічки;
qвн	-	маса вантажу на 1 м довжина транспортера, кг/м;
qт	-	маса тягового органу довжиною 1 м, кг/м;

Визначаємо погонну масу вантажу (масу вантажу на 1 м довжини конвеєра) за формулою:

    (2.9)

кг/м,

Погонну масу тягового органу qт визначають за формулою:

    (2.10)

де В	-	ширина стрічки, м;
γР	-	щільність паса, для плоско-гумових пасів γР = 1100 кг/м3 ;
δ	-	товщина стрічки, м.

Для визначення δ потрібно, задавшись міцністю тягових прокладок, визначити їх кількість по табл.5 або 6 . Тоді

    (2.11)

     (2.12)

де	-	сума товщин тягових прокладок;
z	-	число прокладок;
δ1	-	товщина однієї тягової прокладки, приймають з таблиці 5, 6.

Сумарну товщину обкладок визначають за формулою

    (2.13)

де δР і δнр – товщина обкладань відповідно робочій і неробочій поверхні стрічок. Для приводних ременів вони рівні і їх значення приймають з ряду: 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0;5,0; 6,0. Для конвеєрних стрічок - з таблиці 7.

Ширина стрічки, щільність паса нам відомо, визначимо товщину паса. Задавшись міцністю тягових прокладок, визначимо їх кількість по табл.5 або 6 . Тоді:

	-	загальна товщина тягових прокладок;
z	-	кількість тягових прокладок, приймаємо z = 2 (таблиця 5);
δ1	-	товщина однієї тягової прокладки, приймають з таблиці 7, δ1 = 1,9 м.

мм.

Сумарну товщину обкладок визначають за формулою (2.13)

мм,

де δР і δнр – товщина обкладань відповідно робочої і неробочої поверхні стрічок. Для приводних пасів вони рівні і їх значення приймають з ряду: 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0;5,0; 6,0. Для конвеєрних стрічок - з таблиці 7.

δР = 3,0 мм – товщина обкладання з гуми марки С робочої поверхні (див. табл. 9)

δнр = 1,0 мм – товщина обкладання з гуми марки С неробочої поверхні (див. табл.9)

Тоді

мм.

Отже,

кг/м.

Таблиця 7. Товщина тканинних прокладок.

Номінальна міцність прокладки, Н/мм	З гумовим прошарком	Без гумового прошарку
З синтетичних ниток	З комбінованих ниток
55	2,0	-	-
100	1,9	-	-
150	1,4	-	-
200	1,3	1,9	1,6
300	1,2	1,6	1,3
400	-	-	1,15

Таблиця 8. Товщина тканинних прокладок (ГОСТ 23831-79).

Номі-нальна міцність прокладки, Н/мм	З баво-вняних ниток	З комбі-нованих ниток	З синте-тичних ниток	З бавов-няних ниток	З комбі-нованих ниток
Для стрічок з гумовим прошарком	Для стрічок без гумового прошарку
55	1,50	1,20	-	1,25	1,00
150	-	-	1,30	-	-
200	-	-	1,40	-	-
300	-	-	1,50	-	-

9. Товщина зовнішніх обкладок стрічки

Тип стрічки	Вид стрічки	Товщина зовнішніх обкладань стрічки з гуми марок
А	В	С
2	Загального призначення
4	Загального призначення	-	-	-	-

1.  В чисельнику товщина в міліметрах гумового обкладання на робочій поверхні стрічки, в знаменнику - на неробочій.

Якщо стрічка спирається на плоский настил, то  

де f - коефіцієнт тертя ковзання стрічки по настилу (при сталевих настилах Ws = 0,35…0,60; при дерев'яних (чисто струганих) - Ws = 0,40…0,70. Якщо стрічка спирається на роликові опори, то Ws = 0,06…0,1 (менше значення для прямих роликоопор, більше - для жолобчастих.) Діаметр, довжина роликів і кути їх нахилу залежно від ширини стрічки для стандартних конвеєрів приведена в таблиці 10; їх позначення - на рис.1)

Приймаємо, що стрічка спирається на прямі роликові опори на робочій і холостих гілках. Коефіцієнт опору приймаємо Ws = 0,08.

Тоді,

Н.

Рис. 2.2 Схеми роликових опор конвеєрної стрічки

Рис. 2.3 Опорний ролик

Таблиця 10. Параметри роликів стандартних конвеєрів.

Ширина стрічки, мм	Діаметр ролика, мм	Довжина ролика, мм	Кути нахилу роликів, град.
Стаціо-нарний	Пере-сувний	Жолобо-видний
В	Dp	L	L	L1	L2	α1	α2
300	63	400	-	-	-	-	-
400	63, 89, 108,	500	160	10, 20,30
500	600	200
600	63, 89, 108, 133	750	250
800	63, 89, 108, 133, 159, 194, 219,245	950	1150	315	465	10
1000	89, 108, 133, 159, 194, 219, 245	1150	1400	380	600	10, 20,30, 45
1200	1400	1600	465	670

Конструктивні розміри роликів приведені в таблиці 11, позначені на рис.2.2. Відстань між роликами під робочою гілкою прогумованої стрічки приймають lp = 0,8…1,2 м, під холостою гілкою – в 2 рази більше. В місцях завантаження відстань між роликами lp3 = 0,5 lp.

При транспортуванні штучних вантажів відстань між опорами повинна бути такою, щоб цей вантаж весь час знаходився не менше, ніж на 2 роликах, тобто

lp = (0,4…0,45) lвн.

де lвн - розмір вантажу, паралельний напряму його транспортування.

11.Конструктивні розміри роликоопор

Діаметр, ,мм	Довжина ролика, L ,мм	Ширина лиски , S, мм	Довжина лиски, а, мм
63	160	200	250	315	400	500	600	750	950	8	10
89	160	200	250	315	380	465	500	600	670	12	14
108	160	200	250	315	380	465	500	530	600	14	16
133	250	315	380	465	530	600	670	750	900	14	16
159	900	950	1000	1115	125	1400	1500	1600	-	18	20
194	1000	1150	1250	1400	-	-	-	-	-	22	24

 

Позначення ролика:

Ролика Г-133×380-16×14 ГОСТ 22646-77

де Г	-	ролик гладкий;
133	-	діаметр ролика, мм;
380	-	довжина ролика, мм;
16	-	довжина лиски, мм;
14	-	ширина лиски, мм.

Відстань між роликами на прямолінійній робочій ділянці приймаємо рівним 0,8м, на холостій гілці - 1,5 м, в зоні завантаження -  0,36 м, діаметр ролика Dp = = 108 мм. Відповідно до таблиці 10 і 11 приймаємо гладкий ролик.

Ролик Г - 108ГОСТ 22646-77

де Г	-	ролик гладкий;
108	-	діаметр ролика, мм;
500	-	довжина ролика, мм;
16	-	довжина лиски, мм;
14	-	ширина лиски, мм.

1.   Сила опору переміщення стрічки на неробочій ділянці W3.

   (2.14)

Якщо стрічка на цій ділянці вільно провисає, то WS = 0.

Стрічка спирається на ролики, відстань між якими дорівнює 1,5 м.

Тоді

Н.

1.  Сила опору при розвантаженні W4 залежить від способу розвантаження. При розвантаженні за допомогою щитків приблизно W4 можна визначити по такій формулі.

    (2.15)

де W4	-	сила опору при розвантаженні, н;
qB	-	погонна маса вантажу в кг/м,
g	-	прискорення вільного падіння g = 9,81 м/сек2;
В	-	ширина стрічки, м.

Оскільки розвантаження вільне через верхній барабан, то W4 = 0.

1.  Рушійна сила РО попередньо визначається за сумою всіх сил опору руху з урахуванням втрат на всіх барабанах, крім приводного:

н,     (2.16)

де коефіцієнт, який враховує втрати на всіх барабанах (крім приводного); сюди входять втрати на перегинання стрічки (жорсткість) і опір тертя у підшипниках при обертанні барабана: для одного барабана з кутом обхвату ≥ 180°, с'1 = 1,1 ÷ 1,05; для одного барабана з кутом обхвату ≤ 90°, с'2 = 1,05 ÷ 1,02;

де n	-	кількість барабанів з кутом обхвату ≥ 180°;
m	-	кількість барабанів з кутом обхвату ≤ 90°.

1.  У стрічкових транспортерах треба забезпечити (за рахунок натягу) достатнє зчеплення стрічки з приводним барабаном. Для визначення натягу S1, в набігаючий на приводний барабан вітці (переріз 1) використаємо теорію передачі руху і сили за допомогою гнучкої нитки:

н,     (2.17)

Н,

де e	-	основа натуральних логарифмів;
K0	-	K0 = 1,0…1,4 коефіцієнт запасу натягу (менше значення при вантажному натяжному пристрої, більше — при гвинтовому).
α	-	кут обхвату стрічкою приводного барабана, рад;
f	-	коефіцієнт тертя — зчеплення стрічки з барабаном (табл. 23).

Натяг у всіх характерних перерізах стрічки визначають методом обходу контура стрічки проти її руху. Натяги S2 та S3 визначають так:

Н.      (2.18)

Н.     (2.19)

Натяги S4 , S5, S6, S7 та Sзб  визначають аналогічно:

Н,    (2.20)

Н,      (2.21)

Н,     (2.22)

Н.     (2.23)

Н,

S4 = 836,27 - 75,26 - 337,44 = 423,57 Н.

Натяги S3 та S2 визначають аналогічно:

Н,

Н.

Рис. 2.4 Схема сил руху гілок транспортера

1.  Величина рушійної сили Р0 (колової сили на приводному барабані) повинна бути уточнена за такою формулою

    (2.24)

Уточнюємо значення рушійної сили Р0 (колової сили на приводному барабані).

Р0 = 836,27 - 441,39 = 394,88 Н.

Після визначення рушійної сили перевіряють можливість передавання її за рахунок зчеплення стрічки з приводним барабаном за виразом (2.25):

     (2.25)

Умова виконується.

У тому випадку, коли холоста вітка стрічки провисає, визначення натягів у характерних перерізах стрічки роблять методом обходу контура стрічки за її рухом. Спочатку визначають натяги у перерізах 2 та 3, а потім визначають натяг у перерізі 4

н.      (2.26)

Потім визначають натяг у перерізі 1.

 н.    (2.27)

Таблиця 12. Коефіцієнт тертя (зчеплення) стрічки з приводним барабаном

Матеріал стрічки і барабана	Коефіцієнт тертя (зчеплення)
Прогумована стрічка, барабан сталевий або чавунний:	0,2…0,3
Прогумована стрічка, дерев'яна футеровка:	0,3…0,35
Прогумована стрічка, матерчата футеровка:	0,35…0,4
Прогумована стрічка, гумова футеровка:	0,4…0,5
Бавовняна стрічка, барабан сталевий або чавунний:	0,15…0,20
Бавовняна стрічка, барабан футерований деревом або тканиною:	0,25…0,30

1.  Виконують перевірочний розрахунок стрічки на міцність по максимальному натягу:

    (2.28)

де k	-	навантаження, що доводиться на 1 мм ширини однієї прокладки;
kp	-	навантаження, що допускається на 1 мм ширини однієї прокладки;
B	-	ширина стрічки, мм;
z	-	прийняте раніше число прокладки стрічки.

Допустиме навантаження, kp визначають для конвеєрних стрічок по таблиці 13, для приводних пасів обирають з таблиці 14.

де S1 = 836,27 Н, В = 400мм, z = 2.

Тоді

Н/мм.

З таблиці 13 знаходимо, що Kp = 12 Н/мм, а отже, міцність стрічки достатня.

1.  Обираємо типи барабанів (литий чавунний або зварний сталевий) і визначають їх розміри.

Для стандартних транспортерів з прогумованою стрічкою діаметр приводного барабана натяжного Для пересувних відповідно: Розрахункове значення діаметра барабана округляють до найближчого стандартного по Госту 22645-77 (160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1400, 1600, 2000, 3000 мм).

Таблиця 13. Навантаження, що допускається, для конвеєрних стрічок.

Тип стрічки	Кут нахилу конвеєра β, град	Число тягових прокладок, z	Допустиме робоче навантаження, kp Н/мм, при номінальній міцності прокладки
400	300	200	150	100	55
Загального призначення	до 10	до 5	50	36	25	18	12	7
> 10	> 5	45	32	22	16	10	6

Таблиця 14. Допустиме навантаження для привідних пасів.

Міцність прокладки, Н/мм	Допустиме робоче навантаження kp, Н/мм
55	5,5
100	10,0
150	15,0
200	20,0
300	30,0
400	40,0

Часто діаметр приводного і натяжного барабанів роблять однаковим. Довжину барабана приймають на 30...50 мм більше ширини стрічки. Кріплення приводного барабана на провідному валу звичайно здійснюють з допомогою шпонок. Натяжний барабан можна виконати тим, що обертаються на нерухомій осі або що обертається разом з віссю. Натягнення стрічки здійснюється звичайно переміщенням в направляючих осі або постійно за допомогою вантажу, пружини і т.д.

Приймаємо барабан литий з чавуну. Діаметр приводного і натяжного барабанів однакові і рівні.

Приймаємо відповідно до Госту 22645-77 Довжина барабана:

м.

Кріплення приводного барабана на валу здійснюємо за допомогою шпонкових з'єднань. Натяжний барабан через підшипники кочення спирається на вісь, що не обертається. Натяг стрічки здійснюємо за рахунок переміщення натяжного барабана за допомогою гвинтового з'єднання.

1.  Для того щоб перебороти всі опори руху тягового органу (з урахуванням опорів, що виникають на приводному барабані і у його підшипниках), до вала приводного барабана треба підвести потужність Nт

 вт,      (2.29)

 Вт,

де υс	-	швидкість стрічки, м/сек;
Р0	-	рушійна сила (сила тяги у стрічці), н;
с0 = 1,1…1,3	-	коефіцієнт, який враховує опір на приводному барабані (жорсткість стрічки і тертя у підшипниках) — більші значення для барабанів на підшипниках ковзання.

1.  Потужність, що відбирається від вала двигуна, визначається за такою формулою:

квт,     (2.30)

кВт,

де K	-	K = 1,1…1,25 коефіцієнт, що враховує короткочасне перевантаження в момент пуску транспортера під навантаженням (менше значення для електродвигунів, більше — для двигунів внутрішнього згоряння);
ηT	-	к. к. д. трансмісії, який береться для попередніх розрахунків рівним 0,6…0,95 (залежно від кількості передавальних пар і їх типу).

За цією потужністю вибирають двигун за каталогом заводів-виготовлювачів, креслять його ескіз і виписують його характеристику.

Приймаємо електродвигун сільськогосподарського призначення 4А 100 4СУ І, який має наступні параметри:

 виконання М100.

1.  Передавальне число трансмісії визначають так:

    (2.31)

де пД	-	число обертів вала двигуна;
пб	-	число обертів приводного барабана.

   (2.32)

де Dб — діаметр приводного барабана, м.

де ωном = 145 рад/с.

Тоді

1.  Розробляють схему приводу транспортера; вибирають з каталогу редуктор, муфти та інші стандартні вузли. Якщо не можливо підібрати стандартний редуктор з необхідним передавальним числом, застосовують додаткову передачу гнучким зв'язком (ланцюгову або пасову).

Основні параметри редуктора: aω = 100 мм, Тном = 250Н·м – номінальний крутний момент на тихохідному валу; номінальне радіальне навантаження на швидкохідному валу і на тихохідному валу; маса 27 кг. Ескіз редуктора представлений на рис. 5. Таким чином, вимагається застосувати гнучкий зв'язок: або ланцюгову передачу між тихохідним валом редуктора і ведучим валом барабана або пасову передачу між валом електродвигуна і швидкохідним валом редуктора. Приймаємо клинопасову передачу.

 

Рис.2.5 Схема редуктора ЦУ-100

1.  Викреслюють кінематичну схему привода. Передачу гнучким зв'язком необхідно розраховувати. Редуктор підбирають по передавальному числу, кутовій швидкості вихідного або вхідного вала та крутному моменту, на вихідному валу або по іншому поєднанню параметрів. Муфти підбирають по передаваному крутному моменту і діаметрам з'єднаних валів. Останніми роками знаходять широке застосування мотор-редуктори, що дозволяють більш раціонально виконувати привід багатьох механізмів, у тому числі і стрічкових конвеєрів. Вибирають їх аналогічно редукторам.
2.  Підбираємо муфту для з'єднання тихохідного валу редуктора з валом приводного барабана. Кінець вихідного валу редуктора конічний типу І, виконання І по ГОСТ 12081-72 з d = 35 мм. Номінальний крутний момент:

Приймаємо жорстку ланцюгову однорядну муфту, здатною компенсувати відхилення у взаємному розташуванні валів. Позначення муфти: муфта ланцюгова 125-35-2,1 ГОСТ 20742-75.

1.  Креслять компонувальний ескіз приводного барабана з підшипниковими вузлами.

Рис. 2.6 Кінематична схема приводу транспортера

1-електродвигун, 2 - ведучий шків, 3 - клинові паси, 4 - ведений шків, 5- редуктор ЦУ - 100, 6- ланцюгова муфта, 7 - приводний барабан, 8 - стрічка прогумована.

1.  Креслять компонувальний ескіз натяжного барабана з підшипниковими вузлами, підбирають підшипники.

Рис. 2.7 Схеми натяжного барабана L1 і L2 обираємо з конструктивних міркувань

1.  Визначають рушійну силу зворотного ходу конвеєра.

Цей випадок може мати місце при відключенні двигуна або порушенні силового зв'язку в схеми приводу (розрив паса, ланцюга, руйнування деталей трансмісії і т.д.). Рушійна сила зворотного ходу рівна

де c2 = 1,21…1,69 – коефіцієнт, що враховує втрати енергії на перегин стрічки на барабанах і в опорах підшипників барабанів.

Якщо значення Fox виявиться більше нуля, потрібно ставити зупинник.

Оскільки Fox < 0, зупинник ставити не потрібно.

1.  Вибирають тип зупинника, креслять його ескіз і роблять розрахунок.

Якщо холоста гілка стрічки провисає, то:

а) при визначенні W3 в пункті 6 потрібно WS прирівняти до нуля;

б) натягнення в перетинах 2 і 3 стрічки визначають по формулах:

    

де S0	-	натяг в стрічці в середині міжцентрової відстані L;
g	-	прискорення вільного падіння.

де f - стріла провисання холостої гілки. В розрахунках приймають 0,02 L ≤ f ≤0,04 L.

Ланцюгові конвеєри

При умові, коли немає можливості використовувати стрічкові конвеєри застосовуються ланцюгові конвеєри. Тяговим органом цих конвеєрів є ланцюги, які приводяться в рух зірочками.

Залежно від конструкції робочих органів, закріплених до ланцюгів, конвеєри поділяються на пластинчаті, пруткові, планчаті, скребкові, ковшові та підвісні. Траси переміщення ланцюгових конвеєрів більш складні, у порівнянні із стрічковими, та і несуча здатність ланцюгових конвеєрів значно вища, що дає можливість транспортувати вантажі на великі відстані без перевантажень.

Рис.3.1. Транспортери: а – скребковий з живильником;

б – планчатий; в – пластинчатий;

г – збірний (ланцюгово-скребковий з одностороннім рухом);     д – розподільний (ланцюгово-скребковий з циклічним рухом);

е – ланцюгово-скребковий з циклічним рухом на один крок;

ж – штанговий з шарнірними скребками.

Несучу поверхню транспортерів з рухомим настилом можна отримати, закріпивши до ланцюгових тягових органів пластини, що утворюють суцільний настил, планки або прути, що утворюють настил з просвітами.

Скребкові транспортери застосовуються для легко сипучих вантажів: зерна, муки, добрив, картоплі. Часто скребкові транспортери використовують для прибирання гною.

Пластинчатими транспортерами можна транспортувати сипкі і дрібношматкові вантажі. Планчатими і прутковими транспортерами доцільно переміщувати коренеплоди, що в процесі транспортування доочищаються від ґрунту і просіюються в просвіти між планками і прутами.

Тягові органи конвеєрів

 

Ланцюги круглоланкові та якірні. Зварні ланцюги складаються із ланок овальної форми, що виготовляються із круглої за профілем сталі шляхом зварювання ланок. Ланцюги круглоланкові застосовуються як тягові органи конвеєрів та вантажопідйомних машин.  Залежно від характеру застосування використовують коротко ланкові чи довго ланкові ланцюги. Якірні ланцюги використовуються у транспортуючих машинах при високих експлуатаційних навантаженнях.

Як правило, у транспортуючих машинах використовуються довголанокові зварні ланцюги. Розрізняють круглоланкові ланцюги та довголанкові, калібровані та некалібровані, з розпорками та без них, з буртиком і без нього, а також овальні ланцюги за профілем ланки.

В коротколанкових ланцюгах довжина кожної ланки не повинна перевищувати 5d (де d – діаметр ланцюгової сталі), а ширина ланки – 3,5d. Довголанкові  ланцюги поділяються на калібровані і некалібровані. В каліброваних ланцюгах крок може варіюватись в межах ±3%, а зовнішня ширина ланки – в межах ±5% від номінального діаметра d ланцюгової сталі. Для некаліброваних ланцюгів розміри ланок по довжині і ширині коливаються в межах ±10% від номінального діаметра d ланцюгової сталі.

Всі круглоланкові ланцюги виготовляються за  ГОСТ 3282-74 з матеріалів, що добре зварні та достатньо тягучі, що обумовлено недопустимістю виникнення тріщин внаслідок перевантажень або під дією втомного руйнування. Зварні ланцюги перевіряються під навантаженням рівним половині руйнуючого, при яких не допускаються остаточні деформації.

До недоліків зварних ланцюгів слід віднести їх велику власну вагу, чутливість поштовхів та перевантажень, раптовість розриву, великий знос ланок в місцях дотику ланок і відносно малі робочі швидкості .

Переваги зварних ланцюгів: велика гнучкість у всіх напрямках, здатність працювати з невеликими за діаметром блоками і барабанами.

Круглоланкові тягові ланцюги

Коротколанкові	Довголанкові	Якірні
Типорозмір ланцюга dхt	Ширина		Навантаження	Відносне видовження при руйнуванні	Вага 1 м/п
Внутрішня b1*	Зовнішня b 2	Крок 11+2d	пробне	руйнуюче
Мм	кН	%	кг
9x27	13	33	315	25,5	45	5	1,8
14х80	17	48	908	117	196	4,5	3,4
16х80	22,4	57,6	912	157	275	4,5	4,7

Пластинчаті ланцюги. Складаються з пластин, шарнірно з’єднаних між собою валиками. Ланцюги для невеликих навантажень виготовляються з двома пластинами; для більших навантажень кількість пластин може збільшуватись до 12.

З’єднувальна ланка пластинчатого ланцюга
з шплінтами	з ригелями

На цапфі валика пластина закріплюються різними способами. Найпростіший з них – розклепка кінця валика, що застосовується у ланцюгах розрахованих на невеликі навантаження. Для ланцюгів, що працюють з більшим навантаженням валик розклепують на шайбі з подальшим шплінтуванням або шплінтуванням валика без шайб. Шарнірні ланцюги порівнянні із зварними мають ряд переваг. Завдяки тому що пластини виготовляються суцільними а не зварними, надійність роботи шарнірних ланцюгів вища. Ці ланцюги володіють великою гнучкістю, тому зірочки для роботи з ними можуть мати невелику кількість зубів і невеликий діаметр, що зменшує конструктивні розміри механізму і здешевлює його конструкцію. Крім того, тертя в шарнірах такого ланцюга значно менше, ніж тертя в місцях з’єднання зварного ланцюга такої ж вантажопідйомності.

Основним недоліком шарнірних ланцюгів є те, що їх неможна навантажувати зусиллям, що діє під кутом до площини обертання ланок, так як в цьому випадку у пластинах виникає велике навантаження на згин, що може призвести до зламу валиків.

Максимальна швидкість шарнірних ланцюгів обумовлена стандартом і не повинна перевищувати 1,25м/с.

Типи тягових пластинчатих ланцюгів ГОСТ 588-81

Втулкові	Роликові
Втулково-каткові
з гладкими валиками	З ребордами на котках

Пластинчаті втулкові ланцюги

  

Виконання 1. Нерозбірні з суцільними валиками.

  Виконання 2. Розбірні з суцільними валиками.

 

Виконання 3. Нерозбірні з пустотілими валиками.

Пластинчаті роликові ланцюги

 

Виконання 1. Нерозбірні з суцільними валиками.

Виконання 2. Розбірні з суцільними валиками.

Виконання 3. Нерозбірні з пустотілими валиками.

Маркування	Руйнуюче навантаження	Крок	Длина валика	Ширина між внутрішніми пластинами	Ширина ланцюга (виконання 2))	Діаметр отвору в валику	Діаметр валика	Діаметр втулки	Діаметр	Ширина внутрішньої пластини	Товщина пластини
Q min	t	b1 max	b3 min	b4 max	d	d1	d2	d3	h max	S
кН/кгс	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	Мм
М20	20/2000	40-160	35	15	49	-	6	9	12,5	18	2,5
М28	28/2800	50-200	40	17	56	-	7	10	15,0	20	3
М40	40/4000	63-250	45	19	63	-	8,5	12,5	18,0	25	3,5
М56	56/5600	63-250	52	23	72	-	10	15	21,0	30	4
М80	80/8000	80-315	62	27	86	-	12	18	25,0	35	5
М112	112/11200	80-400	73	31	101	-	15	21	30,0	40	6
М160	160/16000	100-500	85	36	117	-	18	25	36,0	45	7
М224	224/22400	125-630	98	42	134	-	21	30	42,0	56	8
М315	315/31500	160-630	112	47	154	-	25	36	50,0	60	10
М450	450/45000	200-800	135	55	185	-	30	42	60,0	70	12
М630	630/63000	250-1000	154	65	214	-	36	50	70,0	85	14
М900	900/90000	250-1000	180	76	254	-	44	60	85,0	105	16
М1250	1250/125000	315-1000	230	90	310	-	50	71	100,0	120	20
М1800	1800/180000	400-1000	260	110	370	-	60	85	118,0	150	22
МС28	28/2800	63-160	42	17	-	8,3	13	17,5	22,5	26	3
МС56	56/5600	80-250	48	23	-	10,3	15,5	21	27,0	36	4
МС112	112/11200	100-315	67	31	-	14,3	22	29	38,0	51	6
МС224	224/22400	160-500	90	42	-	20,3	31	41	53,0	72	8

Позначення	Вага 1 м/п ланцюгав кг, не вище, для кроку ланцюга t, мм
40	50	63	80	100	125	160	200	250	315	400	500
М20	1,42	1,27	1,16	1,04	1	0,93	0,8	-	-	-	-	-
М28	-	1,84	1,64	1,5	1,4	1,3	1,22	1,16	-	-	-	-
М40	-	-	2,38	2,28	2,1	2	1,82	1,75	1,7	-	-	-
М56	-	-	3,23	3,45	3,15	2,85	2,65	2,55	3,37	-	-	-
М80	-	-	-	5,4	4,9	4,35	4,1	3,9	3,67	3,46	-	-
М112	-	-	-	8,4	6,4	6,1	5,9	5,46	5,15	4,8	4,65	-
М160	-	-	-	-	10,6	9,35	8,7	7,8	7,25	6,75	6,3	6,05
М224	-	-	-	-	-	14,3	12,7	11,7	10,6	9,95	9,27	8,86
М315	-	-	-	-	-	-	18,1	16,4	15	13,7	12,9	12,7
М450	-	-	-	-	-	-	-	24,8	22,4	20,6	18,7	18
М630	-	-	-	-	-	-	-	-	33,3	30,65	28,2	26,4
М900	-	-	-	-	-	-	-	-	51,3	46,9	41,9	38,75
М1250	-	-	-	-	-	-	-	-	-	69,9	64	58,4
М1800	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	88,4	86,2
МС28	-	-	2,56	2,29	2,07	1,89	1,74	-	-	-	-	-
МС56	-	-	-	4,65	4,18	3,79	3,45	3,23	3,03	-	-	-
МС112	-	-	-	-	10,2	9,11	8,13	7,45	6,9	6,45	-	-
МС224	-	-	-	-	-	-	18,7	16,85	15,36	14,13	13,13	12,38

Роликові довголанкові ланцюги ГОСТ 4267-78, які застосовуються в механізмах приводу конвеєрів, містять елементи приводних ланцюгів та видозмінені елементи для кріплення скребків, пластин та планок.

ПРИКЛАД УМОВНОГО ПОЗНАЧЕННЯ ЛАНЦЮГА
Ланцюг ТРД-38-4400-1-1-10-6, що означає:

1.  ТРД - роликовий довголанковий ланцюг для транспортерів і елеваторів;
2.  38 - крок ланцюга, мм
3.  4400 - руйнівне зусилля в кгс;
4.  1 - тип;
5.  1 - виконання;
6.  10 - диаметр отвору в спеціальних ланках;
7.  6 - крок чередування спеціальних ланок.

З’єднувальна ланка з відкритою пружиною	З’єднувальна ланка з шплінтами	Спеціальна з’єднувальна ланка	Перехідна ланка

Виконання конвеєрних ланцюгів можливе у декількох виконаннях, однобічному розташуванні елементу кріплення та двобічному; залежно від розташування спеціального елементу кріплення (на зовнішніх пластинах, внутрішніх пластинах, одночасно на зовнішніх та внутрішніх пластинах).

Тип 1	Тип 2
Тип 3	Тип 4

Малюнок 1	Малюнок  2
Малюнок  3	Малюнок  4
Малюнок 5	Малюнок 6
Малюнок  7	Малюнок  8
Малюнок  9

Таблиця 1. Основні розміри довголанкових видозмінених ланцюгів

Позначення	Розміри, мм	Руйнівне зусилля кгс	Крок  чередування спеціальних ланок Т	Мал №
Тип	Вик.	a	a1	D	B	S
ТРД-38-3000-1-1-D-T H	1	1	-	30	6,6; 8,4; 10,5	80	2,5	3000	2t; 4t; 6t; 8t; 10t; 12t	1
ТРД-38-4000-1-1-D-T H	1	1	-	30	6,6; 8,4; 10,5	80	3,2	4000	2t; 4t; 6t; 8t; 10t; 12t	1
ТРД-38-3000-1-2-D-T H	1	2	26	-	6,6; 8,4; 10,5	72	2,5	3000	2t; 4t; 6t; 8t; 10t; 12t	2
ТРД-38-4000-1-2-D-T H	1	2	26	-	6,6; 8,4; 10,5	72	3,2	4000	2t; 4t; 6t; 8t; 10t; 12t	2
ТРД-38-3000-1-3-D-T H	1	3	30	-	6,6; 8,4; 10,5	80	2,5	3000	2t; 4t; 6t; 8t; 10t; 12t	3
ТРД-38-4000-1-3-D-T H	1	3	30	-	6,6; 8,4; 10,5	80	3,2	4000	2t; 4t; 6t; 8t; 10t; 12t	3
ТРД-38-3000-2-1-D-T H	2	1	-	30	6,6; 8,4; 10,5	80	2,5	3000	2t; 4t; 6t; 8t; 10t; 12t	4
ТРД-38-4000-2-1-D-T H	2	1	-	30	6,6; 8,4; 10,5	80	3,2	4000	2t; 4t; 6t; 8t; 10t; 12t	4
ТРД-38-3000-2-2-D-T H	2	2	30	-	6,6; 8,4; 10,5	80	2,5	3000	2t; 4t; 6t; 8t; 10t; 12t	5
ТРД-38-4000-2-2-D-T H	2	2	30	-	6,6; 8,4; 10,5	80	3,2	4000	2t; 4t; 6t; 8t; 10t; 12t	5
ТРД-38-3000-3-D-T H	3	1	-	30	6,6	66	2,5	3000	2t; 4t; 6t; 8t; 10t; 12t	6
ТРД-38-3000-3-D-T H	3	1	-	33	10,5	68	3,2	4000	2t; 4t; 6t; 8t; 10t; 12t	6
ТРД-38-4000-3-D-T H	3	1	-	33	10,5	68	3,2	4000	2t; 4t; 6t; 8t; 10t; 12t	6
ТРД-38-4400-4-10-2 H	4	1	46	-	10,7	78	3,2	4000	2t	7
ТРД-38-4000-5-2 H	5	-	-	-	см. рис.8	-	3,2	4000	2t	8
ТРД-38-4400-1-1-10-6 И(19-57)*	1	1	-	28,5	10,7	92	3,5	4400	6t	9
ТРД-38-4400-1-1-10-4/2 И(19-57)*	1	1	-	28,5	10,7	92	3,5	4400	2/4t	9
ТРД-38-4400-1-1-10-6 И(22-60)*	1	1	-	30	10,7	95	3,5	4400	6t	9
ТРД-38-4400-1-1-10-2/4 И(22-60)*	1	1	-	30	10,7	95	3,5	4400	2/4t	9

Тягово-розбірні ланцюги

З обертовими валиками	Зафіксованими валиками
Маркування	Крок	Крок зачеплення	Відхилення допустимі	Ширина ланки	Відстань між зовнішніми ланками	Довжина валика	Руйнуюче навантаження	Відносне видовження	Вага 1м/п ланцюга
t	Tц	_Тц	B max	Bвн min	b2 max	Qр	_n max	q max
Мм	кН	%	кг/м
Р1-63-63	63	126	±2,0	18	15	35	63	1,8	1,4
Р1-80-106	80	160	±2,5	30	21	48	106	1,8	3,2
Р1-80-290	80	160	±2,5	42	32	73	290	1,8	8,7
Р1-100-160	100	200	±2,5	32	27	56	160	1,8	3,8
Р1-100-220	100	200	±2,5	37	27	60	220	1,8	5,2
Р1-125-250	125	250	±3,0	46	34	73	250	1,8	7,4
Р1-160-290	160	320	±3,0	40	34	73	290	1,8	5,7
Р1-160-400	160	320	±3,0	59	42	92	400	1,8	9,1
Р1-200-630	200	400	±3,0	66	52	107	630	1,8	16,5
Р1-250-1000	250	500	±3,0	80	63	127	1000	1,8	24
Р2-63-63	63	126	±2,0	18	15	35	63	1,8	1,4
Р2-80-106	80	160	±2,5	30	21	48	106	1,8	3,2
Р2-80-290	80	160	±2,5	42	32	73	290	1,8	8,7
Р2-100-160	100	200	±2,5	32	27	56	160	1,8	3,8
Р2-100-220	100	200	±2,5	37	27	60	220	1,8	5,2
Р2-125-250	125	250	±3,0	46	34	73	250	1,8	7,4
Р2-160-290	160	320	±3,0	40	34	73	290	1,8	5,7

Тягово-вильчаті ланцюги ГОСТ 12996-90 (Р)

3

2

1

Рисунок. Тягово-вилчатий ланцюг. 1 – вилчата ланка; 2 – палець; 3 - шплінт

Крок ланцюга B2, мм S2, мм S1, мм T1 max, мм L, мм L2, мм d, мм L1 max, мм Маса 1 м, кг Руйнуюче навантаження, кН P Граничне відхилення 100 від 0 до -0,54 38 27 8 11 12 30 16 8 4,9 160 125 від 0 до -0,63 42 35 10 15 16 36 20 56 7,6 240 160  від 0 до -1 50 43 12 20 22 45 25 70 9,5 400 200 від 0 до -1,15 64 52 15 23 25 56 32 82 15,6 640 250 від 0 до 0 80 66 18 30 32 70 40 95 25,5 1000

фіксація пальця дротяним шплінтом

Крок ланцюга h2, мм T2, мм T, мм T1 max, мм L, мм L2, мм d, мм L1 max, мм Маса 1 м, кг Руйнуюче навантаження, кН P Граничне відхилення 100 від 0 о -0,54 38 27 8 11 12 30 16 4 4,9 160 125 від 0 до -0,63 42 35 10 15 16 36 20 4 7,6 240 160 від 0 до -1 50 43 12 20 22 45 25 6 9,5 400 200 від 0 до -1,15 64 52 15 23 25 56 32 6 15,6 640 250 від 0 до 0 80 66 18 30 32 70 40 6 25, 100

фіксація пальця стопорною шайбою

Крок ланцюга h2, мм T2, мм T, мм T1 max, мм L, мм L2, мм d, мм L1 max, мм Маса 1 м, кг Руйнуюче навантаження, кН P Граничне відхилення 100 від 0 до -0,54 38 27 8 11 12 30 16 4 4,9 160 125 від 0 до -0,63 42 35 10 15 16 36 20 4 7,6 240 160 від 0 до -1 50 43 12 20 22 45 25 6 9,5 400 200 від 0 до -1,15 64 52 15 23 25 56 32 6 15,6 640 250 від 0 до 0 80 66 18 30 32 70 40 6 25,5 1000

фіксація пальця штифтом-шпонкою

Привід ланцюгових конвеєрів вибирається з врахуванням навантажень, які потрібно витримати системі. Розташування приводу може варіюватись залежно від задач компоновки самого конвеєра, зручності експлуатації та його обслуговування.

 

Варіант 1.

Варіант 2.

Рис 3.2. Привід ланцюгового конвеєра.

В існуючих теоретичних та експериментальних дослідженнях ланцюгових конвеєрів обґрунтовано їхні конструктивні параметри, продуктивність, пошкоджуваність коренебульбоплодів та сепаруючу здатність. Разом з тим, не достатньо уваги приділено дослідженню діючих динамічних навантажень, їхньому характеру зміні в часі та впливу на елементи приводу конвеєрів, робоче полотно та пошкоджуваність коренеплодів.

У період неусталених режимів роботи тягові елементи, а також елементи приводу перебувають під дією динамічних навантажень. Найбільші динамічні навантаження виникають при пуску конвеєра, виходу його на робочі швидкості, а також при зупинці чи заклинюванні полотна. Такі навантаження є явищем небажаним і відносяться до суттєвих факторів, що прискорюють зношування полотна конвеєра і елементів приводу, а також впливають на  пошкоджуваність коренів при взаємодії з робочими елементами конвеєрів.

Дослідження динамічних процесів при роботі конвеєрів є актуальною задачею, вирішення якої дозволить оцінити динамічні навантаження, що діють на елементи конвеєра та привід під час перехідних процесів, а також здійснити на основі цього модернізацію існуючих та розробку нових конструкцій, які забезпечать високу ефективність роботи  конвеєрів.

ПРУТКОВІ КОНВЕЄРИ

Виконання найбільш трудомісткого процесу виробництва цукрового і кормового буряку – збирання, здійснюється бурякозбиральними машинами, невід’ємною складовою яких є комплекс сепаруючих конвеєрів.

Конвеєри-сепаратори відносяться до основних робочих органів коренезбиральних машин. Від якості виконання технологічного процесу очистки коренеплодів від ґрунту залежить продуктивність, повнота та своєчасність збирання врожаю, можливість його подальшого зберігання та раціонального використання, механічна ерозія ґрунту, кількість транспорту для перевезення зібраної з поля маси продукції, тощо.

Конструктивно прутковий конвеєр-очищувач – це два нескінчені, в основному паралельні, тягові органи (ланцюги, паси), з’єднані між собою поперечними прутками. Очищення вороху коренеплодів відбувається внаслідок просіювання ґрунту між прутками, при транспортуванні вороху верхньою поверхнею полотна. Двоконтурний прутковий конвеєр складається з двох нескінченних пруткових стрічок, встановлених паралельно. Ворох коренеплодів рухається між двома робочими поверхнями утвореними полотнами. Комбінований прутковий конвеєр містить в собі комбінацію одноконтурного нескінченного полотна та встановлених над транспортуючою поверхнею очисних щіток, що забезпечують підвищення ступеня очистки.

Найбільш ефективними для транспортування коренеплодів й сепарації матеріалу є пруткові конвеєри. При високій повноті сепарації, вони мінімально пошкоджують продукцію, мають високу пропускну здатність, найменш чутливі до зміщень маси вороху при русі машини тощо.

Перевагами пруткових конвеєрів є їх простота і дешевизна конструкції, висока транспортувальна здатність, висока якість виконання технологічного процесу очистки коренеплодів, здатність переміщення вороху на великі відстані та висоту, простота в ремонті та обслуговуванні, незначний опір руху, невелика питома вага частин, що рухаються, а також менші, у порівнянні з іншими транспортерами, витрати енергії.

Рис.3.3. Пруткові транспортери.

Всі наведені фактори привели до того, що прутковим конвеєрам надається перевага у комплектації на більшості вітчизняних і закордонних бурякозбиральних машинах, де він залишається основним робочим органом.

Рис.3.4. Пруткові полотна та бурякозбиральна машина в роботі

Залежно від типу тягового органу чи з’єднувальної ланки, яка формує конструкцію пруткові полотна поділяють на чотири типи: гачкові, втулкові, втулково-роликові та пасові. Широке розповсюдження в сучасних вітчизняних бурякозбиральних машинах отримали пруткові конвеєри, тяговим і несучим органом яких є втулкові і втулково-роликові ланцюги та паси (рис. 1.4), конвеєри на основі гачків були зняті з виробництва із-за низької надійності, тому сьогодні майже не використовуються в бурякозбиральних машинах.

Рис.3.5. Класифікація пруткових конвеєрів за типом тягового органу

Прутковий конвеєр складається із нескінченого пруткового полотна, що рухається безперервно навколо двох валів із зірочками (шківами), один з яких є приводним. Для формування напрямку руху застосовуються напрямні ролики, що одночасно виконують підтримуючу функцію на довгих ділянках. Ворох коренеплодів поступає зі сторони пасивного валу та проходить шлях рівний довжині верхньої гілки конвеєра та скидається при її згинанні. В деяких випадках на прутки встановлюються скребки, що дозволяє встановлювати конвеєр такого типу з більшим кутом нахилу до горизонту.

Рис.3.6. Прутковий конвеєр на основі

втулково-роликового ланцюга:

1 – ведучий вал; 2 – втулково-роликовий ланцюг;

3 – натяжний ролик;

4 – ведений вал; 5 – клапан;

6 – пруткове полотно; 7 – пруток

Очищення вороху відбувається за рахунок просіювання частинок ґрунту між прутками. Втулкові полотна складаються з литих ланок, пруткових секцій й замків скобоподібної форми. Перевага цих полотен полягає в тому, що в процесі роботи зношуються лише ланки й замки, а пруткові секції практично не зношуються.

При складанні конвеєрів на базі стандартних втулково-роликових ланцюгів з кроком 38,1мм (найбільш поширених у вітчизняних бурякозбиральних машинах) замість осей в отвори втулок ланцюга встановлюють калібровані прутки діаметром 10,9мм, виступаючий кінець якого розвальцьовують; втулки запресовують у вушка пластин внутрішніх ланок з натягом;
між кожними двома сусідніми прутками приварюють металеві пластинки, що виступають як обмежувачі, забезпечуючи необхідну жорсткість полотну, тому елементи конвеєра працюють узгоджено. На втулки з метою зменшення зношування зубів зірочок вільно одягають ролики. Якість посадки при закріпленні втулок і прутків відіграє вирішальну роль у забезпеченні працездатності таких конвеєрів, оскільки недостатньо туге запресовування приводить до ослаблення втулок і прутків, котрі в процесі роботи можуть провертатися у вушках пластин і, як наслідок, інтенсивно їх розробляти. Між прутком і втулкою, а також між пластинами повинні бути незначні зазори для проходження змащувального матеріалу всередину шарніру.

Пасові полотна, що використовуються як гнучкий елемент, це зубчаті або гладкі прогумовані паси, на яких монтують прутки. В цих полотнах відсутні деталі, що труться, тому їх довговічність вища у порівнянні з полотнами інших типів.

Форму і параметри пруткового конвеєра вибирають залежно від схеми компоновки агрегату і необхідної продуктивності. Найбільш перспективні з точки зору довговічності є елеваторні полотна, що змонтовані на зубчастих або гладких прогумованих пасах. В цих випадках виключається тертя ковзання в шарнірах ланцюгів, однак інтенсивний знос відбувається в місцях контакту зірочок з полотном. При роботі конвеєрів при дії значних динамічних навантажень, як правило, застосовуються ланцюгові тягові органи.

Бурякозбиральні машини працюють у важких грунто-кліматичних умовах та режимах роботи, які спричиняють їхні часті поломки і простої для ліквідації несправностей, що різко знижує їх техніко-екслуатаційні показники. Для виявлення причин відмов та руйнування конструкцій мобільних сільськогосподарських машин розглядають їх експлуатаційну навантаженість, яка характеризується сукупністю статистичних показників процесів, що проходять у машинах, її системах і агрегатах в умовах звичайної експлуатації у всіх природно кліматичних зонах, для яких машина призначена. Експлуатаційна навантаженість є основою оцінки показників надійності машини у процесі її проектування, доробки і модернізації.

Експлуатація коренезбиральних машин показала, що пруткові конвеєри повністю задовольняють технологічний процес, проте їх термін роботи не перевищує одного-двох сезонів роботи.

Конвеєрні ланцюги працюють у важчих умовах порівняно з приводними. Крім того, що вони передають рухоме зусилля від приводної зірочки, на них задіюється додаткове зусилля від транспортованого вантажу та скребків. Виникають додаткові навантаження внаслідок зміни довжини ланцюгових контурів, допустимого кутового та осьового зміщення зірочок, перекосу валів.

На роботу конвеєрних тягових органів впливають додаткові фактори, обумовлені особливостями роботи конвеєрів. Умови в яких працюють пруткові конвеєри є надзвичайно важкими. Адже абразивність середовища, грунто-клімтичні умови, пил, роса, рослинні рештки, сторонні елементи, що випадково потрапили в транспортувально-сепаруючу зону створюють дійсну консистенцію факторів, що впливають на ефективність роботи пруткових конвеєрів.

Ланцюгові ланки пруткового транспортера коренезбиральних машин працюють у парі тертя метал-метал в умовах значного абразивного зношування. Спостерігається нерівномірне зношування всередині шарніра, зношується пруток та внутрішня поверхня втулок, при цьому осі втулок зміщуються, і, як наслідок, зміщуються осі роликів відносно зовнішніх ланок. Це веде до збільшення кроку, через що знижується працездатність передачі. Таке зношування не збільшує кроку внутрішніх ланок, оскільки втулки закріплені в отворах пластин цих ланок. При виробленні всередині шарніра від 1,5-3мм конвеєр стає повністю непридатним для подальшої експлуатації, оскільки ослаблюється кріплення прутків у втулках.

Найчастіше пруткові конвеєри на базі втулково-роликового ланцюга виходять з ладу через збільшення довжини ланцюга, яке у свою чергу залежить від питомого тиску на опорну поверхню валика, відносного повороту ланок на зірочках і відсутність доброго змащування.

Збільшення кроку ланцюга, веде до порушення зачеплення і можливого зіскакування ланцюга із зірочок, в результаті чого з’являється загроза розриву. Збільшення кроку виникає як через зношування у шарнірах, так і через ослаблення або порушення щільності посадки, тобто запресовки прутків і втулок в отвори пластин. Тоді прутки і втулки починають провертатися та інтенсивно розробляти отвори пластин, через це збільшується крок тих ланок, у яких проявляється подібне зношування. Таке збільшення кроку ланцюга не входить у збільшення кроку, що відбувається внаслідок експлуатаційного зношування у шарнірах. Спостерігається також руйнування роликів і втулок, іноді воно відбувається як місцеве викришування. Найреальніше запобігти такому руйнуванню – це використати стійкі матеріали.

Потрапляння каменя у полотно пруткового конвеєра викликає поломку прутків, заклинювання полотна і т.п. Досить часто можлива інша ситуація, що камінь, який застряг між прутками конвеєра, не викликає ні поломки, ні заклинювання, а може пошкодити покриття поверхні прутків, через що утворюється місце налипання ґрунтової маси, поступове накопичення якої викликає його зупинку.

Причиною зношування зубів зірочок є також удари. Пом’якшити удари ланок ланцюга до зубів зірочок, а також знизити температуру нагрівання шарнірів і працюючого ланцюга в цілому можна завдяки достатньому змащуванню. У такому випадку виключається також прокручування прутків і втулок у вушках пластин, завдяки зниженню крутного моменту у шарнірі ланцюга, що виникає при зачепленні із зірочкою. При неправильному виконанні ланцюга або монтажу спостерігаються значні перекоси і зміщення зірочок, що унеможливлює нормальну роботу конвеєра.

Зовнішній вплив на конструкцію включає характер навантажень, що характеризується наступними складовими: статичні навантаження, максимальні динамічні зусилля і стохастичні навантаження.

Динамічні навантаження є явищем небажаним і відносяться до суттєвих факторів, що прискорюють спрацювання полотна конвеєра і елементів приводу. На рисунку 3.6. показано дефекти  елементів конвеєра і приводу основними причинами яких є фактор динамічного впливу.

У період неусталених режимів роботи тягові елементи пруткового конвеєра перебувають під дією динамічного навантаження. Відомо, що значні динамічні навантаження спостерігаються при пуску конвеєра, виходу його на робочі швидкості, а також при зупинці чи заклинюванні полотна.

Під час перехідних процесів, що діють у приводних механізмах через пружні коливання, що виникають при навантаженні механізму, реальні навантаження значно відрізняються від статичних, як за величиною, так і за характером зміни. Дійсний характер навантаження механізмів, що включає технологічні і динамічні навантаження, що виникають при різних режимах роботи, необхідно знати для того, щоб виготовити надійні конструкції машин з найменшими витратами, а при експлуатації досягнути найбільшої продуктивності за рахунок обґрунтованого використання резервів міцності і потужності.

У механізмах конвеєрів бурякозбиральних машин динамічні навантаження відіграють вирішальну роль [28]. Пружні ланки конвеєрів – ланцюги, паси – деформуються під дією зовнішніх навантажень, а робочі елементи конвеєра (маси) здійснюють крім основного руху малі коливання, тобто переміщуються з різними миттєвими швидкостями, і кожна з мас у деякі моменти часу випереджає сусідню або відстає від неї. Відповідно до цього змінного руху маси між собою періодично стискуються або розтягуються із збільшенням чи зменшенням сил відносно зусилля,  що передається. Змінна складова сил або моментів при пружних коливаннях може бути настільки великою, що сумарні миттєві значення їх можуть значно перевищити статичні та інерційні навантаження і призвести до перевантажень і руйнації окремих елементів конструкції. Крім цього,  більшість руйнувань деталей машин має характер втомленості і відбувається у результаті дії динамічних навантажень [29, 30].

Нерівномірність руху ланцюгів пруткового конвеєра викликана не тільки кількістю зубців тягових зірочок, а також внаслідок крутних коливань приводного валу, спричинених зміною збуджуючого моменту, викликаного нерівномірністю руху приводного валу та розмірних характеристик ланцюгів.

Рис.3.7 . Дефекти елементів пруткового конвеєра:

а – деформація прутків та зламування зубів скребків;

б – зношування і деформаціязубців зірочок; в – розриви елементів тягового ланцюга

Частота коливального руху полотна пруткового конвеєра, амплітуда і фаза коливань можуть значно відрізнятися залежно від жорсткості тягового органу, його конструктивних особливостей, розподілу ваги, довжини, натягу, лінійної швидкості і нахилу конвеєра, розмірів і форми траси та інших характеристик.

Працездатність всієї конструкції конвеєра, особливо при дії динамічного навантаження, суттєво залежить від пружних властивостей тягових елементів.

Ланцюг як пружний елемент під дією розтягуючої сили видовжується,  величина видовження залежить від конструкції, розмірів, матеріалу, технології виготовлення і виду спряжень деталей самого ланцюга. Пружне видовження ланцюга обумовлене як контактними деформаціями у шарнірах, так і деформаціями пластин; із збільшення розтягуючого зусилля жорсткість ланцюга збільшується. Експериментальні дослідження показують, що ланцюги одного і того ж кроку, але різного виготовлення мають різну жорсткість.

Розрахунок основних параметрів пруткового конвеєра

1.1. Розрахунок та вибір робочого та тягового органу.

Продуктивність кН/год.

Об’ємна маса вантажу кН/м.

Швидкість транспортування м/с.

Кут нахилу транспортера

Висота на яку підіймається вантаж м.

Вантаж несортований, найбільший розмір вантажу мм.

1.1.Визначення ширини настилу

м

де , , - коефіцієнт заповнення настилу.

Для шматкових вантажів при заданих розмірах шматків, одержуючи ширину настилу перевіряємо.

мм.    

- коефіцієнт для рядового вантажу приймаємо з табл. мм, а висоту нерухомого борта мм.

Перевіряємо швидкість транспортування вантажу:

м/с    

Приймаємо швидкість транспортування вантажу 0.25 м/с

1.2.Визначаємо погонне навантаження :

      

   

Приймаємо для середніх умов роботи коефіцієнти опору руху ходової частини на катках з опору руху ходової частини на котках з підшипниками ковзання , при огинанні ланцюгами зірочок і .

, де , кут нахилу конвеєра.

; , отже , отже найменший натяг буде у точці 2.

Приймаємо Н.

Натяг у послідуючих точках конвеєра буде():

     

Визначимо довжину транспортування:

м

 

Визначення окружної сили на приводних зірочках.

   

1.3.Кінематичний розрахунок.

кВт      

Рис.3.8. Схема дії сил натягу

За потужністю вибираємо найбільш більший двигун  4А80В6УЗ   кВт; хв-1 ; кг.

Вибір тягового ланцюга.

Пластинчасті ланцюгові конвеєри, як правило виготовляють дволанцюгові.

Крок ланцюгів приймаємо мм, конструкція ланцюгів – втулково-роликові типу 2. Швидкість ланцюгів 0.25 м/с.

Н   

прискорення ланцюгів.

м/с2     

- маса елементів конвеєра, що рухаються.

кг.    

Руйнівне зусилля

Н     

Вибираємо ланцюг М-20-2 з руйнуючим навантаженням кН, мм.

Визначаємо розміри елементів зірочки конвеєра.

Геометрична характеристика зачеплення.

       

При зірочки виготовляють одноходовими.

мм.     

визначення передаточного числа привода.

Кількість обертів приводних зірочок

хв-1      

Передаточне число приводного механізму

       

Приймаємо двоступінчастий редуктор та відкриту зубчасту передачу.

Вибираємо редуктор Ц2Н-500 з передаточним числом

Передаточне число відкритої зубчастої передачі:

ПЛАСТИНЧАТІ КОНВЕЄРИ

Пластинчастими конвеєрами називають машини безперервної дії, грузонесущим елементом яких є жорсткий металевий або дерев'яний, пластмасовий, гумовотканинні настил (полотно), що складається з окремих пластин; тяговим елементом є одна або дві пластинчасті ланцюги, що огинають кінцеві (привідні й натяжні) зірочки. Пластинчасті конвеєри використовують для транспортування в горизонтальному і похилому напрямках насипних і штучних вантажів у машинобудівній, хімічній, гірничорудній, енергетичній та інших галузях промисловості. на пластинчастих конвеєрах можна переміщати. 

Вид 1.

Рис.3.9.  Пластинчасті конвеєри.

Великошматкові і абразивні матеріали, а також важкі штучні вантажі. Одночасно з процесом транспортування вантажі-вироби можуть піддаватися технологічним операціям (загартуванню, відпустці, охолодженню, мийці, забарвленням, сушінні та ін) Пластинчасті конвеєри класифікують за конструкцією настилу, конфігурацією траси і за призначенням. За призначенням розрізняють стаціонарні та пересувні пластинчасті конвеєри. Залежно від конструкції настилу і тягового ланцюга та конфігурації траси (рис.3.9) розрізняють пластинчасті конвеєри загального призначення (вертикально замкнуті); згинаючі (з просторовою трасою) і спеціального призначення (розливні машини, ескалатори, пасажирські, конвеєри з настилом складного профілю). 

Найбільш широке застосування отримали пластинчасті стаціонарні, вертикально замкнуті конвеєри з прямолінійними трасами, які є конвеєрами загального призначення. У металургійній промисловості їх використовують для подачі крупнокусковой руди і гарячого агломерату; на хімічних заводах і при виробництві будівельних матеріалів – для переміщення великошматкових нерудних матеріалів; на теплових електростанціях – при подачі вугілля; в машинобудуванні – для транспортування гарячих поковок, відливок, опок, відходів штампувального виробництва; на потокових лініях зборки, охолодження, сушіння, сортування і хімічної обробки. 

Рис.3.10. Схеми трас пластинчастих конвеєрів: 

а - горизонтальна; б - горизонтально-похила; г - похила; 

д - похило-горизонтальна; в, е, ж - складна.

Пересувні пластинчасті конвеєри використовують на складах, вантажно-розвантажувальних, сортувальних і пакувальних пунктах для переміщення тарно-штучних вантажів. Спеціальні пластинчасті конвеєри, в тому числі і згинаються з просторовою трасою, використовують в гірничо-рудної та вугільної промисловості для транспортування на далекі відстані руди і вугілля. 

До переваг пластинчастих конвеєрів порівняно із стрічковими відносяться: можливість транспортування важких великошматкових, гарячих вантажів; спокійний і безшумний хід; можливість завантаження без застосування живильників; велика тривалість траси з похилими ділянками і малими радіусами переходів і забезпечення безперевантажувальними транспортування; можливість установки проміжних приводів ; висока продуктивність при невеликій швидкості руху; можливість використання конвеєрів в технологічних процесах і потокових лініях при високих і низьких температурах. 

Недоліками пластинчастих конвеєрів є: велика маса настилу і ланцюгів та їх висока вартість; наявність великої кількості шарнірів ланцюгів, що вимагають додаткового обслуговування; складність заміни зношених ковзанок тягових ланцюгів; великі опору руху. 

Пластинчастий конвеєр (рис.3.9) має станину, на кінцях якої встановлено дві зірочки - приводна 3 із приводом і натяжна з натяжним пристроєм 4. Нескінченний настил 1, що складається з окремих пластин, закріплюється до ходової частини, що складається з однієї або двох тягових ланцюгів 2, які огинають кінцеві зірочки і знаходяться в зачепленні з їх зубами. 

Вертикально замкнуті тягові ланцюги рухаються разом з настилом по напрямних коліях станини уздовж поздовжньої осі конвеєра. Конвеєр завантажується через одну або кілька воронок 5 в будь-якому місці траси, а розвантажується через концевую зірочку і воронку. Проміжна розвантаження можлива тільки для пластинчастих конвеєрів з безбортовим плоским настилом. Швидкість їхнього руху становить до 1,25 м/с. 

Основні параметри пластинчастих конвеєрів загального призначення встановлені ГОСТ 22281-92: ширина настилу: 400; 500; 650; 800; 1000; 1200; 1400; 1600 мм; число зубів зірочок: 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; швидкість руху: 0,01; 0,016; 0,025; 0,04; 0,05; 0,063; 0,08; 0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0 м / с. Кут нахилу полотна пластинчастого конвеєра зазвичай становить 35-60 º і залежить від характеристики вантажу і типу настилу. При транспортуванні штучних вантажів і наявності на настилі поперечних грузоудержівающіх планок кут нахилу конвеєра може бути збільшений.  

Рис.3.11. Пластинчастий конвеєр: 1 - настил; 2 - тяговий ланцюг; 3 - приводна зірочка; 4 - натяжний пристрій; 5 - завантажувальний бункер.

Елементи пластинчастих конвеєрів.

Тяговим елементом, зазвичай, служать пластинчасті ланцюги:  ПВ - пластинчасті втулкові; ПВР - пластинчасті втулочно-роликові; ПВК - пластинчасті втулочно-каткові з гладкими котками; ПВКГ - пластинчасті втулочно-каткові з гребенями на ковзанках; ПВКП - пластинчасті втулочно-каткові з підшипниками кочення у ковзанок. В якості тягового елемента можуть бути використані втулкові, роликові і круглоланкові ланцюги. Конвеєри з шириною настилу більше 400 мм мають дві тягові ланцюги, легкі конвеєри (з шириною настилу менше 400 мм) - один ланцюг. 

Опорними елементами у пластинчастих втулочно-коткових ланцюгів є ходові катки, які передають навантаження від настилу і транспортованого вантажу на направляючі шляху (на конвеєрах важких типів застосовують катки на підшипниках кочення). 

У конвеєрах з втулкові і роликовими ланцюгами і гладким настилом опорними елементами служать стаціонарні роликові опори, закріплені на станині конвеєра. У конвеєрах легкого типу з шириною настилу 80-200 мм ланцюг можуть об'єднувати з настилом, ковзаючим по напрямних металевих або пластмасових шляхах. 

Настил є вантажонесучим елементом конвеєра. Настил виконується з бортами і без бортів і має різну конструкцію в залежності від характеристики вантажу (табл. 4.1) [2]. 

Швелерний настил застосовується для транспортування великих гарячих виливків та штамповок, забезпечує міцність і жорсткість полотна і полегшує його очищення. Настил виготовляють методом штампування і зварювання сталевих листів товщиною 4-10 мм. Пластини настилу кріплять на болтах, заклепках або приварюють до спеціальних куточків, які кріпляться до пластин тягових ланцюгів. 

Основними розмірами настилу є його ширина В і висота бортів h. Нормальний ряд ширини настилу: 400, 500, 650, 800, 1000, 1200, 1400, 1600 мм, висота бортів: 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 355, 400, 450 і 500мм.

На настилі без бортів насипний вантаж розташовується по трикутнику (рис. 4.3) так само, як на стрічковому конвеєрі з прямими роликоопорами; В - ширина настилу, b = 0,85 В, φ - кут природного укосу вантажу в спокої (кут природного укосу вантажу в русі φ 1 = 0,4 φ). 

Привід пластинчастого конвеєра - кутовий або прямолінійний (гусеничний) (розд. 2.4), складається з приводних зірочок, передавального механізму (редуктора або редуктора з додатковою передачею) і електродвигуна.

Таблиця.2 . Конструктивні схеми настилів

Конструктивна схема настилу	Тип конвеєра	Область застосування
	Плоский розімкнутий ПР	Транспортування  штучних вантажів
	Плоский зімкнутий ПС	Транспортування штучних і насипних (кускових) вантажів
	Безбортовой хвилястий В
	Бортовий хвилястий БВ	Транспортування насипних і штучних вантажів
	Коробчатий дрібний КМ	Транспортування  насипних вантажів
	Коробчатий глибокий КГ	Транспортування  насипних вантажів

Таблиця.3 . Конструктивні схеми настилів

	Пластини відкритого типу – утворюють настил з невеликими просвітами; використовуються для переміщення одиничних штучних або затарених вантажів
	Закриті платини – застосовуються для транспортування навалочних вантажів, здатних проникати в зазори між пластинами
	Спеціальні – залежно від траєкторії руху конвеєра (рух на підйом, спуски, велика швидкість руху) виникає необхідність у застосуванні перфорованих пластин, здатних утримувати вантаж

Тип настилу	Кут нахилу конвеєра β (º)
Гладкий без бортів	β '- 9
Хвилястий без бортів	β '- 5
Коробчатий без бортів	35
Гладкий з бортами	β '- 6
Хвилястий з бортами	β '- 3
Коробчатий з бортами	35

β '- кут тертя вантажу об настил

На конвеєрах, що мають похила ділянка траси, встановлюють стопорний пристрій або електромагнітне гальмо. Передавальним механізмом привода служить один редуктор або редуктор з зубчастою або ланцюговою передачею. Потужні конвеєри великої продуктивності і довжини мають кілька приводів. 

 Натяжні пристрої. На пластинчастих конвеєрах установлюються гвинтові (найбільш поширені) або пружинно-гвинтові натяжні пристрої (на важко навантажених конвеєрах значної довжини зі швидкостями більше 0,25м/с).

Рис.3.12. Настил без бортів, настил з бортами:
а - з рухомим, б - з нерухомими бортами 

ПІДВІСНІ КОНВЕЄРИ

Підвісні конвеєри служать для переміщення різноманітних за формою, габаритними розмірами та масою штучних вантажів: напівфабрикатів, складальних одиниць і готових виробів по замкнутому контуру складної просторової траси зі швидкістю 0,1-45 м/хв. На підвісному конвеєрі транспортовані вантажі розміщуются на підвісках або в коробах, підвішених до кареток або візків, що рухається разом з ходовою частиною по підвісу направляючої колії[2]. 

Підвіски завантажуються і розвантажуються на ходу конвеєра вручну або автоматично. Під час транспортування вантажі піддаються різним технологічним операціям (механічної очистки в піскоструминних камерах, миттю, протруюються в хімічних ваннах, забарвлюються, сушаться, термообробці, складуванню і т.д.). 

Підвісні конвеєри застосовують в машинобудівній, хімічній, харчовій та інших галузях промисловості. 

Підвісні конвеєри класифікують за способом з'єднання тягового ланцюга за підвіскою та характером переміщення вантажів: 

підвісний вантажонесучий конвеєр - має каретки з підвісками, прикріплені до ланцюга і переміщаються по постійній трасі підвісних шляхів; 

підвісний вантажоштовхаючий конвеєр – незакріплені до тягового ланцюга візки з підвісками, які рухаються по окремому підвісному шляху за допомогою штовхачів, закріплених на тяговому ланцюгу і штовхають перед ними візки з вантажами. Ланцюг з каретками і штовхачами рухається по тяговому підвісному шляху, а візки з вантажами – по окремому вантажному шляху; 

Підвісний несучо-штовхаючий конвейєр – являє собою поєднання вантажонесучого і штовхаючого конвеєрів. У конвеєра такого типу до тягового ланцюга прикріплені каретки з гаками-штовхачами, підвіска з вантажем прикріплена до вантажного візка і переміщується на одних ділянках траси

Рис.3.13.  Підвісні конвеєри.

проштовхуванням (як у штовхаючого конвеєра), на інших - у підвішеному стані на гаку каретки (як у грузонесущего конвеєра); 

підвісний вантажоведучий конвеєр переміщує підлогові візки з вантажем, які пересуваються по підлозі складу або цеху. Візки мають вертикальну провідну штангу, що взаємодіє з штовхачем каретки, яка з'єднана з тяговим ланцюгом і переміщується по підвісному шляху; 

підвісний несучо-вантажоведучий конвеєр  переміщує підлогові візки, шарнірно прикріплені до каретки, яка рухається по підвісному шляху. На одних ділянках траси візок переміщається по підлозі цеху або складу, на інших - піднімається і транспортується в підвішеному стані (з одного рівня на інший). 

Конструкції всіх типів підвісних конвеєрів мають багато спільного, використовуються уніфіковані тягові ланцюги, приводи, поворотні і натяжні пристрої. Істотні відмінності мають ходові шляху, візки та інші специфічні складальні одиниці і елементи. 

Підвісні вантажонесучі конвеєр (рис.3.13) складається з тягового елемента, замкнутого по контуру траси, з прикріпленими до нього каретками, до яких шарнірно підвішені підвіски транспортуються з вантажами. 

Рис.3.14 . Підвісний вантажонесучий конвеєр: 1 - натяжний пристрій; 2 - вертикальні перегини траси; 3 - тяговий елемент; 4 - поворотні пристрої; 5 - привід; 6 - підвіски; 7 - каретки; 8 - підвісний шлях;

9 - вантаж.

Тяговий елемент з каретками і підвісками рухається за допомогою приводу по замкнутому підвісному шляху, підвішеному до елементів або опорним конструкціям будівлі. Необхідний натяг тягового елемента забезпечується натяжним пристроєм. 

Основними параметрами підвісних конвеєрів є масова продуктивність Q (Т/год), штучна продуктивність Z (Шт./год), швидкість ланцюга v (М/с), крок ланцюга t ц (м), вантажопідйомність каретки N г (кг).

Підвісні конвеєри класифікуються: за характером привода: однопріводні та багатоприводні; за типом тягового елемента: ланцюгові і канатні. 

Перевагами підвісних конвеєрів є: просторова траса, що дозволяє обслуговувати повний виробничий цикл не тільки в одному приміщенні, але і в поруч розташованих будівлях; пристосованість траси до можливих змін технологічного процесу; можливість створення на конвеєрі запасу виробів; мала витрата енергії; можливість широкого застосування автоматизації. 

Тяговим елементом підвісних конвеєрів, розташованих в горизонтальній площині служить ланцюг або канат; для конвеєрів з просторовою трасою застосовуються спеціальні (розбірні) ланцюга, які забезпечують повороти в горизонтальній і вертикальній площинах. 

Вантажонесучі елементами є каретки: вантажні (одинарні і траверсів) служать для кріплення підвіски з вантажем та переміщення їх по підвісним шляхах; опорні (підтримуючі) встановлюються між вантажними і служать для підтримки ланцюга та зменшення її провисання. Конструкція каретки залежить від типу напрямних колій, по яких вона переміщується. Каретка (рис. 4.40) підвісного конвеєра складається з двох катків з консольними осями і підшипниками, кронштейнів та прокладки. 

Катки кареток - безребордні; профіль ободу катка залежить від профілю колії. Найбільш доцільним виконанням каретки є конструкція катка-підшипника із сфероконічним ободом (як єдиний комплект), що забезпечує високу надійність. Кронштейни кареток повинні мати високу міцність і жорсткість при мінімальній масі. 

Крок кареток (рис. ) залежить від кроку підвісок з вантажем і необхідних радіусів вертикальних перегинів, із зменшенням кроку кареток радіус зменшується. Для конвеєрів з вертикальними перегинами каретки встановлюють на відстані 4-10 кроків ланцюга, але не більше 960 мм. На горизонтальних конвеєрах без вертикальних перегинів крок кареток збільшується до 1600мм.

Рис. 3.15. Каретка підвісної грузонесущего конвеєра: 

    1 - ланцюг; 2 - катки; 3 - кронштейн; 4 – прокладки.

Крок кареток для розбірних і круглоланкових ланцюгів повинен бути кратним двом крокам ланцюга. 

Рис. 3.16. Схема установки одинарних і траверсних

кареток на тягового ланцюга.

Для конвеєрів з просторовою трасою крок кареток зазвичай приймається не більше 6-10 кроків ланцюга. Якщо крок підвісок більше, то між вантажними встановлюють опорні каретки, тоді кроки кареток можуть бути однаковими або неоднаковими. 

Для конвеєрів з вертикальними перегинами крок кареток 

t к=(4-10) t ц, при більшому кроці встановлюють допоміжні каретки для запобігання надмірного провисання ланцюга. 

Поворотні пристрої (рис.3.16) служать для зміни напрямку руху тягового елемента на горизонтальних поворотах і встановлюються на стійках з консолями, на кронштейнах, тягах конструкцій, що підвішуються до перекриття будівлі. Вибір поворотного пристрою залежить від конструкції тягового елемента, його натягу, радіусу і кута повороту. 

Поворотний пристрій із зірочкою застосовують для розбірних, пластинчатих та ін ланцюгів. Поворотні зірочки мають 6-13 зубів, діаметр початкового кола 300-1300 мм, виготовляються зі сталі 35Л, з сірого чавуну або зварними з листової сталі Ст3. 

Рис.3.17. Схеми горизонтальних поворотів підвісних конвеєрів:

а, б, в - на зірочках або блоках; г, д - на роликовій батареї;

е - на направляючій шині.

Поворотні блоки поділяють за профілем обода: з гладким ободом і з виїмкою. Поворотні блоки використовують для пластинчастих, розбірних, круглоланкових ланцюгів і канатів. Блоки мають діаметр 300-1200 мм, виготовляються з сірого чавуну або зварюються зі сталі. Зірочки і блоки встановлюють на підшипниках кочення на нерухомі осі опори, яка закріплюється на металоконструкції. Роликова батарея (рис.3.17) являє собою ряд стаціонарних роликів, розташованих по дузі. 

Рис.3.18. Поворотний пристрій підвісного конвеєра

на роликовій батареї.

Осі роликів кріпляться на нерухомому каркасі на металоконструкції або на ходовому шляху. Ролики виготовляють із сірого чавуну або зі сталі 40, діаметр роликів 70мм, крок роликів 90-170мм. Роликові батареї використовують для розбірних або пластинчастих ланцюгів. 

Направляючі шини являють собою вигнутий по радіусу ділянку ходового шляху і використовуються для двошарнірної і стержневих ланцюгів. Поворотні пристрої встановлюються на металевих стійках з консолями, на кронштейнах, тягах конструкціях, що підвішуються до перекриття будівлі. Радіус повороту шляху в горизонтальній площині залежить від типу і розмірів поворотного пристрою і типу тягового елемента, радіус повороту шляху на зірочці виконують менше радіуса її початкового кола. При повороті на блоках з гладкими ободами радіус повороту шляху визначають з урахуванням розташування тягового елемента і каретки на блоці. 

Радіус вертикальних перегинів траси конвеєра залежить від натягу ланцюга; конструктивного з'єднання ланцюга з кареткою; відстані між каретками; типу, конструкції і кроку ланцюга; профілю направляючого підвісного шляху. Вертикальні підйоми і спуски на трасі конвеєра (рис.3.19) забезпечуються застосуванням двошарнірної або секційної ланцюга з шарнірною підвіскою у вигляді жорсткого трикутника (або консольної балки). 

Рис. 3.19. Ділянки траси підвісного вантажонесучого конвеєра з вертикальними перегинами та шарнірною підвіскою: а - у вигляді трикутника, б – консольної балки.

При установці на конвеєрі кареток з кроками різної величини радіуси перегинів вибирають по найбільшим крокам, радіуси вертикальних перегинів приймають однаковими для збільшення терміну експлуатації ланцюгів, шляхів і кареток. При поєднанні горизонтального повороту з вертикальним перегином монтують прямолінійні ділянки. 

Рис.3.20. Схеми вертикальних перегинів підвісного шляху: 

а - розташування контршін; б - поєднання вертикальних та горизонтальних поворотів.

На увігнутих кривих вертикальних поворотів колій встано-влюються направляючі контршини для усунення надмірного підйому кареток і правильного напрямку їх руху (рис.3.20).

Підвісний шлях, по якому рухаються каретки, підтримують ланцюг і підвіски з вантажами, називають напрямним або ходовим. Конфігурація напрямного шляху залежить від профілю траси конвеєра. 

Направляючий шлях виконують з балок двотаврового перетину, фасонних гнутих профілів або уголкового прокату із сталей марок Ст3 або 14Г2. Однобалкові шляху (рис.а - в) виготовляють з двотаврових балок, з труб або коробчатих профілів. 

Двохбалочні шляху (рис.   , г) виконують з двох прокатних або гнутих куточків або двох спеціальних гнутих профілів. 

Рис. 3.21. Профілі підвісного шляху: а - в - однобалкові; 

г - двохбалочні 

Шлях з двотаврових балок застосовується на конвеєрах середнього та важкого типів, його перевагами є простота виготовлення і монтажу, жорсткість і можливість використання верхніх полиць в якості контршін. Шляхи з куточків і фасонних профілів встановлюються на конвеєрах середнього, легкого і вельми легкого типів; до їх переваг відносяться мала маса, можливість використання кареток з циліндричними катками, наявність проміжку між шляхами, що забезпечує вертикальні перегини з малим радіусом; недоліками є мала жорсткість і трудомісткість монтажних робіт. 

Шляхи виготовляють окремими секціями, з'єднують між собою розсувними і нерухомими стиками, які виконують зварними і болтовими з центрирующей накладкою. Стики розташовують на 1-1,5 м від опори. Балки шляху підвішуються до конструкцій будівлі або до окремих підтримуючим стійок, щоб не захаращувати виробничі площі. Підвісні шляхи розраховують на міцність по методах будівельної механіки. 

Приводи підвісних конвеєрів для всіх типів ланцюгів застосовують кутові із зірочкою і прямолінійні гусеничні; для каната і круглозвенной ланцюга використовують фрикційні приводи. Кутовий привід із зірочкою встановлюють у місцях горизонтального повороту траси конвеєра на 90 або 180º; гусеничний привід - на горизонтальних прямолінійних ділянках траси. Механізми гусеничного приводу розміщують на рухомій рамі, яка може переміщатися усередині нерухомої рами підвісного шляху. 

Приводи підвісних конвеєрів забезпечують постійну або змінну швидкість. Плавну зміну швидкості досягається за рахунок застосування варіатора швидкості, гідромотора або електродвигуна постійного струму. Привід встановлюється в точці максимального натягу тягового ланцюга - після довгих важко завантажених горизонтальних ділянок або великих підйомів для отримання оптимальних величин тягового зусилля і натягу ланцюга (щоб на ділянках траси, що мають велику кількість поворотів, натягнення тягового елемента і величини сил опорів були мінімальними). 

У багатоприводному конвеєрі періодично встановлюють кілька приводних механізмів. В системі спільно працюючих приводів всі приводні механізми конвеєра повинні мати електродвигуни з однаковими характеристиками і однакове передаточне число. 

Натяжні пристрої підвісних конвеєрів - вантажні (найбільш поширені), пневматичні, гідравлічні, пружинно-гвинтові і гвинтові встановлюються на повороті траси на 180º в зоні малих натягів, безпосередньо після приводу або після спуску 

Кількість натяжних пристроїв на конвеєрах з об'єднаним приводом має дорівнювати кількості приводних зірочок щоб уникнути перенапруги ланцюга при нерівномірному її зношуванні. У багатоприводних конвеєрах кількість натяжних пристроїв дорівнює кількості комплектів приводних механізмів. На конвеєрах легкого типу натягач іноді об'єднують з приводом, що дозволяє виключити один-два поворотних пристрої. 

Підвіски вантажонесучі елементи підвісного конвеєра. Підвіски мають різноманітні конструкції, які залежать від властивостей вантажу, його розмірів і маси, призначення конвеєра, способу завантаження і розвантаження. Підвіски виконуються у вигляді етажерок, лотків, гаків, захоплень, коробів та ін і мають шарнірне кріплення до каретки або траверси для забезпечення вертикального положення на похилих ділянках і надійного встановлення вантажу. 

Підвіска повинна бути міцною, економічною, зручною для завантаження і розвантаження, надійної та безпечної для переміщення вантажів на горизонтальних і похилих ділянках траси конвеєра. Завантаження та розвантаження підвісок проводиться вручну, за допомогою вантажопідйомних пристроїв, напівавтоматично або автоматично (рис. ). 

Рис.3.22. Схема напівавтоматичного завантаження підвісного конвеєра: розвантаження підвісного конвеєра.

Контрольні та запобіжні пристрої. Для виключення можливості падіння переміщуваних вантажів на всіх підйомах і спусках траси, а також на горизонтальних ділянках, розташованих над проходами і проїздами, встановлюють огородження у вигляді лотка, які виконують зі сталевої сітки або листової сталі, зміцнюють на рамці, підвішеній до ходової частини конвеєра. 

Випадкові перевантаження приводу і ходової частини конвеєра контролюються встановленими в приводі зрізними штифтами і запобіжними муфтами. Для оберігання від аварії при випадковому обриві ланцюга на конвеєрі встановлюють спеціальні уловлювачі, захоплюючі ланцюг або каретки при обриві ланцюга.

Положення візків та вантажів, натяжного пристрою контролюються кінцевими вимикачами, встановленими на рамі натяжного пристрою. Дослідження стану ланцюга проводиться вручну або автоматично. Конвеєр (система підвісних конвеєрів) має центральний пульт управління, на якому розташовані пусковий і сигнальні пристрої, лампи світлової сигналізації, мнемосхема траси із зазначенням пунктів завантаження та розвантаження конвеєра. 

На пульті відбивається і фіксується положення всіх кінцевих вимикачів, встановлених на трасі конвеєра, розташовуються лічильники вантажів. Сучасні конвеєрні комплекси оснащені автоматизованою системою відеоспостереження з пристроями електронного стеження, інформація з яких оперативно передається на процесор центру управління. 

Розрахунок підвісних конвеєрів 

Вихідними даними до розрахунку є: 

схема траси; 

маса і габаритні розміри вантажу; 

продуктивність Q, т / год; 

характеристика умов роботи; 

Основні розрахункові параметри, одержувані в ході розрахунку: 

штучна продуктивність Z (шт / год); 

видкість v (м / хв); 

крок підвісок а п (м); 

кількість вантажів на підвісці i (шт).

Найменший крок підвісок а min повинен забезпечувати вільну прохідність вантажів на горизонтальних поворотах з найменшим радіусом R min і на вертикальних перегинах з найбільшим кутом нахилу (рис. 3.21). 

                        а                                     б                              в

Рис. 3.23. Схеми для розрахунку кроку підвісок на ділянці: 

а - горизонтальному, б - похилому; в – вертикальному.

Мінімальний крок підвісок перевіряють за умовою вільної прохідності 

а п min = (ℓ max + Δ min) / cosβ,

де ℓ max - Максимальна довжина підвіски з вантажем; 

Δ min = 0,15-0,2 м - мінімальний зазор між підвісками і вантажем; 

β - кут нахилу траси до горизонталі (β  45 º). 

На вертикальних ділянках 

а min = h п + Δ min, (4.43) 

де h п - максимальна висота підвіски, м. 

Крок підвісок повинен бути кратним двом крокам ланцюга, швидкість руху тягового ланцюга v = 3-25 м / хв залежно від маси вантажів, продуктивності і способів завантаження і розвантаження.

Тяговий розрахунок підвісного конвеєра проводиться за аналогією з іншими конвеєрами. Точкою мінімального натягу є точка на початку ділянки після найбільш завантаженого спуску або точка збігання ланцюга з приводної зірочки (в горизонтального конвеєра). Зазвичай S min = 500-1000 Н. 

Розрахункові лінійні навантаження на зворотному q 0 і вантажний q гілках 

q 0 = g (M п / a п + m к / t к) + q ц, 

q = q 0 + (g m г / a п), 

де m п, m до і m г - Маси підвіски, каретки і вантажу (кг) відповідно; 

a п - крок підвісок, м;  t к - крок кареток, м; 

q ц - лінійне навантаження від тягового елемента, Н / м. 

Максимальне розрахунковий натяг тягового елемента 

S max = S 0 K м + ω (qL г + q 0 L х) (1 + Б K м) + qH, (4.46) 

де S 0 = S min - попередній натяг ланцюга; 

K м - сумарний коефіцієнт опорів руху кареток; 

ω - коефіцієнт опору руху на прямолінійній ділянці; 

L г і L х - горизонтальні проекції завантаженої і холостий гілок конвеєра, м; 

Б = 0,3-0,5 - коефіцієнт, що залежить від числа поворотів і перегинів траси; 

Н - максимальна висота підйому, м. 

За отриманого натягненню вибирають тяговий ланцюг. Докладний тяговий розрахунок проводиться шляхом послідовного підсумовування сил опору руху кареток на окремих ділянках траси [5]. 

Тягове зусилля на приводний зірочці і необхідну потужність двигуна визначають при максимальних швидкостях і навантаженні, електродвигун і редуктор вибирають по каталогу. 

Підвісні вантажоштовхаючі конвеєри 

Підвісний вантажоштовхаючий конвеєр має замкнутий тяговий ланцюг з прикріпленими до нього каретками, що переміщуються по верхніх ходовим (тяговим) шляхах. Контур тягового ланцюга розташовується в одній площині або в просторі і приводиться в рух кутовим або прямолінійним приводом. Основне обладнання штовхаючих конвеєрів уніфіковано з вантажонесучі конвеєрами, але підвісний штовхаючий конвейєр значно складніший і дорожчий. 

Основна відмінність штовхаючого конвеєра від вантажонесучого полягає в тому, що у штовхаючого конвеєра підвіска з вантажем за допомогою штовхача підвішується до візка, який рухається по окремому підвісному вантажному шляху. Штовхачі прикріплені до ланки ланцюга або каретці, візок до тягового ланцюга не прикріплюється. Каретки і штовхачі, з'єднані загальним контуром тягового ланцюга, рухаються по окремому тяговому шляху, який розташований паралельно вантажному. 

Використання штовхаючого конвеєра доцільно на транспортно-технологічних лініях для одночасного транспортування, виконання технологічних операцій і складування різноманітних штучних вантажів, вузлів і агрегатів в різних галузях промисловості. 

Повороти колій підвісних вантажоштовхаючих конвеєрів в горизонтальній площині здійснюються поворотними пристроями, у вертикальній площині - вигином тягового та вантажного шляхів, як і у вантажонесучого конвеєра; попередній натяг ланцюга здійснюється натяжним пристроєм. 

Тяговий ланцюг, привід, поворотні і натяжні пристрої вантажонесучого і штовхаючого конвеєрів мають однакові конструкцію і параметри. Відсутність кріплення тягового ланцюга до візка і наявність двох роздільних шляхів (тягового для кареток з ланцюгом і вантажного для візків з вантажем) дозволяють вільно включати і відключати візки від контура дії тягового ланцюга, переводити їх на відгалуження шляхів за допомогою автоматично керованих передавальних пристроїв і зупиняти на ходу конвеєра в заданих місцях траси за допомогою остановів або автостопів. 

Основними елементами підвісних штовхають конвеєрів є: 

вантажні візки служать для переміщення підвіски з вантажем по вантажним шляхах, візки виконують з двома, чотирма і шістьма котками; 

штовхачі слугують для переміщення візка по вантажним шляхах; штовхачі встановлені на ланці тягового ланцюга між двома каретками або на каретці; вибір конструкції штовхача визначається призначенням і конструкцією конвеєра; 

ходові шляхи: для конвеєрів легкого та середнього типів вантажопідйомністю 125 кг включно ходові шляхи виготовляють штампуванням з фасонних гнутих профілів з листової сталі товщиною 2,5-4 мм; для конвеєрів середнього та важкого типів з візками вантажопідйомністю 125 кг і більше, виготовляють з прокатної сталі двотаврового і швеллерного профілів із сталі 30Г; 

автостоп  – механізм для відчеплення візків від штовхача рухомого ланцюга; 

аррестори  – механізми для зупинки візка в заданому місці вантажного шляху; 

передаточні пристрої призначені для переміщення візка або зчепа з одного конвеєра на інший; 

опускні і висувні секції  – механізми для вертикального (стаціонарна секція) і горизонтально-вертикального (пересувна секція) переміщення відрізка вантажного шляху з візком або зчепів з одного рівня траси на інший; 

запобіжні пристрої (як у грузонесущих конвеєрів): на підйо-мах і спусках траси встановлюються уловлювачі візків, випадково від'єднавшихся від штовхачів (принцип дії і порядок розміщення уловлювачів візків такі ж, як і уловлювачів ланцюга); 

По взаємному розташуванню тягового та вантажного шляхів розрізняють вертикальні і горизонтальні штовхаючі конвеєри. Тяговий і вантажний шляхи з'єднують між собою і підвішують до перекриття будівлі або окремим металлоконструкціями. 

Відсутність кріплення тягового ланцюга до візка і наявність двох роздільних шляхів (тягового для кареток з ланцюгом і вантажного для візків з вантажем) дозволяють вільно включати і відключати візки від контура дії тягового ланцюга, переводити їх на відгалуження шляхів за допомогою автоматично керованих передавальних пристроїв і зупиняти на ходу конвеєра в заданих місцях траси за допомогою остановів або автостопов.

Основним параметром штовхаючого конвеєра є вантажо-підйомність візка. Загальна протяжність траси штовхають конвеєрів на сучасних технологічних лініях досягає 100 км і більше. Недоліками штовхаючого конвеєра в порівнянні з вантажонесучим є: складність конструкції і управління, висока маса і вартість, збільшені габаритів по висоті, високі витрати енергії. Однак при раціональному використанні підвісні й штовхаючі конвеєри забезпечують високу ефективність і окупаються в невеликі терміни. 

Використання штовхаючого конвеєра дозволяє об'єднати в єдину автоматизовану систему окремі різні за ритмом транспортні та технологічні лінії з численними розгалуженнями, що об'єднуються декількома тяговими трасами. 

Підвісні несучо-штовхаючі конвеєри 

Підвісний несучо-штовхаючий конвейєр являє собою поєднання вантажонесучого і штовхаючого конвеєрів: на транспортних ділянках траси такий конвеєр працює як вантажонесучий, на ділянках складування, розподілу, технологічних операцій - як штовхаючий конвейєр. 

Підвісний несучо-штовхаючий конвейєр має тяговий шлях, каретки, ланцюг, привід, поворотні і натяжні пристрої грузонесущего конвеєра. До каретки шарнірно прикріплений гак-штовхач, на транспортних ділянках вантажний візок з загарбної скобою і підвіскою переміщається в підвішеному стані (як на вантажонесучі конвеєрі), на ділянках з технологічними операціями встановлюються вантажні шляху з напрямними для гака-штовхача. Перед технологічним ділянкою вантажний візок виходить із зачеплення з кареткою і проштовхується як на штовхаючому конвеєрі. Несучо-штовхаючі конвеєри переміщають вантажі масою 50-500 кг при швидкостях до 12 м/хв. 

Підвісні вантажоведучі конвеєри 

У підвісному вантажоведучому конвеєрі вантаж розташовується на підлогової візку, що переміщається за допомогою захоплення або штовхача, закріпленого на каретці. Передні катки візки встановлені на поворотній осі, а задні жорстко з'єднані обоймою, така конструкція забезпечує хорошу прохідність візків на поворотах траси. Вантажоведучі конвеєри мають швидкість до 45м/хв, оскільки немає небезпеки розгойдування вантажів. Розподілення ваги на стійку візка, що рухається по підлозі (сила тяжіння вантажу передається на підлогу, а не на підвісний шлях), дає можливість вантажонесучому конвеєру переміщати вантажі масою до 2500 кг зі швидкістю до 0,7м/с. Вантажоведучі конвеєри використовуються на складах, у багажних відділеннях та інших місцях, де необхідно сортування і розподіл штучних вантажів на великій площі. 

Підвісні несучо-вантажоведучі конвеєри 

Підвісний несучо-провідний конвеєр на підйомах і спусках працює як вантажонесучі, на горизонтальних ділянках - як вантажоведучий. Напольний вантажний візок (рис.3.22   ) кріпиться до каретки важільним захопленням: в залежності від ділянок траси транспортується як підвіска на вантажонесучі або як візок на вантажоведучому конвеєрі. 

Рис. 3.24. Схема несучо-провідного конвеєра: 1 - візок;

2 - підвісний шлях; 3 - тяговий ланцюг; 4 - важільний захоплення

Основними параметрами несучо-провідного конвеєра є: вантажопідйомність візка до 1000 кг; швидкість транспортування до 0,2 м/с; кути нахилу на підйомах і спусках траси до 30º. Елементами несучо-провідного конвеєра є уніфіковане обладнання підвісних і грузонесущих конвеєрів.

Візковий вантажонесучий конвеєр складається з замкнутого контуру тягового ланцюга з постійно прикріпленими до неї візками (або платформами), які рухаються по напрямних коліях. На візках розташовуються вантажі-вироби. 

Візки та направляючі шляху є складовими частинами конвеєра - це є принциповою відмінністю вантажонесучих візкових конвеєрів від підлогових вантажоведучих конвеєрів. 

Візкові вантажонесучі конвеєри використовуються для поопераційного переміщення важких і габаритних штучних вантажів при потоковому технологічному процесі, а також на складальних лініях; у ливарному виробництві для переміщення ливарних форм у процесі складання, заливки, охолодження, вибивання, повернення порожніх опок та ін.. Візкові вантажонесучі конвеєри поділяють на: вертикально-замкнуті з перекидним (рис.3.24) і візками що не перекидаюится; горизонтально замкнуті, траса яких розташована в горизонтальній площині або в просторі. 

При невеликих виробничих приміщеннях і тривалих технологічних процесах (охолодження або сушіння виробів на конвеєрі) вантажі можуть здійснювати кругові рухи без знімання з візків, що дозволяє використовувати конвеєр як рухливий склад. 

Рис. 3.25. Конвеєр з перекидним візками для збирання автомобільних двигунів: 1 - настановний кондуктор; 2 - поворотне пристосування; 

3 - суцільне перекриття; 4 - огорожа 

Для переміщення важких і великогабаритних виробів звичайно застосовують вертикально замкнуті конвеєри (рис.3.25), для легких малогабаритних - горизонтально замкнуті. 

Основними параметрами візкових вантажонесучих конвеєрів є вантажопідйомність і розміри візка-платформи, які визначаються габаритними розмірами і масою транспортованого вантажу. 

Зазвичай довжина візка ℓ у 1,25-2 рази більше її ширини В (вантажі розташовуються довгою стороною уздовж поздовжньої осі конвеєра). Номінальний ряд ширини візків: 200, 320, 400, 500, 650, 800, 1200 мм; вантажопідйомність візків становить 10-8000 кг. 

Окрему групу візкових конвеєрів представляють розподільні настільні візкові конвеєри з автоматичною системою адресування візків, такі конвеєри мають вертикально замкнуту, горизонтально замкнуту або просторову трасси. Горизонтально замкнуті візкові конвеєри мають підлогове або настільне (на рівні висоти столів робочих місць) переміщення візків. За характером переміщення візкові вантажонесучі конвеєри виконують з безперервним або пульсуючим рухом.

Рис. 3.26. Схема вертикально замкнутого візкового конвеєра з перекидним візками: а - схема конвеєра; б - схема навантажень на візки; 1 - привід; 2 - тяговий елемент; 3 - візка; 4 - опорна металоконструкція; 5 - натяжний пристрій.

Робочою гілкою вертикально замкнутих конвеєрів є верхня, що збільшує його довжину і тривалість виробничого процесу. У горизонтально замкнутих конвеєрах обидві гілки є робочими, що вимагає збільшення робочої площі. 

Візки конвеєрів жорстко кріпляться до ланок ланцюга, при розмірі колії візка А ≤ 4 кроків ланцюга використовують один ланцюг, при А> 4 кроків - два ланцюги. На ділянці приводної зірочки встановлюють нерухомі направляючі контршіни для напрямку руху візків при перекиданні. 

Конвеєри з візками, що не перекидаються (рис.3.26) мають тільки прямолінійну горизонтальну трасу і дві тягові ланцюги, які розташовуються з двох сторін по ширині візка поза його габаритами. Кожна візок має дві осі: ведуча вісь прикріплена шарнірно до тягових ланцюгів, ведена вісь залишається вільною. Привідні й натяжні зірочки встановлюють на консольних осях для забезпечення вільного проходження візків між ланцюгами. 

На поворотних ділянках візки переміщаються з невеликим нахилом у бік або вчиняють плоскопараллельное рух, залишаючись в горизонтальному положенні на всьому протязі повороту - це забезпечується установкою на поворотних ділянках системи спеціальних механізмів і направляючих шляхів. 

Рис. 3.27. Схема вертикально замкнутого тележечного конвеєра з візками, що не перекидаються: а - похило, б - плоскопараллельной;

1 - привід; 2 - пристрій для передачі візків з гілки на гілку;

3 - візок; 4 - ланцюг; 5 - шлях

Тяговим елементом конвеєрів є ланцюга: пластинчасті, втулкові і роликові з кроком 80-320 мм; розбірні з кроком 100-160 мм; пластинчасті комбіновані; при малих навантаженнях - пластинчасті безвтулочние. На опорному пристрої візкових грузонесущих конвеєрів повинні бути встановлені кріплення, фіксатори, затискачі, пристрої для нахилу, повороту або підйому вироби, необхідні в процесі складання. Центр ваги виробу під час транспортування повинен перебувати усередині опорного контуру візки на всіх позиціях зборки. 

Катки візків встановлюються на підшипниках кочення. Привід - кутовий редукторного типу, на конвеєрах з перекидним візками встановлюють кінцеві вимикачі, зблоковані з електродвигуном. Натяжний пристрій - гвинтовий або пружинно-гвинтовий; хід натяжного пристрою становить 400-500 мм. 

Перевагою візкових вантажонесучих конвеєрів є переміщення вантажів, як на верхній, так і на нижній вітках. 

Вантажоведучі конвеєри 

Вантажоведучим називається конвеєр для переміщення штучних вантажів, які розташовуються на візках, рухомих на власному колісному ходу, по підлозі або по напрямних коліях, ковзанням по настилу, коченням по стаціонарним неприводним роликам; під час руху візок з'єднаний з тяговим елементом за допомогою штовхача. Тяговим елементом цієї групи конвеєрів є одна, рідше два ланцюги, канат, комбінація ланцюга з однією-двома жорсткими штангами, жорсткі одна або дві штанги. 

По розташуванню траси вантажоведучі візкові конвеєри виконуються з вертикально замкнутою, горизонтально замкнутої або просторової трасами. 

Вантажоведучі візкові конвеєри мають підлогове, підпільне або підвісне розташування тягового ланцюга. 

Штанговими називають конвеєри з тяговим елементом у вигляді жорсткої балки-штанги або поєднання штанги з ланцюгом (канатом, тягою). Вантажоведучі конвеєри використовуються на складальних, обробних, ремонтних, розподільних та інших транспортно-технологічних лініях. Швидкість конвеєрів визначається ритмом технологічних операцій і кроком робочих місць. 

До переваг цієї групи конвеєрів відносяться: простота конструкції; невисока вартість; малі габарити; широкі можливості автоматизації. Вантажоведучі візкові конвеєри легко взаємодіють із засобами підлогового періодичного транспортування (авто і електровізки, автонавантажувачі, крани-штабелери та ін.) 

Недоліками вантажоведучих є: складність обслуговування при підпільному розташуванні тягового ланцюга, шляхів та обладнання; необхідність повернення порожніх візків у вертикально замкнутих конвеєрів. 

Вантажоведучі вертикально-замкнуті конвеєри 

На вантажоведучих вертикально замкнутих конвеєрах (рис.3.26) транспортований вантаж переміщується своїм ходом або на візку за спеціальними шляхами, покладеним на підлозі поза металоконструкцією конвеєра. При переміщенні на власному ходу вантаж з'єднується з тяговим ланцюгом гачками або тягами, які від'єднуються в кінці траси вручну або автоматично. При переміщенні вантажу на візках (рис.3.27 ) при ковзанні по настилу або коченні по роликах (рис.3.28) на

Рис.3.28.  Вертикально замкнутий безтележечний грузоведущій конвеєр із захопленням за ланцюг конвеєра для складальної лінії:

1 - приводна зірочка; 2 - привід; 3 - тяговий ланцюг;

4 - поворотний пристрій; 5 - тяги; 6 - опорна металоконструкція; 7 - направляючі шляху; 8 - натяжна зірочка;

9 - натяжний пристрій; 10 - спеціальні підлогові шляху

тягових ланцюгах встановлюють штовхачі (рис. 3.58), які впираються у захвати візків або в упори вантажів і переміщують їх по шляхах. Захоплення має односторонньо шарнірне кріплення до рами візка з упором в бік руху. 

Тяговим елементом грузоведущіх вертикально замкнутих конвеєрів є одна пластинчаста безвтулочная або втулочно ланцюг з кроком 80-200 мм, іноді сталевий канат діаметром 15-22 мм. 

       До ланок ланцюга на відстані кроку вантажів, що транс-портуються прикріплюють жорстко або шарнірно-привідні штовхачі,

  Рис. 3.29. Схема вертикально замкнутого грузоведущего возикового конвеєра з горизонтальною трасою руху візків: 1 - привід;

2 - приводна зірочка; 3 - візок; 4 - тяговий ланцюг; 5 - НУ;

6 - опорна металоконструкція; 7 - направляючі шляху. 

Рис. 3.30. Вертикально замкнутий грузоведучий конвеєр для переміщення вантажів по стаціонарним роликам: 1 - натяжна зірочка; 2 - штовхач; 3 - тяговий ланцюг; 4 - приводна зірочка; 5 - напрямний шлях. 

Рис. 3.31. Ходова частина грузоведущего возикового конвеєра:

1 - штовхачі; 2 - ходові катки; 3 – захвати.

на тяговому канаті прикріплюють крюки-захвати, за які зачіпляються тяги для ведення вантажу. Направляючими шляхами служать швелери, куточки або вузькоколійні рейки. 

Привід конвеєрів - кутовий редукторного типу, для канатних конвеєрів приводом служить барабанна лебідка реверсивного действія. Натяжний пристрій – гвинтовий, пружинно-гвинтовий і вантажний - для канатних конвеєрів. Основними параметрами вантажоведучих вертикально замкнутих конвеєрів є: загальна довжина траси до 300 м; швидкість транспортування при безперервному русі 0,1-6 м/хв, при пульсуючому 6-12 м/хв. 

Штангові конвеєри 

Вантажоведучий штанговий конвейєр складається з одного або двох вертикально замкнутих комбінованих тягових елементів з штовхачами, приводу і натяжного пристрою. Тяговий елемент рухається зворотно-поступально і переміщує вантаж з однієї позиції на іншу на своєму ходу або на одній або двох опорних візках. 

Комбінований ланцюгово-штанговий елемент на робочій гілці складається з декількох з'єднаних між собою балок - штанг із закріпленими на їх кінцях відрізками ланцюга або каната. Довжина відрізків ланцюга на 2-3 м перевищує довжину робочого ходу конвеєра. На зворотній гілці тяговим елементом є тяга з круглого сталевого прута або сталевого каната діаметром 6-8 мм. Штанги мають опорні катки і ведучі штовхачі, за допомогою яких вантаж переміщається на колесах або візках по рейкових шляхах. 

При включенні електродвигуна відрізки ланцюга зі штангами приводяться в рух, штовхачі пересувають вантажі вперед на один крок, при впливі автоматичного перемикача змінюється напрямок обертання електродвигуна, і штанги без вантажів повертаються у вихідне положення. 

Штангові конвеєри виконують одноштанговимі з одним рядом штанг і двухштанговими (рис.3.32) з двома незалежними один від одного паралельними рядами штанг. 

Штангові конвеєри застосовують на лініях зборки чи ремонту важких і громіздких виробів (залізничних вагонів, платформ, літаків та ін.) Швидкість руху штанг складає 6-15м/хв; довжина конвеєра 50-300м; відстань між штангами двухштангових конвеєрів 3-8м; робочий хід штанги 5-30м. 

Штанга конвеєра складається з окремих відрізків двотавра, здвоєних швелерів або призматичних стрижнів і являє собою жорстку балку, до штанги кріпляться опорні катки і штовхачі. Штанга з допомогою ковзанок рухається по напрямних коліях, а штовхачами переміщує вантажі. 

Штовхачі закріплюються жорстко або шарнірно з упором в бік робітничого руху на відстані, відповідному кроку робочих позицій на конвеєрі. В якості гнучкого тягового елемента використовується ланцюг будь-якого типу або канат, привід і натяжний пристрій звичайного типу.

Рис. 3.32. Схема грузоведучого двоштангового конвеєра: 1 - приводна зірочка; 2 - ланцюг (канат); 3 - штанга; 4 - візок; 5 - опорні катки; 

6 - провідні штовхачі; 7 - тяга; 8 - привід; 9 - рейковий шлях;

10 - натяжна зірочка

СКРЕБКОВІ КОНВЕЄРИ

Ланцюговим скребковим транспортером називається пристрій, що переміщує вантаж волоком за допомогою скребків чи планок, прикріплених до ланок ланцюга, який безперервно рухається в жолобі.

Скребкові транспортери застосовуються в сільському господарстві для переміщення зерна, коренеплодів, гною, силосної маси, комбікормів і т.д. Вони використовуються як у вигляді самостійних машин, так і у вигляді механізмів, вбудованих в складні машини.

Як самостійні машини скребкові транспортери бувають: стаціонарні, пересувні, переносні, самохідні. Скребкові транспортери  складають  значну групу машин безперервного транспорту, заснованих на принципі волочіння транспортованого вантажу 1 (рис.3.33) по жолобу 2, плоскому настилу за допомогою скребків 3, закріплених до тягового елемента 4.

В скребкових транспортерах реалізовано декілька модифікацій цього принципу (рис.3.33), які відрізняються за характером взаємодії скребкового полотна з вантажем і конструкцією скребків, жолоба і тягового елемента.

Рис.3.33. Схема скребкового транспортера.

Вид 1.

Вид 2.

Рис.3.33. Скребковий конвеєр.

Так, наприклад, вантаж 6 рухається в нерухомому жолобі 5 (рис.3.34) і проштовхується окремими порціями перед шкребками 1, які закріплені до тягового ланцюга 4, що спирається ходовими катками 3 на направляючі 2. 

Рис.3.34.  Скребковий транспартер.

Рис.3.35. Схема робочих елементів скребкових транспортерів з кільцевим рухом: а - з високими суцільними скребками; б - з скребками з боковими стінками; в - з низькими зануреними скребками; г - з контурними скребками; д - зі скребками, перекриваючими переріз труби; е - без скребків.

За характером роботи і конструктивними особливостями скребкові транспортери поділяють на горизонтальні і похилі, з верхньою або нижньою робочою віткою, порційного (вантаж розміщений вздовж шляху транспортування порціями) або суцільного волочіння (безперервний шар вантажу) рисунок .

Рис.3.36. Транспортування вантажу: а – порціями; б – суцільним шаром

Тяговим органом скребкових транспортерів є ланцюг, трос чи пас, до якого кріпляться скребки. Таких тягових органів може бути один або два.       

За розміщенням жолоба їх поділяють на транспортери з верхнім та з нижнім жолобами. Існують транспортери з двома жолобами (верхнім і нижнім) для транспортування вантажів в протилежних напрямках.

Основні переваги скребкових транспортерів полягають в простоті конструкції, низькій вартості і зручності завантаження і розвантаження в любій точці вздовж транспортера, а при необхідності і в декількох точках одразу. Серйозними недоліками скребкових транспортерів є: спрацювання деталей що труться (скребків і жолоба) і подрібнення транспортуючого вантажу. Окрім того, в скребкових транспортерах витрачається на транспортування вантажу більше енергії, ніж в лоткових чи в пластинчастих.

За уваги вказаних недоліків скребкові транспортери (особливо ланцюгові) не застосовують для транспортування вантажу на великі відстані і їх довжина рідко перевищує 50 м.

Довжина канатних (тросових) скребкових транспортерів інколи досягає декількох сот метрів.

В  скребкових  транспортерах  в  якості  тягового  органа використовують ланцюги і металеві канати (троси). Ланцюги  можуть  бути різноманітними – від простих круглоланкових, кованих і до складних з ланками    з    ковкого чавуна чи штамповані. При підборі ланцюгів для скребкового     конвеєра необхідно    враховувати умови, в яких працюють ланки ланцюга ( звичайно без змащення ,  забруднені транспортуючим вантажем),  і  необхідність пристосовувати    форму ланки до даного скребка. Так, наприклад, ланки, приведені на рис. 3.37 а, виготовлені  з  ковкого чавуну, мають приливи з отворами для кріплення скребків необхідних розмірів і форми.

На рис. 3. б, в зображені стальні ланцюги, ланки яких також пристосовані для кріплення скребків. Чим більша поверхня дотику ланок ланцюга і чим краще закриті шарніри від потрапляння до них пилу, тим довше буде працювати ланцюг, тим більше він підійде до умов роботи скребкових транспортерів.

Як було зазначено, в скребкових транспортерах застосовують один ланцюг - при легкий роботі і два ланцюга - при важкій  роботі. В останньому випадку ланцюги кріплять з боків скребка. Скребки виготовляють з дерева чи з листової сталі. Форма скребка відповідає

Рис.3.37. Ланцюги для кріплення скребків.

формі жолоба, по якій під час роботи ковзаються скребки. Скребки зі зрізаними кутами зменшують витрати енергії на транспортування вантажу.

Скребок транспортера з листової сталі виготовляється товщиною 3...8 мм. На нижню кромку скребка, яка треться по жолобу, інколи для збільшення строку роботи роблять наплавку. В деяких випадках застосовують пластмасові скребки. У транспортерів, призначених для переміщення зерна, робоча частина скребка виготовляється із прогумованої багатошарової тканини.

Скребки суцільного волочіння називаються занурені і відповідно транспортери називають із зануреним скребком.

Переваги таких транспортерів полягають в тому, що, по-перше, подрібнення і перетирання транспортуючого матеріалу приблизно в З рази менше, чим у транспортерів порційного волочіння і, по-друге, об'єм жолоба використовується значно ефективніше (приблизно в 2 рази). Принцип суцільного волочіння базується на тому, що опір проходу (прорізання) скребка через вантаж більше, чим опір переміщення вантажу по жолобу.

Скребки для порційного транспортування бувають за формою (рис.3.37) прямокутні, прямокутні із скошеними кутами, трапеціїдальні і дискові. Крім плоских скребків застосовуються також увігнуті.

Рис.3.38. Форма жолобів і скребків скребкового транспортера:

а - прямокутна; б - трапецеїдальна; в - зі зрізаними кутами;

г - жолоб для круглих дискових скребків.

Основні розміри скребків вибирають залежно від роду вантажу і його властивостей, продуктивності транспортера і напрямку транспортування. Розміри скребків для сільськогосподарських вантажів згідно ГОСТ 7116-84: довжина В=120..150 мм для зерна, вороху і колосся, В=280..300 мм для качанів  кукурудзи і В=300..400 мм для силосу; висоту скребка при цьому приймають залежно від співвідношення h=B/e, де е=2..4 (більші значення для сипких матеріалів). Однак, при низькому скребку можливо пересипання вантажу через його верхній обріз, що призводить до зниження продуктивності, додаткової витрати енергії і стирання вантажу. Для транспортування великошматкового матеріалу довжину скребка слід вибирати залежно від  найбільшого  розміру  шматка  Аmax,  за  співвідношенням В = т • A max , де: m = 3..7 для сортованого і m =2..3,5 для рядового матеріалу. Крок скребків визначається залежно від розмірів вантажу, кута природного укосу, висоти і форми скребка, кроку ланцюга. Вибраний крок скребків повинен забезпечувати найкраще заповнення простора між скребками і приймається кратним кроку ланцюга. Відстань між скребками зазвичай приймають а=(1...3)В. Для габаритних вантажів крок скребків повинен бути більший найбільшого куска вантажу.

При транспортуванні вантаж в жолобі перед скребком розміщується по формі нерівнобокої трапеції (рис. 3.38. а) з кутом , близьким до кута природного укосу в русі. Тоді можна визначити розрахункову площу S переріза вантажу в жолобі з урахуванням середнього коефіцієнта заповнення жолоба , відношення об'єма вантажу на ділянці між скребками до геометричного об'єму цієї ділянки.

На основі експериментальних випробувань приймають = 0,5...0,6 для легкосипучих мілких вантажів і = 0,7...0,8 для поганосипучих кускових вантажів.

Конвеєри з контурними шкребками мають закритий жолоб, розділений на дві частини, всередині яких рухаються робочий й зворотна гілки ланцюга з фігурними шкребками, що повторюють три стінки контуру перетину жолоба (рис. 3.39). Застосовуються для переміщення насипних вантажів в горизонтальній, круто похилій і вертикальній площинах. Фігурні (контурні) скребки, армуючи насипний вантаж, переміщують його не окремими порціями, а суцільний масою, яке заповнює на горизонтальних ділянках майже весь перетин жолоба. Контурні скребки більш ефективні, ніж низькі суцільні скребки, передають рушійну силу на весь переріз насипного вантажу, дозволяючи переміщувати вантаж в крутопохилих і вертикальній площинах. 

Рис. 3.39. Ходова частина конвеєрів з контурними шкребками: а, б, в - вертикально замкнутих; г - горизонтально замкнутих

Конвеєри з контурними шкребками мають вертикальне і горизонтально замкнуте розташування ходової частини (рис. 3.39). 

Горизонтально замкнуті конвеєри (рис. 3.40, б) використовують як розподільчі, вертикально замкнуті конвеєри можуть мати траси з горизонтальними, похилими вертикальними ділянками (рис. 3.40, а) і застосовуються для переміщення пилоподібних, легкосипких, зернистих і сортованих мелкокуськових вантажів. Основними параметрами конвеєрів з контурними шкребками є: продуктивність до 60 т/год; довжина траси до 50м; висота підйому до 15-20м; швидкість переміщення - 0,1-0,25м/с.      

Рис. 3.40. Поперечні перерізи конвеєрів з контурними шкребками:

а - вертикально замкнутих, б - горизонтально замкнутих.

Конвеєрами з контурними шкребками (рис. 3.43) не рекомендується переміщати абразивні, вологі і липкі вантажі, а також вантажі з важкодробимими шматками, які можуть заклинювати між скребками і жолобом, створюючи значні опору руху і провокуючи вихід з ладу всієї установки. 

Рис. 3.41. Елементи конвеєрів з контурними шкребками: а, б - розташування зон завантаження і розвантаження на конвеєрі з вертикальними ділянками; в - ділянка повороту траси;

г, д - розташування зон завантаження і розвантаження на конвеєрі з горизонтальними ділянками; 1 - робоча гілка; 2 - жолоб; 3 - неодружена гілку; 4 - приводна зірочка; 5 - скребок; 6 - поворотний барабан; 7 - патрубок для повернення просипався вантажу.

Рис. 3.42. Схеми трас вертикально замкнутих конвеєрів з контурними шкребками:  а - горизонтальна; б - похила; в - комбінована; 1 - натяжний пристрій; 2 - неробоча гілку; 3 - привід; 4 - робоча гілка

До переваг конвеєрів з контурними шкребками відносяться: герметичність траси; можливість проміжного завантаження; різноманітність трас переміщення; саморегулювання завантаження без використання живильників. Недоліками конвеєрів з контурними шкребками є: інтенсивне зношування скребків, ланцюга і жолобів; неможливість транспортування липких вантажів і вантажів із твердими включеннями. 

Тяговим елементом конвеєрів є пластинчастий, розбірний або вильчатий ланцюг. Контурні скребки виготовляють із сталі, чавуну або пластмаси, прикріплюють до ланцюгів або виготовляють заодно з ланками ланцюга. 

Трубчасті скребкові конвеєри 

Мають траси різноманітної конфігурації у вертикальній і горизонтальній площинах і в просторі (рис. 3.43). Використовуються для переміщення пилоподібних, порошкоподібних, зернистих і дрібношматкових вантажів (з частками малої міцності в 5-10 разів менше внутрішнього діаметра труби): будівельні матеріали, продукти харчової або хімічної промисловості та ін 

Трубчасті скребкові конвеєри використовуються не тільки як самостійні транспортують установки, але і як елементи технологічних ліній різних виробництв. Герметичність трубчастих конвейєрів дозволяє переміщати сипучі, в'язкі, гарячі, пахучі та отруйні вантажі, а також рідкі і напіврідкі липкі вантажі при виробництві харчових продуктів та комбікормів; будівельних матеріалів; продукції хімічної та нафтохімічної промисловості; в металургійному виробництві. Непридатні для транспортування міцних, липких і злежуваних вантажів. 

Рис. 3.43. Схеми вертикально і горизонтально замкнутих трубчастих скребкових конвеєрів

Ланцюг зі шкребками круглого або прямокутного перерізу (за формою труби) рухається всередині герметичної труби і переміщує безперервним потоком насипний вантаж. Шкребки повністю перекривають перетин труби, забезпечуючи ефективне переміщення сипучого вантажу. 

Ланцюг отримує рух від приводу, а попередній натяг - від натяжного пристрою, розташованого на поворотних ділянках труби (рис. 3.44). Зони завантаження і розвантаження розташовуються в будь-якому місці горизонтальних ділянок конвеєра, в місцях завантаження встановлюють грати для запобігання потрапляння шматків в трубу і заклинювання скребків, в останнього місця розвантаження встановлюється вібраційне очисний пристрій. 

Повороти в горизонтальній і вертикальній площинах забезпечуються поворотними блоками, зірочками або криволінійними ділянками труби. 

Основними параметрами трубчастих скребкових конвеєрів є: продуктивність 4-35 м3 / ч; швидкість руху 0,16-0,4 м / с; довжина прямолінійних ділянок до 60 м, висота до 20 м, загальна довжина траси до 80 м; кути нахилу траси до 40 .

Перевагами трубчастих конвейєрів є: простота конструкції; герметичність; різноманітність трас переміщення; можливість використання стандартних труб і ланцюгів; високий коефіцієнт заповнення труби. До недоліків відносяться: підвищений знос труби і скребків, особливо на криволінійних ділянках при транспортуванні абразивних вантажів. 

Рис. 3.44. Схема трубчастого скребкового конвеєра: 1 - ланцюг;

2 - скребки; 3 - труба; 4 - завантажувальний пристрій; 5 - поворотні пристрої; 6 - розвантажувальний бункер; 7 - очисний пристрій;

8 - привід; 9 – натягач.

Тяговим елементом трубчастих скребкових конвеєрів служить одна розбірна пластинчаста втулочно ланцюг з кроком 80 або 100 мм; калібровані круглозвенні ланцюги; у рідше використовується канат. 

Шкребки є грузонесущим елементом трубчастого скребкового конвеєра, виготовляються із сталі, чавуну, пластмаси або гуми товщиною 10-20 мм, з'єднуються з ланцюгом за допомогою зварювання або болтового з'єднання. Кріплення скребків до тягового ланцюга може бути центральним, симетричним або асиметричним. 

Крок скребків а з вибирається залежно від кроку тягового ланцюга t ц і діаметра труби D. Крок скребків повинен бути кратним двом крокам ланцюга. Діаметр скребка беруть на 10-15 мм менше внутрішнього діаметра труби. Крок скребків [1] 

а з = k 1 t ц = k 2 D,

де k 1, k 2 - конструктивні коефіцієнти. 

Привід трубчастих скребкових конвеєрів звичайного типу із зірочкою і редуктором. Електродвигун з редуктором з'єднують пружною муфтою або клиноремінною передачею. 

Натяжний пристрій – гвинтовий, пружинно-гвинтовий і вантажний, хід натяжного пристрою - не менше 1,6 кроку ланцюга. Поворотними пристроями конвеєрів (рис. 3.45) є блоки з гладким ободом або зірочки, встановлені в герметичному кожусі з оглядовими люками або плавні закруглення нерухомої труби по радіусу 1,2-2 м. 

Рис. 3.45. Схеми елементів трубчастих скребкових конвеєрів:

         а - завантажувальний пристрій; б, в - поворотний пристрій

Секції середньої частини конвеєра виготовляють із стандартних труб довжиною 4-6 м і з'єднують між собою болтовими з'єднаннями. У секціях і кожухах встановлюють герметичні люки для огляду і ремонту ходової частини. 

Очисні пристрої - вібраційний з ексцентриком; також внутрішню поверхню труби очищають спеціальними очисними шкребками з гуми або з гумовим бандажем збільшеного діаметру. 

При розрахунку трубчастих скребкових конвеєрів по заданій розрахунковій продуктивності визначається внутрішній діаметр труби конвеєра, який округляється до найближчого більшого значення у відповідності з нормальним кроком.

Тяговий розрахунок виконується методом обходу по контуру. Попередній натяг ланцюга S0 для конвеєрів з прямолінійною трасою приймають S0=500-1000 Н; для конвеєрів з комбінованою трасою S0 =1500-2000Н. 

Скребки приєднують до ланцюга своєю основою чи посередині висоти скребка. Приймаючи, що сила опору руху вантажу прикладена по лінії дотику скребка і жолоба, потрібно вважати другий метод кріплення більш вдалим. При кріпленні ланцюгів до нижнього краю скребка ланки їх знаходяться під дією згинаючого моменту, величина якого залежить від висоти скребка, тобто скребок отримує перекіс, в зв'язку з чим збільшиться зазор між скребком і дном жолоба. Зазор між краєм скребка і стінкою жолоба приймають від 2 до 8 мм. Чим більше крок ланцюга і менша висота скребка, тим менший перекіс скребка. При кріпленні скребків до ланцюгів необхідно враховувати конструкцію опорних частин транспортера, ступінь захисту ланцюгів від забруднення і зручність завантаження і розвантаження транспортера.

Жолоб виготовляють з дерева чи листової сталі товщиною З... 5 мм; форма жолоба повинна бути ув'язана з формою скребків. Інколи жолоб роблять зі змінним дном. Внутрішня поверхня жолоба повинна бути гладкою, головки заклепок заховані, шви зварювання - певної висоти. В місцях де мають робити розвантаження, у дні роблять отвори, які закривають затворами.

Параметри скребкових транспортерів

При проектуванні скребкових транспортерів в залежності від продуктивності Q знаходять висоту скребка h, в подальших розрахунках задаються співвідношенням ширини В та висоти h скребка. Отримані в розрахунку розміри В і h повинні забезпечити сталу роботу скребка. Але в момент заповнення між скребкового простору тягового органу в скребкових транспортерах скребок під дією сили опору руху відхиляється на кут , що може призвести до зниження продуктивності Q транспортера.

За критерій ,що визначає мінімальні натяжіння в вітках тягового органу , приймаємо допустимий кут відхилення скребка в робочому положенні : . Величина цього кута визначається з рівняння рівноваги скребка за формулою :

,

де W1 -сила опору руху одного скребка (рис.3.48.) ; pлі   - крок ланцюга, до якого кріпиться скребок ; Si min - мінімальне  натяжіння  ланцюга , в  тому  місці ,де відбувається завантаження транспортера; Si - максимальне натяжіння вітки тягового органу.

Рис.3.46.  Розрахункова схема для перевірки скребка на сталість:1 - ланка ланцюга , 2 - скребок

Допустимі значення кута відхилення скребка для зернистих сипучих вантажів при увігнутих скребках 5°, при прямих скребках 3°. Для дрібношматкових, середньошматкових і великошматкових вантажів при увігнутих скребках =7°, при прямих скребках - 6°.

Для попередніх розрахунків продуктивності скребкових транспортерів порційної дії з вже відомими параметрами транспортера використовують залежність:

Q = ,   т/год

де:В - довжина скребка, м;  

h -  висота скребка, м;  

V - швидкість транспортування, м/с;

- насипна маса вантажу, кг/м3;

- коефіцієнт заповнення міжскребкового простору;

К1 -коефіцієнт, що враховує залежність продуктивності від швидкості дії ланцюга;

К2 -коефіцієнт, що враховує форму скребка;

Згідно з існуючими нормативами для скребкових транспортерів з ланцюговим тяговим органом швидкість транспортування слід вибирати залежно від вантажу і типу ланцюга:

а - для переміщення зернистих і дрібношматкових малоабразивних вантажів (зернові продукти, суха дерев'яна тирса і т.д.)

                                               V=l,25..2 м/с;

б - для переміщення середньошматкових і великошматкових абразивних вантажів (цукрові буряки, картопля, кукурудзяний силос і т.д.)

V= 0,2.. 1,25 м/с;

в - для транспортерів суцільного волочіння при транспортуванні сіна, соломи, вороху і т.д.

V= 0,1..0,25 м/с;

г - для транспортерів, що транспортують гній, вологий торф і т.д.

V= 0,1..0,25 м/с;

д- для транспортерів з тяговим органом із зварного ланцюга

                       V= 0,1..0,25 м/с.

Фізико-механічні  властивості  деяких  сільськогосподарських вантажів наведені в додатку (табл.1).

Коефіцієнт заповнення міжскребкового простору - відношення об'єму порції вантажу, який знаходиться між двома сусідніми скребками,  до об'єму простору між цими скребками. Величину  вибирають з табл.2 додатку залежно від кута нахилу повздовжньої осі транспортера до горизонту, співвідношення кроку скребків до їх висоти і від гранулометричного складу вантажу. Слід також відмітити, що при збільшенні кута нахилу повздовжньої осі транспортера більше 45° коефіцієнт беруть рівним = 0,2..0,4.

Коефіцієнт К1, який враховує зміну продуктивності залежно від швидкості ланцюга, вибирають з табл. 3. (див. додаток).

Значення коефіцієнта К2, який враховує форму скребків, приймають при увігнутих скребках К2=1, при плоских К2=0.9.

Орієнтовно потужність двигуна визначають за залежністю:

де:

K4 -коефіцієнт, який враховує втрати потужності під час запуску;

Q - продуктивність транспортера, т/год;

g - прискорення земного тяжіння, м/с2;

- коефіцієнт опору руху при ковзанні ланцюга;

L - довжина робочої частини транспортера, м;

- кут нахилу робочої вітки транспортера до горизонту;

Н - висота транспортування вантажу, м;

Продуктивність конвеєрів суцільного волочіння:

де К0 – коефіцієнт, що характеризує ступінь відставання вантажу від ланцюга, що рухається (для пиловидних вантажів К0 = 0,45…0,8; для зернистих К0 = 0,6…0,9; для дрібношматкових К0 = 0,8…0,9). Швидкість руху тягового органу для транспортерів суцільного волочіння рекомендується брати V = 0,1…0,25м/с.

Таблиця 4. Величина коефіцієнта заповнення для транспортерів порційного волочіння

Кут нахилу поздовжньої вісі транспортера до горизонту ,град	Коефіцієнт заповнення,
Для вантажів легкосипких	Для кускових вантажів
при n=hс/h=2,5	при n=hс/h=3
0	0,88	0,67	0,9
15	0,77	0,64	0,87
ЗО	0,73	0,61	0,83
45	0,69	0,57	0,8

Таблиця 5. Значення коефіцієнта К 1, залежно від швидкості ланцюга

Швидкість ланцюга V,m/c	0,2	0.5	1	1,5	2
Значення коефіцієнта К1	1	0,97	0,92	0,85	0,75

Визначення сил опору руху тягового органу і вибір ланцюга.

Сила опору руху вантажу, що виникає при завантаженні транспортера:

, Н

де qВ – погонна маса вантажу; V – швидкість усталеного руху вантажу; V0 – швидкість руху вантажу вздовж кожуха в початковий період руху.

Сили опору руху вантажу і тягового органу на прямолінійних ділянках визначаються:

, Н

, Н

при провисаючій холостій вітці:

, Н

де qТ – погонна маса тягового органу із скребками; ωS – коефіцієнт опору руху вантажу і тягового органу.

Рушійна сила

де с – коефіцієнт, що враховує опір тягового органу на всіх зірочках крім приводної (як у стрічкових).

Тяговий орган ланцюгових транспортерів вибирають залежно від розрахункового натягу, який виникає в перерізі, що набігає на приводну зірочку:

Sрозр=К0Р0, Н

К0=1,5…2 коефіцієнт запасу натягу (більші значення для великих скребків).

та орієнтуючись на величину розривного навантаження

, Н

де К – коефіцієнт запасу міцності.

Визначення динамічного навантаження в ланцюгу, сил натягу в його характерних перерізах і рушійної сили.

Особливістю ланцюгового привода є те, що при постійній кутовій швидкості  ведучої зірочки, лінійна швидкість ланцюга непостійна:

,

де V0 – колова швидкість зірочки; R0 – початковий радіус обводу зірочки; φ – кут, що змінюється в межах від – α/2 до α/2; α – центральний кут, що відповідає кроку ланцюга (α=360/Z); Z – кількість зубів зірочки.

У зв’язку з прискорення і уповільненням руху ланцюга виникає динамічна сила, максимальне значення якої визначають:

1) для пластинчатих і гачкових ланцюгів, де є заче6плення кожної ланки із приводною зірочкою:

, Н

2) для блочних і зварних ланцюгів, що зачіплюються із зубами зірочки через ланку:

, Н

де m – маса, що рухається , на яку поширюється нерівномірність руху ланцюга, кг; t – крок пластинчатого або гачкового ланцюга, м; t1, t2  - крок двох суміжних ланок ланцюга при зачепленні його через зуб зірочки, м; Z – кількість зубів зірочки.

Для визначення маси m при жорсткому натяжному пристрою, і при вітках що підтримуються настилом

1.  для робочої вітки: , кг;
2.  для холостої: , кг;
3.  для двох віток:, кг.

для транспортерів у яких пружній натяжний пристрій, нерівномірність ходу поширюється лише на робочу вітку:

кг

Натяг у вітці, що набігає на приводну зірочку визначається:

де - динамічні сили в робочій і холостій вітках тягового органу.

Інші натяги визначаються методом обходу траси тягового органу проти його руху.

                  ;         ;       , Н

Уточнюється значення рушійної сили:

У випадку провисання холостої вітки визначення натягів в характерних перерізах проводять шляхом обходу траси по руху тягового органу. (аналогічно розрахунку стрічкового транспортера).

Ланцюгові тягові органи перевіряють на міцність за фактичним коефіцієнтом запасу міцності:

- фактичний коефіцієнт запасу міцності

- табл. значення розривного навантаження; [K] – допустима величина запасу міцності.

ПРИКЛАДИ РОЗРАХУНКУ ЛАНЦЮГОВИХ СКРЕБКОВИХ ТРАНСПОРТЕРІВ

Визначити основні параметри ланцюгового скребкового транспортера з нижньою робочою віткою (рис.  ).

Вихідні дані: транспортований вантаж - пшениця; продуктивність  кут нахилу транспортера до горизонту довжина транспортера 

Користуючись довідковими даними та рекомендаціями приймаємо: швидкість руху ланцюга  об'ємна маса вантажу (табл. 1)  коефіцієнт заповнення міжскребкового простору (табл. 2) ; відношення кроку скребків до висоти скребка  ; відношення довжини скребка до висоти скребка (с. 7)  коефіцієнт, що враховує зміну продуктивності залежно від швидкості ланцюга ; коефіцієнт, що враховує форму скребків, для вгнутих скребків приймаємо .

Використовуючи формулу, що виражає продуктивність транспортера, визначаємо розміри скребків та попередню величину кроку скребків:

1.  Підставляємо , отримуємо:

Приймаємо, . Довжина скребка  приймаємо . Попередня величина кроку скребків дорівнює

Надалі цю величину необхідно пов'язати з кроком ланцюга.

1.  Використовуючи формулу продуктивності, уточнюємо значення швидкості ланцюга:

Розбіжність з раніше прийнятою швидкістю становить: , що більше 5%, уточнюємо значення коефіцієнта; при .

1.  Визначаємо масу вантажу, що знаходиться на їм довжини транспортера:

Визначаємо масу тягового органу, що знаходиться на їм довжини транспортера:

де  - емпіричний коефіцієнт пропорційності між погонною масою вантажу і тягового органу для одноланцюгових транспортерів , приймаємо ,  .

Надалі після вибору ланцюга та призначення матеріалу скребків, величину необхідно буде уточнити.

1.  Визначаємо силу опору переміщенню вантажу, що виникає в період завантаження:

1.  Визначаємо силу опору переміщенню робочої вітки транспортера:

де - узагальнений коефіцієнт опору переміщенню вантажу та тягового органу. За даними таблиці , але оскільки транспортований вантаж - пшениця є неабразивним матеріалом, то зменшуємо значення на 40-50% і остаточно маємо .

Тоді:

1.  Визначаємо силу опору переміщенню холостої вітки транспортера

тут  - коефіцієнт опору руху холостої вітки транспортера, приймаємо рівним коефіцієнту тертя сталі по дереву, оскільки ланцюг стальний а настил приймаємо деревяний .

1.  Визначаємо силу тяги, що дорівнює сумі всіх опорів переміщенню (без врахування динамічних навантажень):

де  - коефіцієнт, що враховує тертя в підшипниках осей та втрати на подолання жорсткості ланцюга при його перегинах  на напрямних та підтримуючих зірочках та роликах:

-  для зірочок з кутом обхвату ; Щмк

- число таких зірочок, приймаємо  при ; ^Вік

- для зірочок з кутом обхвату  ; '

- число таких зірочок, приймаємо при ;

Отже

1.  Визначаємо розрахунковий натяг у набігаючий на приводну зірочку вітці тягового органу (без врахування динамічних навантажень)

Приймаємо  

1.  Визначаємо руйнуюче навантаження та вибираємо за стандартом ланцюг:

де k – коефіцієнт запасу міцності ланцюга,для попередніх розрахунків при                  ;  

Тоді   Згідно ГОСТ 2599-50 попередньо приймаємо роликовий ланцюг    погона масса ланцюга   Умова  виконується.

1.  Уточняємо крок розміщення скребків. Він має бути кратним кроку ланцюга:

Приймаємо  тоді

Тут  число ланок ланцюга, що розміщені в одному кроці скребків.

1.  Визначаємо погонну масу скребків, вважаємо, що скребки виготовленні з прогумованої тканини Б-820, товщиною   (п'ятишарова прогумована стрічка).

тут - об'ємна маса прогумованої срічки.  

Тоді:.

1.  Уточнюємо значення маси тягового органу, що припадає на їм довжини транспортера:

Розбіжність з раніше прийнятим значенням  становить:

що більше 5%. Виходячи з цього видно,що необхідно уточнити значення сил опору та вибір ланцюга

1.  Виконуємо уточнений розрахунок сил опору руху та вибір ланцюга транспортера.

Отже, ланцюг прийнятий раніше, задовольняє умову:

1.  Визначаємо максимальне динамічне навантаження у ланцюзі при набіганні його на приводну зірочку:

де m - маса транспортованого вантажу, що знаходиться між скребками та тією частиною тягового органу, на яку поширюється нерівномірність ходу.

У зв'язку з тим, що у транспортера гвинтовий (жорсткий) натяжний пристрій та довжина транспортера, будемо враховувати

масу як ведучої так і веденої вітки.

Z - число зубів приводної зірочки,приймаємо  зубів Z = 21.

Тоді:                     

1.  Визначимо коефіцієнт запасу міцності ланцюга, який має задовольняти умову :

що більше допустимого

1.  З врахуванням та без врахування динамічних навантажень визначаємо максимальний та статичний натяги у вітках тягового органу Мінімальний натяг ланцюга в перерізі 3 .із умови стійкості скребка, буде дорівнювати:

Розрахункову схему наведено на рис. 2.

Рис.3.49. Схема сил, що діють на скребок.

- допустиме значення кута відхилення скребка, для плоских скребків

Тоді статичний натяг у збігаючій з натяжної зірочки вітці буде дорівнювати:

- динамічна сила ,що припадає на ведучу вітку:

Для транспортерів з гвинтовим (жорстким) натяжним пристроєм при .

;

Тоді:

Якшо  буде менше цієї величини, то це вплине на коефіцієнт заповнення. Максимальний натяг у набігаючій на натяжну зірочку вітці тягового органу буде:

де - динамічна сила, що припадає на ведену вітку:

Для транспортерів з гвинтовим (жорстким) натяжним пристроєм при  

Тоді,

Максимальний натяг у збігаючій з натяжної зірочки вітці:

Натяг у збігаючій з приводної зірочки вітці:

Рис. 3.50. Схема сил.

Натяг у збігаючій з приводну зірочки вітці:

1.  Фактичний запас міцності ланцюга буде дорівнювати:

Остаточно приймаємо ланцюг   ГОСТ 2599-50.

1.  Уточнюємо значення колової сили:

1.  Визначаємо потужність на валу приводної зірочки та потужність на валу електродвигуна:

Тут коефіцієнт, що враховує втрати на приводній зірочці та у підшипниках її вала

Потрібна потужність електродвигуна

де  - коефіцієнт, що враховує перевантаження в момент пуску під навантаженням:, приймаємо

- коефіцієнт корисної дії трансмісії; при попередніх розрахунках приймаємо  

Тоді .

1.  Визначаємо діаметр ділильного кола та кутову швидкість обертання зірочки:

1.  Вибір електродвигуна та визначення передаточного числа трансмісії.

Знаючи необхідну потужність на валу електродвигуна  та кутову швидкість обертання вала електродвигуна , приймаємо двигун АІР 112 МВ6. У якого номінальна потужність  = 4кВт, номінальна частота обертання вала ротора.

)

Передаточне число трансмісії:

Всі подальші розрахунки виконуються у послідовності, що була викладена раніше

Шляхи підвищення ефективності роботи тягових елементів ланцюгових конвеєрів. Прийоми забезпечення зносостійкості шарнірних з'єднань – це конструктивні рішення, направлені на покращення умов тертя деталей шарніра: зниження навантаженості поверхонь, що труться, захист деталей від абразивних частинок, використання більш зносостійких матеріалів, заміна тертя кочення – тертям ковзання, виключення зовнішнього тертя в шарнірі за рахунок використання пружних елементів та ін.

Для металомістких конструкцій підвищення довговічності досягається використанням змінних деталей, що дозволяє відновлювати працездатність шарнірного з'єднання шляхом заміни зношеного елемента шарніра новим. Цей прийом найбільш доцільний для механізмів з малою кількістю таких з'єднань.

Резервування зносостійкості шарнірних з'єднань є одним із раціональних прийомів, якщо на деталях, що мають поверхні тертя можна виділити резервні ділянки, зміщення на котрі дозволяє відновлювати працездатність такого з'єднання.

Заміна зовнішнього тертя в шарнірному з'єднанні внутрішнім тертям еластичних елементів шарніра є ефективним засобом підвищення довговічності. Це конструктивне рішення використовується в механізмах підвіски, гусеничних полотнах, а також у транспортерах на основі прогумованого пасу.

Для продовження терміну служби ланцюгових передач збільшують статичний запас міцності, зменшуючи число зубів малої зірочки; передаточне число і т. ін. Однак найбільш суттєвий вплив має спосіб змащування, оскільки змащені опорні поверхні шарнірів ланцюга, якщо забруднені зовні, знаходяться у більш сприятливих умовах, ніж сухі з більшим доступом для проникнення піску і пилу у шарніри, через що виникає небезпека абразивного сухого зношування. Зношування зубів зірочок відкритих ланцюгових передач сільськогосподарських машин також носить абразивний характер, інтенсифікується пилом і ґрунтовими часточками, що попадають у місце контакту зубів із роликами ланцюга. Швидкість зношування зубів зірочок у границях допустимих значень зношування знижується у міру збільшення тривалості роботи передачі.

Збільшуючи натяг тягових елементів конвеєра, можна досягнути більш стійких коливань полотна і отримати місцеве прискорення, вертикальна складова якого майже на всій довжині буде більшою за складову прискорення вільного падіння, що створить умови для відриву транспортованих частинок від елеватора на всій його площині. Однак із збільшенням натягу різко зростає навантаження на привід конвеєра і вали, а також зношування тягових елементів.

Вибір основних параметрів і оптимальних режимів роботи ланцюгових передач з точки зору зниження динамічних навантажень доцільно базувати на принципах регулювання коливань, основними з яких є:

Усунення чи зменшення збуджувачів. Загалом, цей шлях  передбачає усунення джерела збудження. Проте, це не завжди можливо, тому що джерело збудження динамічних навантажень пов’язане з природою самої конструкції та умовами її роботи. Тому в таких випадках змінюють робочі швидкості з метою зменшення амплітуди коливань. Якщо ж проблема полягає в викликаному резонансі, то усунення цього явища є у виключенні можливості роботи в резонансному режимі.

З метою зменшення коливань в джерела коливань та динамічних навантажень вводять пружні елементи.

Зміна власної частоти системи. Головний принцип регулювання коливань вимагає, щоб частота збуджень була далекою від власних коливань системи. Розглядаються два способи реалізації цього принципу на практиці: варіювання конструктивними параметрами та створення відповідних умов експлуатації ланцюгових передач.

Зміна моментів інерції ланцюгової передачі. Зміна моментів інерції ведучої І1 і веденої І2 систем пов’язано із зміною кінетичної енергії. Відомо, що при збільшенні маси системи без зміни потенціальної енергії частота системи зменшується і навпаки.

Зміна жорсткості та кроку ланцюга і зірочок. Зміна жорсткості пов’язана із зміною потенціальної енергії системи. При збільшенні жорсткості системи без зміни кінетичної енергії, збільшуються частоти системи. Збільшення жорсткості ланцюгового контура в цілому, а відповідно, і збільшення власної частоти системи можна досягнути шляхом введення у контур пружної натяжної ланки. Цей метод проводить не тільки до зміни власних коливань системи, але і сприяє гасінню поперечних коливань віток, зменшенню зносу ланцюгів та ударних навантажень. Позитивний результат досягається шляхом застосування піддатливості вінця зірочки відносно її ступиці. У результаті зміни жорсткості зірочки і її кроку навантаження на зубці будуть розподілятись рівномірніше і значно зменшаться ударні навантаження.

Зміна кількості зубців зірочки при незмінному передаточному відношенні і корисному натягу ланцюга. Збільшення числа  зубців зірочки веде до зменшення негативного впливу їх полігонального ефекту.

Рис.3.51. Ланцюгові конвеєри.

Ковшові конвеєри

Ковшові транспортери (елеватори або норії) призначені для вертикального або крутопохилого переміщення вантажу за допомогою ковшів, прикріплених до безперервно рухомого гнучкого тягового органу. Норія від арабского наора, потім іспанське норіа (noria), що означає водяне колесо (водокачка) у обох мовах. Використовуються для переміщення шматкового, штучного, сипучого та інших матеріалів з нахилом від 700 до 900.

Рис.4.1. Ковшовий транспортер

Ковшовий транспортер (рис. 4.1) складається з гнучкого тягового органу 6 з прикріпленими до нього ковшами 7; головки 9 з приводним барабаном (або зірочкою) 10 із зупинником; трансмісії 8, що передає обертання і крутний момент від вала двигуна до приводного вала транспортера; башмака 1 з напрямним барабаном (із зірочкою) і натяжним пристроєм 2; завантажувального ковша 3 з регулювальною заслінкою 4; кожуха 5, що захищає робочий орган транспортера.

Елеватори, як правило, є підйомниками вертикальної дії і служать для вертикального і крутопохилого переміщення насипних і штучних вантажів без проміжної завантаження і розвантаження. Застосування елеваторів в якості міжповерхового транспортного засобу дає можливість мати компактні транспортні схеми, що займають малі площі. В якості тягового елемента елеваторів використовуються гумовотканинні або гумотросові конвеєрні стрічки й ланцюги пластинчаті, втулкові, роликові та каткові ланцюги з кроком 100-630 мм або зварні круглоланкові ланцюги з термообробкою ланок. 

За типом вантажонесучого елемента елеватори класифікують на ковшові (для переміщення сипких вантажів), поличні і колискові (для переміщення штучних вантажів). 

Застосовуються на підприємствах хімічної, металургійної, машинобудівної промисловості, у виробництві будівельних матеріалів, на вуглезбагачувальних фабриках, на харчових комбінатах, у зерносховищах. Ковшові елеватори виконуються стаціонарними і пересувними (на навантажувальних машинах); використовуються як транспортні і технологічні машини. 

Основними параметрами ковшових елеваторів є: продуктивність Q; ширина ковша 100-1000 мм; крок ковшів 160-800 мм; швидкість 0,4-2,5 м/с; висота підйому; потужність приводного двигуна Р (кВт).

Ковшові транспортери поділяються:

1.  по призначенню – стаціонарні, пересувні і вбудовані в різні машини;
2.  за типом тягового органу – стрічкові, ланцюгові, канатні;
3.  по конструкції робочих органів – ковшові (норії), полицеві і люлькові;
4.  по способу навантаження та розвантаження – тихохідні і швидкохідні.

ковшові	полицеві	люлькові

Рис.4.2. Ковшові транспортери

Переваги: компактність у поперечних розмірах, можливість подачі матеріалів на велику висоту (45-60 м і більше), великий діапазон продуктивності; малі габаритні розміри в плані; велика висота подачі вантажу (60-75 м); великий діапазон продуктивності (5-500 м3/год); широкий асортимент вантажів, що транспортуються.

До недоліків ковшових елеваторів відносяться: можливість відриву ковшів при перевантаженнях; необхідність рівномірної подачі вантажу; ударна дія на вантаж, складність конструкції, чутливість до перевантажень, вибухо- та пожежонебезпечні.

Ковшові елеватори класифікують за типом тягового елемента на стрічкові і ланцюгові; по напрямку переміщення ковшів - на вертикальні і похилі з вільно звисає або підтримуваної зворотного гілкою. 

Ковшові елеватори мають вертикально замкнутий тяговий елемент (стрічку, ланцюг) з жорстко прикріпленими до нього вантажонесучі елементами (ковшами), тяговий елемент огинає верхній привідний та нижній натяжний барабани (або зірочки) (рис. 4.3). 

Привід елеватора - редукторний, розміщується у верхній частині елеватора, при малій потужності застосовують мотор-редуктори, привід забезпечений остановом для оберігання від зворотного руху ходової частини. 

Рис. 4.3. Схема круто нахиленого елеватора: а - стрічкового; б - ланцюгового з вільно звисає зворотного гілкою; в - дволанцюговий з підтримуваної зворотного гілкою

Натяжний пристрій - гвинтовий, пружинно-гвинтовий або вантажний в залежності від типу тягового елемента, привода та висоти. Натяжний пристрій розташовується на валу нижнього барабана (зірочки), хід натяжного пристрою становить 200-500мм. Ходова частина і поворотні пристрої елеватора поміщаються в закритому металевому кожусі, який є силовим каркасом, сприймачем статичних і динамічних навантаженнь. Кожух складається з верхньої частини (розвантажувальний патрубок або головка елеватора), середніх секцій та нижньої частини (завантажувальний носок). У бокових стінках кожуха розташовуються люки з герметичними дверцятами для обслуговування і ремонту. Секції кожуха з'єднують між собою болтами, висота секцій складає   2-2,5 м. 

Насипний вантаж подається у завантажувальний патрубок (башмак) нижньої частини елеватора, завантажується в ковші, піднімається в них і розвантажується на верхньому барабані (зірочці) в патрубок верхньої частини елеватора. Нижня частина кожуха може бути з високим і низьким розташуванням завантажувального башмака: високий башмак з днищем під кутом 60° застосовують при транспортуванні вологих погано сипких вантажів, низький башмак (з днищем під кутом 45°) - для сухих добре сипучих вантажів. 

Вибір способу розташування ковшів їх кріплення на тяговому елементі залежить від характеристики вантажу та способу завантаження і розвантаження. За швидкістю руху ковшів елеватори бувають швидкохідні та тихохідні; по розташуванню ковшів: з зімкнутими ковшами (для транспортування великошматкових і абразивних вантажів) і розставленими ковшами (для переміщення дрібнофракційних вантажів). Конструкція ковша (табл. 4.4) залежить від властивостей вантажу і способів завантаження і розвантаження. 

Використовують ковші трьох типів: глибокі – для легко сипучих вантажів;  мілкі – для погано сипучих, вологих та злежуваних вантажів та гострокутні з бортовими напрямними.  

Застосовуються чотири типи ковшів вертикальних елеваторів: глибокі і дрібні з округленим (циліндричним) днищем і ковші з бортовими направляючими з гострокутним і округленим днищем. Основні параметри ковша: ширина В; виліт L;висота Н; обєм v0. 

Глибокі і дрібні ковші застосовують тільки на елеваторах з розставленими ковшами для переміщення сухих легкосипких пилоподібних, зернистих і дрібношматкових вантажів (зерно, пісок, земля, дрібне вугілля). Дрібні ковші переміщують вологі, злежувані, пилоподібні, зернисті і дрібношматкові вантажі (вугільний пил, крейда, мокра зола). 

Ковші з бортовими направляючими і гострокутним днищем застосовують на тихохідних ланцюгових елеваторах для переміщення пилоподібних, зернистих і мелкокуськових вантажів. Ковші з бортовими направляючими мають тільки зімкнуті розташування.

Ковші виготовляють з листової сталі, резини та полімерів. За способом виготовлення розрізняють – зварні, литі, суцільнометалеві штамповані та тягнуті ковші. Розрізняють ковші з дном, без дна та з перегородками.  Ковші кріпляться на тяговому органі з кроком t за допомогою болтів з потайними головками і заклепками; для запобігання від передчасного зносу передню стінку ковша зміцнюють накладками з твердої сталі. Ковші кріплять до стрічки болтами із застосуванням гумових прокладок (рис. 4.4); до ланцюгів кріплять за допомогою куточків або фасонних ланок на болтах або заклепках.

Таблиця 4.1.  Типи ковшів ковшових елеваторів

Конструктивне  виконання ковша	Тип ковша
	Глибокий  з циліндричним днищем
	Дрібний з циліндричним днищем
	Гострокутний з бортовими направляючими
	З бортовими направляючими і округленим днищем

При ширині ковшів до 320 мм використовують один ланцюг з центральним кріпленням до задньої стінки ковша, при ширині ковшів 320 мм і вище - два ланцюги. 

При використанні полімерних ковшів виключається ймовірність виникнення іскри, при контакті ковшів з норій ним кожухом, що гарантує відповідний рівень пожежо- та вибухобезпеки;

Рис. 4.4. Схеми кріплення ковшів: а - до стрічки; б - до одного ланцюга; в - до двох ланцюгах

не пошкоджується зерно та насіння за рахунок взаємодії останніх з еластичною кромкою ковша; виключається налипання важко сипучих вантажів за рахунок низької адгезії полімерної поверхні; скорочуються витрати енергії та динамічне навантаження на тягові органи конвеєра у зв’язку з низькою вагою самих ковшів. Полімерні ковші володіють достатньою жорсткістю, в процесі роботи не змінюють форми, стійкі до корозії та безшумні в роботі.

Розміри ковшів та їх ємкість для елеваторів загального призначення встановлюються згідно з ГОСТ 2086-66, а для зерна та продуктів його переробки ГОСТ 4592-65.  

Рис. 4.5. Види ковшів

Завантаження і розвантаження ковшів

Робочий процес ковшового транспортера складається з трьох етапів: 1) заповнення вантажем; 2) транспортування; 3) розвантаження. Ковшові елеватори класифікують за способом наповнення і розвантаження ковшів, типу ковшів і їх розташуванню на тяговому елементі. Від особливостей процесів наповнення ковшів залежать їх форма, розташування на тяговому органі і швидкість руху. 

Завантаження ковшів проводиться зачерпуванням вантажу з нижньої частини кожуха або засипанням вантажу в ковші, розвантаження в залежності від швидкості елеватора буває відцентрове, самопливне, комбіноване, спрямованої (рис. 4.6).

Розрізняють 4 типи завантаження ковшів: а) зачерпуванням з відкритої купи – при транспортування легкосипких вантажів та при використанні у нижній частині башмака грат, що запобігають пошкодженню ковшів; б) зачерпуванням з башмака – ковші пересувають вантаж по заокругленому дну, внаслідок чого збільшується ступінь їх заповнення; в) наповнення ковшів на шляху їх прямолінійного руху – при умові усунення попадання вантажу в башмак шляхом встановлення спеціального завантажувального пристрою або гострокутних ковшів; г) зачерпуванням вантажу з башмака з наступним довантаженням на шляху їх прямолінійного руху.

Наповнення ковшів зачерпуванням характерно для високошвидкісних стрічкових і ланцюгових елеваторів з розставленими ковшами і застосовується для дрібно- і середньошматкових малоабразивних матеріалів, при зачерпуванні яких при підвищеній швидкості не виникає значних опорів. 

Безпосереднє засипання в ковші застосовується для великошматкових абразивних вантажів через можливість відриву ковшів і великих опорів руху. Безпосереднє  завантаження з завантажувального башмака в ковші характерно для середньошвидкісних і тихохідних елеваторів з зімкнутим розташуванням ковшів. 

Відцентрова розвантаження характерна для швидкохідних елеваторів (1-5 м/с) з розставленими ковшами для транспортування легкосипких вантажів. Вільне самопливне (гравітаційне) розвантаження застосовується для погано сипких або вологих вантажів у тихохідних елеваторів при швидкості руху ковшів 0,4-0,8 м/с. Вільне спрямоване (змішана) розвантаження використовується для похилих і вертикальних тихохідних елеваторів (стрічкових і ланцюгових) з зімкнутими ковшами для транспортування кускових, абразивних або крихких вантажів. 

Рис. 4.6. Схеми завантаження і розвантаження ковшових елеваторів:

а - завантаження зачерпиванія, розвантаження під дією відцентрової сили; б - завантаження засипанням в ковші, розвантаження самопливна спрямована; в - самопливна вільне вивантаження; г - центральна розвантаження

Полюсна відстань. Якщо ківш рухається навколо барабана, то на вантаж, крім сили тяжіння діє відцентрова сила:

,

де – кутова швидкість обертання приводного вала; m – маса вантажу в ковші; r – радіус обертання маси вантажу.

Якщо звести вектори сили тяжіння і відцентрової сили на вертикалі, що проходить через центр барабана, то вони перетнуться в точці В, що називається полюсом. Відстань l від полюса до центра барабана називається полюсною відстанню.

м,

де n – число обертів приводного барабана за хвилину.

Залежно від величини полюсної відстані розрізняють три режими розвантаження ковшів: відцентрове – характеризується малою величиною полюсної відстані l≤Rв (Rв – радіус кола, дотичного до внутрішньої стінки ковша). Рекомендується, щоб l=(0,9…1)Rв; відцентрово-самопливне – розвантаження відбувається при Rв ≤ l ≤ R0  (R0 – радіус кола, що проходить через зовнішні ребра ковшів); самопливне – при l ≥ R0 , поділяється на вільне та напрямлене. Отже, режим розвантаження ковшів залежить від числа обертів приводного барабана та його діаметра. Форма головки транспортера не повинні сприяти подрібненню вантажу і висипанню його в кожух. Для нормальної роботи ковшового транспортера необхідно задатись правильною формою і розмірами ковшів, швидкістю руху тягового органу, розмірами барабанів (зірочок) та розмірами головки і башмака.

Рис. 4.7. Схема сил

Рис. 4.8. Завантаження і розвантаження ковшів

а                                          б                                   в

Рис. 4.9. Схема сил, діючих при самопливної (а), змішаної (б), відцентрової (в) розвантаження

Геометрія руху потоку вантажу на розвантаженні дозволяє конструктивно визначити контури головки кожуха і крок ковшів на тяговому органі для забезпечення рівномірного потоку розвантажувати вантаж без ударів частинок об стінки кожуха, кришення і пилення. 

Норії - спеціальні ковшові елеватори для вертикального транспортування зерна і борошна на борошномельних і комбікормових підприємствах і зерносховищах, які мають специфічні конструктивні особливості, їх основні параметри обумовлені ГОСТ 10190-70. 

Люлькові і полицеві елеватори

Колискові (рис 4.10) і полицеві (рис. 4.411) елеватори призначені для переміщення штучних вантажів і виконуються вертикальними і похилими [1]. 

Рис. 4.10. Схема колискового елеватора (одноланцюговий і дволанцюговий): 1 - привід; 2 - привідні зірочки; 3 - тягові ланцюги; 4 - люльки; 5 - натяжні зірочки 

Люлькові елеватори виконуються двох- і одно ланцюговими (з консольним розташуванням люльок). Поличні елеватори мають жорстко закріплені консольні полиці-захвати, які виконують у вигляді кронштейнів із зігнутою або плоскою формою опорної поверхні. Завантаження та розвантаження поличних і люлбкових елеваторів проводиться автоматично або вручну. 

Тяговим елементом люлькових елеваторів є пластинчасті, втулкові і каткові ланцюги, які переміщаються зі швидкістю 0,2-0,3 м/с. Люльки закріплені шарнірно і виконуються двухпальцевими(в двоколових конвеєрах) і однопальцевими (в одноланцюгових конвеєрах). Для усунення розгойдування колисок в поперечному напрямку ланцюги забезпечені ходовими роликами і направляючими шинами. 

Рис. 4.11. Схеми поличних елеваторів: а - вертикальний; б - похилий; в - вертикальний з відхиленням захоплення на робочій гілки 

Поличний елеватор складається з двох вертикально замкнутих ланцюгів (пластинчастих, втулкових або коткових), що огинають верхні і нижні зірочки. До ланцюгах жорстко прикріплені консольні захвати-полки, форма яких залежить від геометричної форми переміщуваних вантажів. Поличні елеватори мають швидкості руху 0,2-0,3м/с. 

Способи завантаження і розвантаження люлькових і полицевих елеваторів

Завантаження люлькових елеваторів виробляється на висхідній гілки, розвантаження - в будь-якому місці низхідної гілки. Ручне завантаження проводиться безпосередньо установкою вантажів на рухомі люльки і розвантаження забезпечується направляючими, стабілізуючими положення люльки в зоні завантаження.

Для автоматичного завантаження та розвантаження колисок застосовуються висувні та поворотні колосникові і роликові столи. Завантаження та розвантаження поличних елеваторів проводиться автоматично або вручну. Найбільш зручними для автоматизації завантаження і розвантаження є вантажі циліндричної форми, тому що їх можна перекочувати по похилому настилу або перевантажувати з колосникового столу на гребінчастого полку, а потім на стіл. 

Рис. 4.12. Конструкція люльки (а) і полки (б); схеми (в, г) завантаження і розвантаження поличних елеваторів: 1 - скати; 2, 4 - бочки; 3 - захват; 5 - головний зірочка; 6 - відхиляюча зірочка; 7 – полиця

Використовується розвантаження на висхідній гілки (рис. 4.12, г) шляхом відхилення полиці за допомогою додаткових відхиляючих зірочок. Захвати-полки можуть забезпечуватися спеціальним поворотним пристосуванням, що дозволяє розвантажувати вантаж в будь-якому місці на висхідній гілки елеватора і керованим за допомогою упорів чи направляючих шин, висунутих в місці розвантаження. Поворотні частини захоплень після розвантаження повертаються у вихідне положення за допомогою пружин або направляючих шин. 

Розрахунок ковшевих транспортерів

Рис. 4.13. Розрахункова схема

Продуктивність:

кг/с,

де і – місткість ковша, м3; ψ – коефіцієнт заповнення ковшів; s – крок ковшів.

Крок: (підбирають за табл.)

, м

Визначення сил опору руху тягового органу:

1.  при зачерпуванні:

опір зачерпуванню , Н; де – потомий опір заглибленню ковша, Н/м; В0=b+A, м – довжина ребра ковша, що заглиблюється у вантаж. сила інерції , Н; де m – маса вантажу, що знаходиться в ковші; - швидкість вантажу від кінцевого до початкового значення по відношенню до швидкості тягового органу; h1 – висота зовнішнього ребра ковша, м.

на прямолінійних відрізках (для крутопохилого транспортера):

,

.

Тут – коефіцієнт опору руху тягового органу з ковшами; qT – погонна маса тягового органу з ковшами.

При проектуванні крутопохилих стрічкових транспортерів усі розрахунки проводять як і для плоскострічкових пологопохилих транспортерів з холостою віткою, що провисає, а для крутопохилих ковшових транспортерів, як для ланцюгових транспортерів з рухомим настилом і холостою віткою, що провисає. Вертикальні ковшові транспортери розраховуються за тими ж рівняннями, лише кут β=900.

1.  для похилих:; , Н.
2.  для вертикальних: ; , Н.

При проектуванні роблять перевірку передачі рухомої сили за рахунок тертя зчеплення з приводним барабаном:

, де е=2,72 – основа натуральних логарифмів; α – кут обхвату стрічкою приводного барабана, рад; f – коефіцієнт тертя зчеплення стрічки з приводним барабаном.

Для проектування зупинника необхідно визначити силу тяги робочого органу при зворотному русі стрічки, та крутний момент зворотного ходу на приводному валу транспортера:

, Н;

, Нм.

Приклад розрахунку ковшевого елеватора

Продуктивність ковшового елеватора можна визначити за наступною формулою:

    

де і – ємкість ковша  в л, яка вибирається по табл. 29 і 30;

    S – крок кріплення ковшем  до тягового органу в м;

    Ψ – коефіцієнт наповнення ковша, який приймається по табл.. 33.

Якщо задана продуктивність елеватора, то ємкість ковша і  крок ковшів можуть бути визначені послідовним підбором їх за наступним рівнянням:

,      

Тип  ємкості ковша вибирають попередньо (вибирають її по таблицям стандартів). При виборі ковшів і відстані між ними необхідно врахувати наступне:

1.  при відцентровому розвантажуванні (при h0<rб) ковши вибирають з напівзаукругленим дном. Відстань S повинна бути не менше h  (h- висота задньої стінки ковша);
2.  для елеваторів, у яких полюсна відстань h0 знаходиться в межах від rа до rб, вибирають глибокі ковші і при такій ємкості, щоб крок ковша, який визначається з рівняння (219), був S≥2h;
3.  при вільному самопливному розвантажуванні для сипучих вантажів використовують глибокі ковші, а для вантажів, що відлежуються – мілкі. При  h0=1,5  rб крок ковшів S≥2h; при h0=(1,5÷3)rб  крок ковшів S≥(3÷4)h.

Для ланцюгових елеваторів крок ковшів повинен бути кратним кроку ланцюга.

Після  вибору ємкості ковша і кроку розташування ковшів слід знайти кути, які характеризують початок і кінець викидання вантажу, побудувати траєкторії польоту вантажу, перевірити степінь заповнення ковшів, вибрати конфігурацію головки і знайти місце розташування вивантажуючого патрубка.

Визначимо опір руху тягового органу. У випадку наповнення ковшів на ділянці їх прямолінійного руху робота витрачається на поглинання кінетичної енергії вантажу, що поступає в ковші зі швидкістю v0 і на надання вантажу швидкості руху ковшів v. В даному випадку можна записати наступне рівняння:

   (220)

де m – маса вантажу, яка переміщається елеватором за секунду;

    W1 – опір завантаження в кГ;

    v – швидкість тягового органу в м/сек;

    Q – продуктивність в т/ч;

    v 0 – швидкість завантаження (спрямована в сторону, що обернена руху).

При v0=0 миттєве зростання сили викликає той же ефект, що і подвійна величина статично прикладеного зусилля, а тому робота, яка витрачається на подолання сил інерції, буде вдвічі більше.

      (221)

З цієї формули знайдемо опір завантаження:

   (222)

де  – погонна маса вантажу, що переміщається в кг/м;

– питома робота опору  заповнення ковша в кг/м.

У випадку зачерпування вантажу із кучі або з башмака (фіг.109,а) питома робота опору зачерпування  Аs  залежить від конструкції башмака і ковша, характеру вантажу, що переміщається від швидкості переміщення ковшів. Потужність при зачерпуванні вантажу витрачається на:

1) удар ковшів по лежачому вантажу, що не рухається;

2) на подолання сил інерції при наданні вантажу швидкості;

3) на подолання тертя зовнішніх стінок ковша по вантажу.

При малих  швидкостях тягового органу втрати на удар і на подолання сил інерції малі, тоді як втрати на тертя більші в зв’язку з тим, що тертя по своєму характеру наближається до тертя спокою. Повних даних для визначення питомої роботи опору зачерпуванню Аs поки ще нема. Опір зачерпування вантажу з кучі або башмака визначається по формулі (222): . Значення питомого опору зачерпування вантажу слід вибрати по табл.34 або по емпіричній формулі .

Таблиця 4.2. Значення питомого опору зачерпування вантажу Аs

Вантаж, що переміщається	Швидкість руху тягового органу v в м/сек
0,5	0,75	1,0	1,25	1,5
Зерно………… Корене-             плоди…….. Кускове вугілля……….	- 0,75-1,0 -	0,95-2,4 1,1-2,0 2,2-2,7	1,0-2,6 2,0-3,0 2,7-3,3	1,3-3,2 - 4,4-6,0	2,1-4,4 - -

В попередніх  розрахунках  краще приймати з таблиці більше значення Аs.

Опір  руху тягового органу вертикального ковшового елеватора визначається за наступним рівнянням:

,      

де  H – висота транспортування вантажу в м;

с0 – коефіцієнт, що враховує опір жорсткості тягового органу через його згин внаслідок консольного прикладання навантаження, с0=1,25÷1,30.

Сила, що рухає тяговий орган, дорівнює сумі всіх опорів:

,

де с1, с2 - коефіцієнти, що враховують опір, що виникає при обертанні барабанів (зірочок), а також опір жорсткості тягового органу при його згинанні, кожен з цих коефіцієнтів приймається: для стрічкових елеваторів 1,05-1,1; для ланцюгових 1,1-1,2 (менше значення для барабанів і зірочок, змонтованих на підшипниках кочення).

Визначення опору переміщення тягового органу на прямолінійних ділянках ковшових елеваторів, що нахилені, у яких холоста гілка вільно провисає, а робоча опирається на спрямовані (фіг. 109,б), виконується по наступній формулі:

,

де L – довжина транспортування вантажу в м;

ws – коефіцієнт опору переміщення тягового органу, що приймається для стрічкових елеваторів так же, як і для стрічкових конвеєрів, а для ланцюгових елеваторів так же, як і для ланцюгових елеваторів;

qТ  - погонна маса тягового органу в кГ/м.

Значення погонної маси тягового органу можуть бути для попереднього розрахунку визначені за наступною емпіричною залежністю:

 кГ/м;

де Q – продуктивність елеватора в т/ч;

– коефіцієнт, що враховує тип тягового органу і різновид ковша (приймається по табл.35).

Таблиця 4.3. Значення коефіцієнта

Продукти-вність, Q, в т/ч	Об’ємна маса вантажу, що транспор-тується, γ, т/м3	Стрічкові елеватори	Ланцюгові елеватори
Ковші мілкі та глибокі	Ковші остро-кутні	Одноланцюгові	Дволанцюгові
Ковші мілкі та глибокі	Ковші Гост-ро-кутні	Ковші мілкі та глибокі	Ковші гостро-кутні
10-25	0,8 1,6	0,53 0,38	- -	0,85 0,60	1,2 0,85	1,3 0,9	- -
25-50	0,8 1,6	0,48 0,36	0,65 0,42	0,65 0,50	0,9 0,6	1,1 0,7	- -
50-100	0,8 1,6	0,42 0,33	0,62 0,38	0,53 0,45	0,75 0,45	0,8 0,5	1,2 0,75
Більше	0,8 1,6	0,36 0,28	0,60 0,35	- -	- -	0,6 0,4	1,0 0,65

Натяг на гілках тягового органу вертикальних ковшових елеваторів визначається так:

1.  у збігаючій з приводного барабана  (зірочки)  гілки (фіг.109,б).

 ,      

де 1,15 – коефіцієнт запасу натягу;

1.  в набігаючій на приводний барабан (зірочку) гілки

,      

де Р0 – сила, що рухається, визначається з рівняння.

В стрічкових елеваторах натягу в гілках тягового органу Sнб і Sсб повинні забезпечити передачу сили тяги за рахунок щеплення стрічки з приводним барабаном. Це повинно бути перевірено по формулі Ейлера:

     

Якщо ця нерівність не задовольняється, то слід збільшити натяг або проклеїти зовнішню поверхню барабана прогумованою стрічкою, тобто  підвищити значення коефіцієнта тертя f .

Стрічка повинна задовольняти вимогам міцності

,      

де n – коефіцієнт запасу,що приймається в межах  9 до 10;

B – ширина стрічки в см;

z  - кількість прокладок в стрічці;

Кразр – граничне навантаження, приймається по табл..8.

В ланцюгових елеваторах ланцюг підбирають по таблицям стандарту виходячи з величини навантаження, що руйнується, яка визначається по формулі (131). Перевірка ланцюга на міцність виконується з врахуванням динамічного навантаження по формулі (139). Після розрахунку стрічки або ланцюгів уточнюють попередній розрахунок і визначають натяг в гілках біля натяжного барабана:

        

де W1 – опір навантаження, що визначається за формулою.

Розрахунок натяжного пристрою необхідно вести по суммі сил S0+S0/, а розрахунок приводного валу – по суммі сил Sнб+Sсб  з врахуванням крутного моменту.

При розрахунку останова крутячий момент визначають так як і для стрічкових конвеєрів.

Натяг в холостій гілці елеватора, що нахилений (фіг.109,б) визначають виходячи з теорії провисання гнучкої нити.

Використовуючи формулу (31) і приймаючи для холостої гілки fmax=(0,15÷0,18)L, визначимо S:

    

Використовуючи рівняння  (22), визначаємо:

;     ;     .

Для холостої гілки погонна маса вантажу qг=0.

Натяг в холостій гілці

;    ;    

Натяг в робочій гілці

;        

W2 – визначається за рівнянням.

Потім за рівнянням перевіряють, чи достатнє зачеплення стрічки з барабаном, а також за рівнянням перевіряють міцність стрічки.

Якщо тяговий орган ланцюговий,  ланцюг підбирають по таблицям стандарту і перевіряють на міцність з врахуванням динамічного навантаження. Потужність двигуна потрібно визначати за формулою.

Приклад. Визначити основні параметри стрічкового ковшового вертикального елеватора для переміщення пшениці. Вихідні дані:

Продуктивність…………………………………………Q=20т/ч

Висота підйому вантажу………………………………Н=8м

1.  Приймаємо: об’ємну масу вантажу γ=0,7 т/м3 (табл.1); коефіцієнт внутрішнього тертя  (табл. 13); кут внутрішнього тертя ; швидкість руху стрічки v=1,65м/сек і коефіцієнт наповнення ковша ψ=0,7 (табл.33).
2.  Припустимо, що навантаження буде центробіжним, визначимо за формулою діаметр барабана:

Приймаємо =500м.

1.  Кількість обертів барабана

1.  Полюсна відстань (179)

Полюсна відстань менше радіуса барабана, а тому вивантажування буде центробіжним. Відношення полюсної відстані до радіуса барабана

Це відношення знаходиться в межах величини (0,9-1), що рекомендуються, а тому вибрані параметри ДОПУСТИМІ.

Вибираємо глибокий ківш по ГОСТ4592-55 (табл..30): ємкість ковша i=1,5л, висота задньої стінки h=150мм, висота зовнішньої кромки ковша h1=75мм,  висота до лінії центрів отворів для болтів h2=40мм, кут зачерпування   β=420, виліт ковша А=125мм, радіус заокруглення днища ковша R=40мм.

1.  Відстань між ковшем (219)

Такий крок можна прийняти, так як S повинно бути більше h.

1.  Кут α1 (фіг.104):

5020/;

1.  Радіус кола, що проходить через зовнішні кромки ковшів:

1.  Розміщення плоскості зрушення на початку вивантажування ковша, тобто при φ0=450, за формулою (198):

ε0=36020/;

;     ρ/=43010/;

.

Збудувавши розташування ковша при φ0=45, визначимо степінь його заповнення. За кресленням виходить, що величина ψ=0,55, а тому перераховуємо величину кроку ковшів:

Таку величину кроку можна допустить, так як вона більше висоти задньої стінки.

1.  Швидкість переносного (обертального) і відносного рухів частин вантажу

.

Знаходимо графічно абсолютну швидкість частинок вантажу в момент його вильоту з ковша на початку вивантажування і будуємо траєкторію польоту частинок вантажу:

З креслення виходить, що v=2,6м/сек.

1.   Визначимо кут φ1 в тому положенні ковша, при якому плоскість зрушення співпадає з зовнішньою стінкою ковша, тобто при α=α1:

звідки ,

де      

;     ;

;   .

1.   Швидкість відносного руху частин вантажу при α=α1 і φ=φ1 :

;

=

.

Визначаємо графічно абсолютну швидкість частинок вантажу, що відривається від зовнішньої кромки ковша, в даному миттєвому його положенні і будуємо траєкторію польоту частин вантажу:

З креслення випливає, що v1=2,7м /сек.

1.  Визначаємо доповнений до φ1 кут γ, при якому остання частина вантажу (по послідовності відриву з зовнішньої кромки) вилітає з ковша (200);

де за формулою (199)

1.  Визначимо швидкість відносного руху останньої частинки вантажу при вильоті її з ковша:

)

Приймаємо коефіцієнт тертя пшениці по сталі f=0,37.  При цьому кут тертя ρ=20020/.

1.  Визначимо графічно абсолютну швидкість останньої частинки вантажу траєкторію її польоту:

З креслення випливає, що vк= 3,8м/сек.

1.  Визначимо опір завантаження, предполагая, що вантаж зачерпуємо з башмака. Приймаємо Аs=4,5 (абл...34) за формулою (222):

1.  Опір переміщення стрічки за формулою (223) при с0=1,3

1.  Сила, що рухається за формулою (224)

.

1.  Натяг на гілках стрічки:

в збігаючій з приводного барабана гілки по формулі (227)

в набігаючій на приводний барабан гілки (228)

1.   Перевіримо можливість передачі сили тяги за рахунок зчеплення стрічки з приводним барабаном за формулою (229):

Допускаємо, що  кут обхвату рівний 1800, тобто 3,14 рад:

;    2,72>1,6.

1.  Визначимо фактичну погонну масу тягового органу. Стрічка вибрана по табл..7:

B=175мм;   z=4;    ткань Б-820;   kрозр=55кГ/см.

б=1,25z+0,25(z-1)+2

Маса одного погонного метру стрічки:

qл=0,01=2кГ.

Маса ковшів, що приходять на один метр, .

Погонна маса робочого органу .

1.  Натяг в гілках нижнього барабану за формулами (231) і (232):

1.  Перевіримо стрічку на міцність  за формулою (230):

   

1.  Міцність на валу приводного барабану за формулою (63)

1.  Міцність на валу двигуна за формулою (64)

Приймаємо двигун N=2,8квт; n∂=1420об/хв

1.  Визначимо передаточне число трансмісії:

Гвинтові конвеєри

Застосування та будова

Транспортер з гвинтовим робочим органом, що обертається в нерухомому жолобі (кожусі), називається гвинтовим. Гвинтові конвеєри (шнеки) широко використовуються в сільськогосподарському машинобудуванні на мобільних і стаціонарних машинах. За допомогою таких транспортерів переміщують сипкі, шматкові, в’язко-пластичні, рідкі матеріали та різні суміші.

Гвинтові конвеєри крім транспортування вантажів одночасно можуть виконувати різні технологічні операції. У сільськогосподарських машинах використовують вмонтовані гвинтові конвеєри (зернозбиральні комбайни, завантажувачі сухих кормів, завантажувачі сівалок, кормозмішувачі і кормороздавачі, зерносушарки та ін.).

Конвеєри бувають горизонтальні (рис.5.1), вертикальні (рис. 5.2), пологопохилі та крутопохилі.

Рис.5.1. Схема горизонтального гвинтового конвеєра

1 – корпус шнека, 2 – шнек, 3 – опора проміжна, 4 – редуктор, 5 – завантажувальна горловина, 6, 7 – вікна вивантажувальні, 8 – вал шнека.

Гвинтовий транспортер (рис. 5.1) складається з таких основних вузлів: жолоба 1, завантажувального вікна 5 і розвантажувальних патрубків 6,7; гвинта 2, який називається шнеком, що складається з приводного вала 8 і закріпленої на ньому гвинтової поверхні; кінцевих і проміжних опор 3, трансмісії та джерела механічної енергії.

Вантаж, який надходить в жолоб або кожух через завантажувальний ківш або патрубок, переміщується за допомогою обертового шнека, і вивантажується через розвантажувальні вікна або патрубки, розміщені у будь-якому місці вздовж шляху руху вантажу.

У горизонтальних і полого-похилих транспортерах шнек монтується звичайно в жолобі, що має півциліндрове дно, яке переходить у вертикальні або похилі стінки. Виготовляється жолоб найчастіше з листової сталі, товщиною 1,5—2,5 мм. Інколи — з дерева з внутрішнім обшиванням тонкими стальними листами.

У крутопохилих і вертикальних транспортерах шнек монтується у трубі, що називається кожухом, товщина стінок якої 2—2,5 мм. Трубу підбирають за стандартом.

Жолоби і кожухи можуть бути суцільними або з окремих секцій довжиною 3—4 м, з'єднаних між собою фланцями. Суцільні кожухи (труби) доцільно застосовувати для пересувних швидкохідних транспортерів.

Рис. 5.2. Схема вертикального гвинтового конвеєра

1 –двигун, 2 – закрита циліндрична передача, 3 – завантажувальна горловина, 4 – вікно вивантажувальне, 5 – вал, 6 – шнек, 7 – корпус шнека, 8 – закрита конічна передача, 9 – редуктор, 10, 11 – муфти

Вертикальний та похилий гвинтові конвеєри мають для привода електродвигуни та клинопасові передачі. У вертикального транспортера є живильник та заслінка для регулювання подачі транспортованого вантажу до витків шнека.

Крім того, вертикальний транспортер укомплектовано розподілювачем, за допомогою якого можна направляти транспортований вантаж у приймальний бункер або в посуд для контрольного зважування при визначені продуктивності.

Переваги гвинтових транспортерів — простота будови і догляду, невелика вартість (порівняно з транспортерами, що мають гнучкий тяговий орган), зручність проміжного завантаження і розвантаження, відсутність втрат вантажу, бо переміщення його відбувається в закритому жолобі, невеликі габаритні розміри.

.

Рис.5.4 а. Суцільний шнек

Рис.5.4 б. Лопатевий шнек

Рис.5.4 в. Спіральний шнек

Рис.5.4 г. Стрічковий шнек

Рис.5.4 д. Фасонний шнек

Недоліки — стирання вантажу внаслідок тертя його об стінки жолоба і гвинтову поверхню шнека, подрібнення вантажу при затисканні його в зазорах між шнеком і жолобом; великі витрати енергії, що викликаються тертям вантажу в процесі транспортування. Окрім того, в процесі експлуатації гвинтова поверхня шнека стирається, що призводить до зменшення продуктивності.

Шнеки бувають суцільні, стрічкові, фасонні, лопатеві та спіральні.

Шнеки із суцільною гвинтовою поверхнею (рис. 5.4, а), які застосовують для пересування сипких та пухких вантажів, вологих (часто застосовуються в зернонавантажувачах і зернозбиральних машинах, мийках для коренебульбоплодів, роздавачах кормів для ВРХ і т.д.). Стрічкові шнеки (рис. 5.4, г, 5.5), які мають гвинтову поверхню, зроблену з вузької стальної стрічки, яку кріплять до вала з зазором, що дає можливість вантажу (під час його пересування) перевалюватися за виток і цим сприяти змішуванню кількох його видів (застосовуються в кормо-підготовчих пристроях і протруювачах). Лопатеві (рис. 5.4, б), які складаються з окремих лопатей, прикріплених до вала по гвинтовій лінії, що служать для розпушування, перемішування і переміщення вантажу (застосовуються в кормоприготувальних машинах); Фасонні з вирізами на зовнішньому ребрі гвинтової поверхні (рис. 5.4, д), які служать для розпушування злежаних вантажів і для їх транспортування (силосна маса та ін.). Спіральні шнеки (рис. 5.4, в, 6), застосовують для транспортування сипких та пилоподібних вантажів, які не злежуються. Як правило, їх використовують при транспортуванні матеріалів на криволінійних трасах.

Рис.5.5. Стрічковий шнек	Рис.5.6. Гвинтовий конвеєр зі спіральним шнеком

Конвеєри, які можна переносити, укомплектовані опорними стояками, а пересувні мають раму з ходовими колесами та механізмом підйому. Залежно від умов роботи матеріал до кожуха шнека можна подавати з купи відкритою частиною шнека (похилий транспортер) або за допомогою горизонтального живлювача (вертикальний транспортер).

Напрям руху вантажу залежить від напрямку обертання гвинта та напрямку витків гвинта.

В реверсивних конвеєрах упорні підшипники встановлюють з двох боків.

Рис. 5.7. Реверсивний конвеєр

Довгі конвеєри (до 60м) формують з окремих проміжних секцій довжиною 1,5м.

Рис. 5.7. Тістозмішувач обладнаний лопатевим шнеком.

Гвинт виготовляють із стальної стрічки шляхом прокочування заготовки на спеціальних верстатах, де гвинтова поверхня створюється за рахунок одностороннього розвальцювання штаби, яку прокочують, або штампують із сталевої плоскої кільцевої заготовки з радіальним вирізом. (Рис.5.8).

Для зменшення дроблення вантажу необхідно, щоб між зовнішнім ребром шнека і жолобом був зазор 5-10 мм.

Для транспортування абразивних вантажів застосовують шнеки з чавунних секцій, у яких вибілена поверхня має велику стійкість проти спрацювання.

Вали горизонтальних та пологопохилих шнеків можуть бути виготовлені як суцільні, так і з відрізків довжиною 2-4 м; вали крутопохилих і вертикальних шнеків виготовляються тільки суцільними.

Рис.5.8. Заготовка шнека

Для валіз застосовують сталь суцільного круглого перерізу, але частіше стальні стандартні труби. Для зменшення прогину вала служать проміжні підшипники або голчасті, або підшипники ковзання, які розміщені на відстані від 2 до 4 м. один від одного і на такій же відстані від кінцевих підшипників.

У місцях підвішування проміжних підшипників гвинтова поверхня шнека переривається і на цій ділянці вантаж проштовхується від однієї секції шнека до другої. Проміжні підшипники часто сприяють закупорюванню жолоба вантажем, а тому у вертикальних і крутопохилих транспортерах вони не застосовуються.

Рис. 5.9. Проміжна опора конвеєра

На одному з кінців вала, крім радіального підшипника, установлюється ще й упорний (рис. 10). У корпусах підшипників передбачається ущільнення, що не пропускають пил у порожнину і мастило з порожнини підшипника. Для запобігання поломок шнека (при можливих перевантаженнях) застосовують запобіжні сигнальні муфти.

Рис. 5.10. Кінцева опора з сферичними двохрядними підшипниками та опорними підшипниками.  

Проектування горизонтальних і пологопохилих тихохідних гвинтових конвеєрів.

У горизонтальних і пологопохилих тихохідних гвинтових конвеєрах жолоб шнека зазвичай заповнюють вантажем не більш як наполовину, а тому шнек переміщує вантаж нижньою частиною своїх витків.

Вантах, захоплюваний гвинтовою поверхнею шнека в обертальний рух, утримується від обертання за рахунок сили тяжіння і сил тертя по внутрішній поверхні жолоба. Шнек (рис. 5.11), що обертається, повертає шар вантажу (за рахунок сил тертя) і переміщує його вздовж жолоба до розвантажувального патрубка (горловини).

При великому куті повороту шару вантажу відбувається обвалення або сповзання частинок, лежачих на поверхні шару, а в деяких випадках і перекидання їх через вал шнека. Все це викликає додаткову витрату енергії. У зв'язку з цим рекомендується, щоб кут обвалення не перевищував кута природного укосу:

     (5.1)

де φʹ	-	кут повороту вільної поверхні шару вантажу;
φ0	-	кут природного ухилу вантажу в спокої.

Рис. 5.11. Схема сил що діють на вантаж при переміщенні

Одним з основних параметрів гвинтових конвеєрів є кут підйому гвинтової лінії шнека.

   (5.2)

де α	-	кут нахилу гвинтової лінії шнека по зовнішній кромці;
β	-	кут нахилу шнека до горизонту;
ρ1	-	кут тертя вантажу по гвинтовій поверхні шнека;
μ2	-	коефіцієнт тертя вантажу по жолобу шнека.

Якщо прийняти кут повороту вільної поверхні шару вантажу φ ≤ 0,7 (де φ0 -кут природного ухилу вантажу в спокої), то рівняння (4.2) дозволить визначити кут нахилу гвинтової лінії по зовнішній кромці шнека – α.

Кут α можна визначити з наступної залежності (рис. 5.11):

     (5.3)

де D	-	зовнішній діаметр шнека;
s	-	крок шнека s = (0,5…2)D.

Зовнішній діаметр шнека D рекомендується приймати згідно ГОСТ 2037- 43 наступних розмірів: 100, 120, 150, 200, 250, 300, 400, 500 і 600 мм. Часто діаметри шнеків для гвинтових тихохідних транспортерів приймають залежно від продуктивності (табл. 5.1).

Табл. 5.1. Діаметри шнеків тихохідних транспортерів для сипких і дрібношматкових вантажів

Продуктивність, Q кг/сек	від	0,8	1,4	2,8	5,6	8,3	13,4
до	1,4	2,8	5,6	8,3	13,4	27,8
Діаметр шнека, D мм	від	80	100	120	150	180	220
до	100	120	150	180	220	300

Крок шнека визначається по наступній формулі:

    (5.4)

З метою запобігання заклинюванню вантажу діаметр і крок шнека транспортерів, що переміщають кускові вантажі, повинні бути пов'язані з величиною шматків.

У існуючих тихохідних гвинтових транспортерах крок шнека коливається в широкому діапазоні – від 0,5D до 2D (більші значення для горизонтальних конвеєрів, менші - для пологопохилих).

Шнеки гвинтових транспортерів сільськогосподарських машин, згідно ГОСТ 2705-51, мають розміри, приведені  в табл. 5.2.

Табл. 5.2. Розміри шнеків сільськогосподарських машин

Діаметр шнека, мм	Крок шнека, мм	Діаметр вала, мм
60	60	20
	170
90	190	25
130	70	130	25
150	90	150	28
180	100	160	135
250	260	60
430	425	152

Діаметр шнека для кормової картоплі приймається 400…500 мм; для пухкого силосу діаметр шнека приймають у межах 300…500мм.

Діаметр і крок шнека для транспортування шматкових вантажів повинен бути пов'язаний з величиною шматків, для запобігання заклинювання вантажу в зазорі між шнеком і жолобом, а також і між витками шнека.

Максимальний кут нахилу пологопохилого гвинтового конвеєра можна визначити по формулі:

   (5.5)

де α	-	кут нахилу гвинтової лінії шнека по зовнішній кромці;
β0	-	кут нахилу шнека до горизонту;
f2	-	коефіцієнт тертя вантажу по внутрішній поверхні кожуха шнека;
σ1	-	кут тертя f1 = tgσ1;
f1	-	коефіцієнт тертя вантажу по поверхні шнека.

Продуктивність гвинтового тихохідного транспортера виражається наступною формулою:

, кг/с.     (5.6)

де  - площа поперечного перерізу шару вантажу, що транспортується, в м2;

d

-

діаметр вала шнека, м.

    (5.7)

Табл. 5.3. Значення коефіцієнта с для тихохідних гвинтових конвеєрів

Кут нахилу транспортера до горизонту в град	β	0	5	10	15	20
Значення коефіцієнта	с	1	0,9	0,8	0,7	0,65

Швидкість подовжнього переміщення вантажу в горизонтальному конвеєрі знаходимо з подальшого співвідношення:

 м/с      (5.8)

D	-	діаметр шнека, м;
ψ	-	коефіцієнт заповнення жолоба;
с	-	коефіцієнт, що враховує зменшення площі поперечного перетину шару вантажу, що транспортується, в наслідок нахилу транспортера до горизонту (табл. 5.3);
S	-	крок шнека, м;
п	-	число обертів шнека за хвилину;
γ	-	об'ємна вага вантажу в т/м3.

Значення коефіцієнта ψ приймають залежно від виду вантажу, що транспортується: для зерна ψ = 0,25 … 0,48, для  картоплі і буряка ψ = 0,3…0,4; для пшениці з половою (в комбайнах) ψ = 0,2…0,3. Більші значення приймають - для конвеєрів без проміжних опор вала шнека, менші - з проміжними опорами.

Число обертів шнека при заданій продуктивності транспортера  можна  визначити з рівняння (4.9):

 об/хв.   (5.9)

Граничні числа обертів шнека тихохідних гвинтових транспортерів такі:

для зерна і продуктів його переробки	→	nмакс = 250 об/хв;
для пухкого силосу	→	nмакс = 200 об/хв;
для кормових картоплі і буряків	→	nмакс = 100 об/хв;
для незлежаних мінеральних добрив	→	nмакс = 150 об/хв.

Потужність на валу гвинта витрачається:

Сила інерції Рі, що виникає в період пуску транспортера, визначається за формулою:

н     (5.10)

де а	-	прискорення вантажу, м/с2;
m	-	маса вантажу, кг.

Прискорення визначимо як відношення приросту абсолютної швидкості руху шару вантажу до періоду часу ∆t, протягом якого формується шар перед гвинтовою поверхнею шнека:

     (5.11)

де	-	початкова швидкість вантажу, яку можна взяти рівну нулю м/с;
	-	період часу, с.

Припустимо, що шар вантажу формується за один оберт шнека, тоді:

      (5.12)

де n

-

число обертів шнека за хвилину об/хв.

Підставивши у рівняння (5.11), одержимо:

      (5.13)

де .

Величину маси, яку треба підставити в рівняння, визначимо, припускаючи, що пуск конвеєра відбувається під навантаженням, тобто при заповнених вантажем міжвиткових проміжках шнека, що може бути після раптової зупинки шнека в період переміщення вантажу:

, кг     (5.14)

де	-	погонна маса вантажу на довжині переміщення, кг/м;
L	-	довжина транспортування вантажу, м.

Підставивши у рівняння (5.10) значення прискорення і маси, одержимо:

н     (5.15)

Визначаємо потужність, необхідну для переборювання сил інерції, що виникають в період пуску:

вт      (5.16)

Визначаємо потужність, необхідну для переборювання тертя шару вантажу об внутрішню поверхню кожуха шнека:

вт      (5.17)

де Fk

-

сила тертя вантажу об кожух, що визначається за рівнянням (4.18).

 (5.18)

Визначаємо потужність на підйом вантажу і на переборювання тертя його об гвинтову поверхню:

вт  (5.19)

де і	-	колові сили, що рухають шнек, забезпечують підйом вантажу та переборюють тертя об гвинтову поверхню шнека. - сила дотична до обводу D0, а - сила дотична до обводу D. Обчислюється за формулами (5.20) і (5.21);
і	-	кутові швидкості шнека і шару вантажу, обчислюється за формулами (5.22 і 5.23).

  (5.20)

  (5.21)

де α0	-	кут підйому гвинтової нитки шнека по обводу  (рис.)
α	-	те ж, по обводу D,
s	-	крок шнека;
	-	кут тертя вантажу об гвинтову поверхню шнека;
	-	кут тертя вантажу об гвинтову поверхню шнека (в стані руху).

рад/с     (5.22)

рад/с    (5.23)

Потужність на валу шнека визначається так:

вт     (5.24)

де k0	-	коефіцієнт, що враховує перемішування і дроблення вантажу (для дрібнозернистих вантажів k0 = 1,15…1,20, для пилоподібних і борошнистих k0 = 1,2 … 1,3)
ηп	-	к.к.д. підшипників валу шнека: для одного підшипника ηп = 0,97 … 0,99 (великі значення для підшипників кочення, менше - для підшипників ковзання)

Потужність на валу двигуна буде:

    (5.25)

де

-

к.к.д. трансмісії привода конвеєра.

Приклад

Визначити основні параметри тихохідного гвинтового транспортера для переміщення комбікорму.

Початкові дані:

продуктивність   ..............................................Q = 10 кг/с;

висота підйому вантажу     .............................Н = 2,5 м;

кут нахилу транспортера до горизонту    ......β= 20°.

Приймаємо об'ємну вагу вантажу γ = 0,73 т/м3; шнек і жолоб виготовлені із сталі, а тому коефіцієнт тертя вантажу по сталі

кут тертя визначений з рівняння р = 19° 40; діаметр шнека D = 300 мм;

коефіцієнт, що враховує нахил (табл. 5.3), c = 0,65;

коефіцієнт заповнення ψ = 0,3; кут природного нахилу φ = 0,7 φ0 =0,7 • 35= 24° 30'.

1.  Кут α підйому зовнішньої гвинтової кромки шнека можна визначити з наступної залежності:

де D	-	зовнішній діаметр шнека, D = 300 мм = 0,3м;
s	-	крок шнека s = (0,5…2)D.

Приймаємо, що крок шнека s = 0,25 = м. Підставляємо прийняті значення в формулу (5.3).

Отже, α = 15º,21ʹ.

1.   Визначаємо число обертів шнека.

1.  Знаходимо швидкість переміщення вантажу конвеєром:

м/с

1.  Робоча довжина шнека:

м

1.  Діаметр D0  і кут нахилу гвинтової лінії на цьому діаметрі.

мм

Приймаємо  м.

1.  Визначаємо погонну масу вантажу на довжині переміщення.

кг/м

1.  Визначаємо величину маси, припускаючи, що пуск транспортера відбувається під навантаженням, тобто при заповнених вантажем міжвиткових проміжках шнека, що може бути після раптової зупинки шнека в період переміщення вантажу:

кг

При визначенні потужності двигуна пологопохилого гвинтового конвеєра необхідно зазначити, що кут ε = 90º; υа = υп; υк = 0; Рс = 0.

1.  Визначаємо силу інерції Рі, що виникає в період пуску конвеєра:

1.  Визначаємо потужність, необхідну для переборювання сил інерції, що виникають в період пуску:

Вт

1.  Визначаємо потужність, необхідну для переборювання тертя шару вантажу по внутрішній поверхні кожуха шнека. Для цього знаходимо силу тертя Fk. Коефіцієнт тертя шару вантажу об внутрішню поверхню кожуха шнека (в стані руху), f2 обираємо з довідкової літератури і приймаємо f2 = 0,31.

 

Отже,

Вт.

1.  Визначаємо потужність на підйом вантажу і на переборювання тертя його по гвинтовій поверхні:

Вт

Оскільки конвеєр, що проектується пологопохилий то будемо знаходити лише (колова сила, що рухає шнек і забезпечує підйом вантажу та переборює сили тертя по гвинтовій поверхні шнека). - дотична до обводу D0, а сила - дотична до обводу D.

Кутові швидкості шнека і шару вантажу визначаються за формулами:

рад/с      рад/с

Колова швидкість зовнішнього ребра шнека – υ, визначаємо з формули:

м/с.

.

1.  Потужність на валу шнека (257)

(один проміжний підшипник ковзаючого тертя, два радіальні кулькові підшипники і один кульковий упорний).

1.  Необхідна потужність двигуна

(ηТ =0,85:k=1,25)

Приймаємо електродвигун Л042-4;  N0 = 2,8 кВт; nд = 1420 об/хв.

1.  Передавальне число трансмісії

Проектування вертикальних і круто-похилих швидкохідних гвинтових конвеєрів

Вертикальні (рис. 5.12) і круто-похилі (рис. 5.13) гвинтові транспортери призначені для переміщення знизу вгору в основному сипких і дрібно-шматкових вантажів. Вони відносяться до групи швидкохідних гвинтових транспортерів.

Рис.5.12. Вертикальний гвинтовий конвеєр

Принцип дії їх такий: необхідна для забезпечення максимальної продуктивності кількість вантажу надходить до нижньої відкритої частини швидкообертового шнека і захоплюється ним в обертовий

Рис.5.13. Круто-похилий гвинтовий конвеєр

рух і в рух вздовж кожуха шнека; обертовий рух маси вантажу уповільнюється за рахунок тертя її об внутрішню поверхню кожуха, а тому гвинтова поверхня шнека сковзає по вантажу і пересуває його до розвантажувального патрубка.

Вертикальні (рис. 5.12) і похилі (рис. 5.13) швидкохідні гвинтові транспортери застосовують для підйому сипких і дрібно-шматкових вантажів. У цих транспортерів вал шнека встановлюється без проміжних опор.

Продуктивність швидкохідного гвинтового транспортера виражається формулою (5.6).

Розглянемо вертикальний гвинтовий транспортер. Принцип  його дії полягає в наступному: вантаж, що поступив на гвинтову поверхню шнека, що знаходиться в кожусі, притискується (під дією відцентрової сили) до внутрішньої поверхні кожуха і, пригальмовуючи, ковзає по шнеку і кожуху, переміщаючись вгору.

Зовнішня поверхня шару вантажу, що знаходиться в кожусі шнека, рухається з швидкістю vа по гвинтовій лінії, що має кут підйому ε (рис.5.14 і рис.5.15,а).

Абсолютну швидкість vа розкладемо на дві складові: vп – по твірній кожуха шнека і vк – по дотичній до зовнішнього кола шнека

На величину продуктивності впливає величина швидкості vп, що видно з рівняння (5.6).

Рис. 5.14. Схема сил, що діють на вантаж який рухається по вертикальному конвеєру

Рис.5.15 Схема сил до діють на вантаж який рухається по круто-похилому гвинтовому конвеєру

Швидкість vп залежить від колової швидкості шару вантажу vк. Наприклад, при коловій швидкості вантажу vк = 0, швидкість vп визначається по формулі (5.8).

Залежність між швидкостями vк, vа, і vп виражається такими рівняннями (див. рис. 5.14 і рис.5.15,а).

    (5.26)

    (5.27)

де ε - кут нахилу траєкторії абсолютного переміщення вантажу до твірної циліндричного кожуха шнека.

У вертикальних гвинтових конвеєрах вантаж, що потрапив у кожух шнека, утворює шар з кільцевим перерізом і лійкоподібним вільним простором всередині, який обертаючись, рухається вгору до розвантажувального патрубка: деяка частина вантажу сповзає вниз по вільній поверхні шару.

У похилих гвинтових конвеєрах вантаж розміщується шаром із сегментним поперечним перерізом, який повертається в бік обертання шнека на кут φ; при куті φ, що дорівнює куту природного ухилу вантажу (в русі), частинки, що лежать на вільній поверхні шару, почнуть сповзати (обвалюватись) впоперек вільної поверхні шару, а тому буде неповний безперервний коловий рух шару вантажу; крім цього, шар вантажу (в цілому) буде рухатися вподовж кожуха шнека до розвантажувального патрубка.

Швидкість і траєкторія руху шару вантажу, що знаходиться в кожусі шнека, залежить: від розмірів шнека і кута нахилу його до горизонту; від сили тяжіння вантажу і відцентрових сил; від коефіцієнтів зовнішнього і внутрішнього тертя вантажу і кута його природного укосу; від діаметра шнека і кутів підйому гвинтової поверхні шнека.

Рух шару вантажу, що знаходиться в кожусі шнека, будемо вважати рівномірним і таким, що підлягає закономірностям руху матеріальної точки. Це можна припустити при умові, що коефіцієнт зовнішнього тертя маси вантажу об кожух шнека менший від коефіцієнта внутрішнього тертя.

Для визначення кута ε розглянемо рівновагу шару вантажу, що знаходиться в кожусі шнека.

У центрі ваги шару прикладемо силу тяжіння G, яку розкладемо на дві складові (рис. 5.15 а).

    (5.28)

    (5.29)

де β – кут нахилу шнека до горизонту.

Силу G2  в свою чергу розкладаємо в поперечному перерізі шару на дві складові:

радіальну

    (5.30)

дотичну

    (5.31)

Сила тертя Fk, дотична до внутрішньої поверхні кожуха, прикладена до шару (рис. 72, а) протилежно вектору швидкості vа.

    (5.32)

де Рс	-	відцентрова сила
f2	-	коефіцієнт тертя шару вантажу по внутрішній поверхні кожуха шнека (в русі), що зазвичай приймається рівним коефіцієнту тертя вантажу по шнеку.

  (5.33)

Визначимо абсолютну vа і обертальну vгр швидкості вантажу, а також швидкість обертання шнека:

де ω0	-	кутова швидкість обертового руху вантажу, с-1;
т	-	маса шару вантажу, що знаходиться в кожусі шнека, кг;
D0	-	діаметр обводу, що проходить через центр тиску вантажу на гвинтову поверхню шнека, м;
с	-	відношення діаметрів,

Підставивши в рівняння (5.32) величини Рс і Gr з рівнянь (5.33) і (5.30), а також величину vк з рівняння (5.26), одержимо:

  (5.34)

Силу тертя Fk розкладемо на складові (рис. 15, а)

    (5.35)

    (5.36)

Тепер складемо рівняння рівноваги моментів рушійних сил і сил, що утримують вантаж від обертання:

  (5.37)

де і	-	колові сили, що рухають шнек, забезпечують підйом вантажу та переборюють тертя об гвинтову поверхню шнека. - сила дотична до обводу D0, а - сила дотична до обводу D. Обчислюється за формулами (5.20) і (5.21);
і	-	кутові швидкості шнека і шару вантажу, обчислюється за формулами (5.22 і 5.23).

  (5.20)

  (5.21)

де α0	-	кут підйому гвинтової нитки шнека по обводу  (рис.5.15, а)
α	-	те ж, по обводу D,
s	-	крок шнека, s = (0,75…1.25) D;
	-	кут тертя вантажу об гвинтову поверхню шнека;
	-	кут тертя вантажу об гвинтову поверхню шнека (в стані руху).

Підставляючи в рівняння (5.37) значення сил і , G2 та Fk, одержимо:

(5.38)

Це рівняння дає можливість визначити (методом послідовних наближень) кут ε при умові, коли відома швидкість vп і вибрані розміри шнека. Кут φ треба брати рівним куту природного ухилу в русі; коефіцієнти тертя руху f1 і f2 слід брати за довідковими даними.

У зв’язку з тим, що при інженерних розрахунках незручно користуватися методом послідовних наближень, рекомендуємо визначати кут ε за такою наближеною формулою:

(5.39)

Користуючись формулами (5.38) і (5.39), можна визначити кут нахилу шнека до горизонту β = β0, при якому а кут ε = 90º, тобто

  (5.40)

де β0 – кут нахилу шнека до горизонту, при якому нема обертового руху шару.

Якщо права частина рівняння (5.40) буде від’ємним числом , то відбувається обертовий рух шару вантажу, що знаходиться в кожусі, і кут ε треба визначати безпосередньо за формулами (5.39) або (5.40).

Користуючись формулами (5.39) або (5.40), можна визначити кут повороту шару вантажу для горизонтального гвинтового транспортера, в даному випадку β = 0 і ε = 90º:

   (5.41)

де φʹ

-

кут повороту (в бік обертання шнека) шару вантажу, що знаходиться в кожусі горизонтального транспортера (рис.5.11);

У даному випадку, коли кут φʹ буде більший від кута природного ухилу, то відбуватиметься обертовий рух шару вантажу і визначати кут ε треба за формулами (5.39) або (5.40).

Для того щоб скористатися формулами (5.39) або (5.40), необхідно взяти продуктивність при виробничих умовах і визначити за формулою (5.6) швидкість необхідну для забезпечення заданої продуктивності:

м/с     (5.42)

Для визначення швидкості обертання шнека треба побудувати графік швидкостей (рис. 5.14-15 в).

Розглядаючи на графіку трикутники АА1А3 і А1А2А3, одержимо:

м/с.    (5.43)

де υ - колова швидкість зовнішньої кромки шнека.

Кутові швидкості шнека і шару вантажу визначаються за формулами:

рад/с    рад/с  (5.44)

Кутова швидкість шару вантажу - ωВ звичайно менша від кутової швидкості вала конвеєра – ω, і тому вантаж пересувається вздовж кожуха шнека.

Число обертів шнека, необхідне для забезпечення обраної раніше продуктивності, буде:

об/хв.     (5.45)

Рекомендується, щоб число обертів швидкохідних шнеків не перевищувало таких величин:

для зерна	→	nмакс = 700 об/хв;
для продуктів розмелу	→	nмакс = 500 об/хв;
для пухкого силосу	→	nмакс = 400 об/хв;
для кормових картоплі і буряків	→	nмакс = 200 об/хв;
для незлежаних мінеральних добрив	→	nмакс = 400 об/хв.

У вертикальних та круто-похилих гвинтових конвеєрів потужність витрачається:

1.  Переборювання сил інерції, які виникають при зміні швидкості руху вантажу від початкової υ0 = 0 до кінцевої υа;
2.  Переборювання тертя шару вантажу об внутрішню поверхнею кожуха шнека;
3.  На підйом вантажу і на подолання тертя вантажу по гвинтовій поверхні шнека;
4.  На переміщення і дроблення вантажу;
5.  На переборювання опорів, що виникають в трансмісії приводу.

Сила інерції Рі, що виникає в період пуску транспортера, визначається за формулою:

н     (5.46)

де а	-	прискорення вантажу, м/с2;
m	-	маса вантажу, кг.

Прискорення визначимо як відношення приросту абсолютної швидкості руху шару вантажу до періоду часу ∆t, протягом якого формується шар перед гвинтовою поверхнею шнека:

     (5.47)

де	-	початкова швидкість вантажу, яку можна взяти рівну нулю м/с;
	-	період часу, с.

Припустимо, що шар вантажу формується за один оберт шнека, тоді:

      (5.48)

де n

-

число обертів шнека за хвилину об/хв.

Підставивши у рівняння (5.47), одержимо:

      (5.49)

де .

Величину маси, яку треба підставити в рівняння (5.46), визначимо, припускаючи, що пуск конвеєра відбувається під навантаженням, тобто при заповнених вантажем міжвиткових проміжках шнека, що може бути після раптової зупинки шнека в період переміщення вантажу:

, кг     (5.50)

де	-	погонна маса вантажу на довжині переміщення, кг/м;
L	-	довжина транспортування вантажу, м.

Підставивши у рівняння (5.46) значення прискорення і маси, одержимо:

н     (5.51)

Визначаємо потужність, необхідну для переборювання сил інерції, що виникають в період пуску:

вт      (5.52)

Визначаємо потужність, необхідну для переборювання тертя шару вантажу об внутрішню поверхню кожуха шнека:

вт      (5.53)

де Fk

-

сила тертя вантажу об кожух, що визначається за рівнянням (4.18).

 (5.18)

Визначаємо потужність на підйом вантажу і на переборювання тертя його об гвинтову поверхню:

вт  (5.54)

де і	-	колові сили, що рухають шнек, забезпечують підйом вантажу та переборюють тертя об гвинтову поверхню шнека. - сила дотична до обводу D0, а - сила дотична до обводу D. Обчислюється за формулами (4.20) і (4.21);
і	-	кутові швидкості шнека і шару вантажу, обчислюється за формулами (4.22 і 4.23).

  (5.20)

  (5.21)

де α0	-	кут підйому гвинтової нитки шнека по обводу  (рис.)
α	-	те ж, по обводу D,
s	-	крок шнека;
	-	кут тертя вантажу об гвинтову поверхню шнека;
	-	кут тертя вантажу об гвинтову поверхню шнека (в стані руху).

рад/с     (5.22)

рад/с    (5.23)

Потужність на валу шнека визначається так:

вт     (5.55)

де k0	-	коефіцієнт, що враховує перемішування і дроблення вантажу (для дрібнозернистих вантажів k0 = 1,15…1,20, для пилоподібних і борошнистих k0 = 1,2 … 1,3)
ηп	-	к.к.д. підшипників валу шнека: для одного підшипника ηп = 0,97 … 0,99 (великі значення для підшипників кочення, менше - для підшипників ковзання)

Потужність на валу двигуна буде:

    (5.56)

де

-

к.к.д. трансмісії привода конвеєра.

Потужність двигуна для привода полого-похилого гвинтового транспортера визначається так, як і для круто - похилого, при цьому кут ε = 90º;  

Для горизонтального транспортера: β = 0º; ε = 90º;   φʹ визначається за формулою (5.41) і підставляється в формули (5.30) і (5.31) замість кута φ.

Приклад. Визначити основні параметри вертикального гвинтового транспортера із сталевим кожухом, призначеного для переміщення пшениці.

Початкові дані:

1.  продуктивність Q = 15 кг/с;
2.  висота підйому вантажу H = 10 м.

Приймаємо:

1.  об'ємна вага вантажу (табл. 1) γ= 0,75 т/м3;
2.  коефіцієнт тертя вантажу по сталі f = 0,36;
3.  коефіцієнт заповнення ψ = 0,45;
4.  зовнішній діаметр шнека D = 200 мм;
5.  діаметр валу шнека d = 50 мм;
6.  кут природного ухилу (в спокої) φ = 35º;
7.  кут тертя вантажу по сталі  f=tgρ, звідки ρ = 19° 50';
8.  крок шнека :мм;
9.  коефіцієнт який враховує висипання вантажу через зазори між зовнішнім ребром шнека і кожухом С0 = 0,9.

1.  Знаходимо швидкість підйому вантажу (5.42) по заданій продуктивності

м/с

1.  Кути підйому гвинтової поверхні шнека по зовнішній кромці, по внутрішній кромці  (по валу) і по середньому діаметру:

 

 

1.  Визначаємо наближено кут нахилу траєкторії абсолютного переміщення вантажу до твірної циліндричного кожуха шнека по формулі (4.39).

Отже, ε ≈ 42º,5ʹ;

1.  Фактична колова швидкість зовнішньої кромки шнека:

м/с;

1.  Фактичне число обертів і кутова швидкість шнека:

 об/хв;

 с-1;

1.  Швидкість обертання і кутова швидкість вантажу:

 м/с;

 с-1;

1.  Швидкість абсолютного переміщення вантажу:

 м/с

1.  Визначаємо погонну масу вантажу на довжині переміщення.

 кг/м

1.  Визначаємо величину маси, припускаючи, що пуск транспортера відбувається під навантаженням, тобто при заповнених вантажем міжвиткових проміжках шнека, що може бути після раптової зупинки шнека в період переміщення вантажу:

 кг

1.  Визначаємо силу інерції Рі, що виникає в період пуску конвеєра:

1.  Визначаємо потужність, необхідну для переборювання сил інерції, що виникають в період пуску:

 Вт

1.  Визначаємо потужність, необхідну для переборювання тертя шару вантажу по внутрішній поверхні кожуха шнека. Для цього знаходимо силу тертя Fk. Коефіцієнт тертя шару вантажу об внутрішню поверхню кожуха шнека (в стані руху),  f2 обираємо з довідкової літератури і приймаємо f2 = 0,31.

 

Отже,

Вт.

1.  Визначаємо потужність на підйом вантажу і на переборювання тертя його по гвинтовій поверхні:

Вт

 с-1;  с-1;

 Вт

1.  Визначаємо потужність на валу шнека:

(два радіальні кулькові підшипники і один кульковий упорний).

1.  Визначаємо необхідну потужність двигуна:

(ηТ =0,85:k=1,25)

Приймаємо електродвигун Л042-4;  N0 = 7,5 кВт; nд = 1420 об/хв.

1.  Передавальне число трансмісії

.

Транспортувальні труби

За принципом дії аналогічні гвинтовим конвеєрам. Використовуються для випалювання, сушіння і охолодження матеріалів.

Складаються з порожнистого циліндра 1, у середині якого по стінках закріплені гвинтові витки 2.

Труба встановлена  на парних роликах 3 і обертається через зубчастий вінець приводу 4. Довжина труби до 250 м може бути горизонтальною або трохи похилою. Суміщає технологічні операції з транспортними.

Продуктивність

де  - внутрішній діаметр труби;

– коефіцієнт заповнення;

, частота обертання

де  – зовнішній діаметр труби;

- швидкість переміщення вантажу

– крок гвинтової лінії.

Обертальний момент

де  - діаметр опорного бандажа;

- кількість роликових опор;

– реакція на ролик;

- коефіцієнт опру.

де  - ваг труби і вантажу;

- кут установки роликів.

Момент від сил тертя

де  - сила тертя матеріалу по стінках труби.

- коефіцієнт тертя

Тоді

Потужність двигуна

Інерційні конвеєри

За принципом дії поділяються на вібраційні, хитні та метальні. Переміщення вантажу відбувається під дією сил інерції.

У вібраційному жолобі коливається з частотою (450…3000 кол/хв.) і вантаж переміщується мікрострибками з амплітудою . У хитних , а частота 40…4000 кол/хв.

Різниця між вібраційними і хитними конвеєрами  полягає в характері переміщення вантажу: в першому – він відривається від жолоба і здійснює політ, а в другому – сповзає по жолобу.

Інерційні конвеєри бувають горизонтальні, похилі і вертикальні. Продуктивність до  , довжина транспортера до 100м, швидкість для кускових вантажів до 0,6 м/с і для пороховидних до 0,2 м/с

Конвеєри можуть бути підвісними (а) і на пружних опорах (б) з електромеханічним або електромагнітним приводом.

У вібраційних конвеєрах обов’язкова  наявність пружних елементів ( ресор, пружин, гумових амортизаторів), які здійснюють спрямований рух жолоба.

Збуджувальна сила  в інерційних вібраторах виникає внаслідок обертання двигуном однієї або кількох не зрівноважених мас (дебалансів).

де  - маса дебалансу;

- кутова швидкість;

- радіус інерції.

У вібраторів спрямованої дії два дебаланси однакової маси  зв’язані між собою зубчастими колесами  під кутом  до горизонту і обертаються в протилежних напрямках з однаковою кутовою швидкістю.

Горизонтальні складові

Тобто вони урівноважуються

Вертикальні складові сил також рівні і мають однакові напрямки  і  в  сумі здійснюють коливання жолоба конвеєра силою.

де   - кут повороту

В однотактному вібраторі якір 1 притягується електромагнітом в один бік, а в інший він рухається за рахунок пружних елементів 2.

Якір 1 електромагніту прикріплено до жолоба 3 і з’єднано з магнітопроводом 4 пружними елементами2.  Котушка 5 намотується на магнітопровід 4 і живиться від мережі змінного струму через однопівперіодний  випрямляч 6. Збуджувальна сила, яка надає системі коливального рух, з’являється в наслідок виникнення змінного магнітного потоку в повітряному зазорі електромагніту. Жолоб коливається з частотою .  Застосовують ці вібратори для невеликих конвеєрів і живильників.

У поршневих вібраторах збуджуюча сила (пульсація) виникає від тиску рідини або повітря на поршень 1. Рідина подається на поршень змінно.

Електровібраційний двомасовий конвеєр складається з двох труб 1, закріплених за допомогою важелів 2 на стояках 3, які спираються на раму і привода 4 з ексцентриком 5, шатуном 6 і амортизатором 7. Пружним елементом конвеєра є плоскі ресори 8. У двох конвеєрах встановлюють кілька електроприводів, які працюють синхронно. 

Закон руху жолоба повинен бути таким, щоб вантаж переміщувався вперед  не тільки при прямому, а і при зворотному ході жолоба. Жолоб здійснює коливання, внаслідок чого вантаж переміщується відносно жолоба. Характер його руху визначається характером коливань, які здійснює жолоб.

Хитні конвеєри по режиму руху жолоба і характером руху вантажу поділяються на інерційні ( зі змінним і постійним тиском вантажу на жолоб), в яких вантаж під дією сил інерції ковзає по жолобу, і на вібраційні,  яких вантаж відривається від жолоба  і мікрострибками переміщується вздовж жолоба.

З’являєтья внаслідок виникнення змінного магнітного потоку в повітряному зазорі  електромагніту. Жолоб  коливається  з частотою .

Застосовують ці вібратори для невеликих конвеєрів і живильників. У поршневих вібраторах збуджуюча сила (пульсація) виникає від тиску рідини або повітря на поршень 1. Рідина подається на поршень змінно.

Електровібраційний двомасовий конвеєр складається з двох труб 1 закріплених за допомогою важелів 2 на стояках 3, які спираються на раму і привода 4 з ексцентриком 5,шатуном 6 і амортизатором 7. Пружним елементом конвеєра є плоскі ресори 8. У довгих конвеєрах встановлюють кілька електро-приводів, які працюють синхронно.

Закон руху жолоба повинен бути таким, щоб вантаж переміщувався вперед не тільки при прямому, а й при зворотному ході жолоба. Жолоб здійснює коливання, внаслідок чого вантаж переміщується відносно жолоба. Характер його руху визначається характером коливань, які здійснює жолоб.

Хитні конвеєри по режиму руху жолоба і характеру руху вантажу поділяють на інерційні (зі змінним і постійним тиском вантажу на жолоб), в яких вантаж під дією сили інерції ковзає по жолобу, і на вібраційні, в яких вантаж відривається від жолоба і мікрострибками переміщується вздовж жолоба.

Схема хитного конвеєра зі змінним тиском вантажу на жолоб

Складається зі стального  жолоба 1, який здійснює коливання на пружних опорах 2 під впливом кривошипного механізму 3. При русі вперед жолоб піднімається вверх, а при русі назад опускається. Напрям руху вантажу залежить від того, в яку сторону від вертикалі направлені опорні стійки 2.

Оскільки радіус R значно менший в порівнянні з довжиною шатуна L і довжиною опорних стійок B, то закон зміни швидкості жолоба можна прийняти синусоїдальним , , а рух жолоба прямолінійним і направленим перпендикулярно до опорних стійок.

Прискорення жолоба  дорівнює геометричній сумі вертикальної  і горизонтальної  складових, тобто:

;

.

При русі  жолоба вперед направлена вверх і сила  інерції –   прижимає вантаж до жолобу, а горизонтальна складова сила інерції -  прагне пересунути вантаж по жолобу, а також сила тертя , що діє в сторону руху жолоба.

Для того щоб вантаж переміщувався вперед навіть в період сповільнення прямого ходу жолоба (ділянка АВ), сила тертя  повинна бути меншою горизонтальної складової сили інерції, тобто:

;

;

то умова забезпечення переміщення вантажу вперед окремо від жолоба має вигляд:

При зворотному ході жолоба, тобто при його опусканні, вертикальна складова сила інерції направлена вверх, зменшуючи тиск вантажу на жолоб і силу тертя  міжвантажом і жолобом. Щоб вантаж продовжував свій рух вперед і при зворотному ході жолоба, горизонтальна складова сила інерції

Амплітуда коливань конвеєра з кривошипним механізмом складає  при частоті  кут  з нахилом стійок відносно вертикалі в сторону, протилежну руху вантажу.

:   

Потужність приводного двигуна

де n - частота коливань ; 

П- продуктивність ;

- радіус кривошипа,  мм;

- коефіцієнт корисної дії привода.

Хитний конвеєр з постійним тиском вантажу на жолоб.

Жолоб 1 встановлюється на роликові або кулькових опорах 2 і здійснює повздовжні поступальні - зворотні рухи піддією дво – кривошипного механізму 3. Кривошип ОА обертається з кутовою швидкістю  а ВС- нерівномірно, передаючи коливання руху жолобу 1 через тягу 4.

Якщо m- масса вантажу, що в жолобі, а  – коефіцієнт тертя ковзання спокою між матеріалом і жолобом, то прискорення, яке можна подати вантажу жолобом при їхньому спільному русі.

де  - найбільша сила тертя, що виникає між вантажем та жолобом.

Якщо , то забезпечується спільний рух вантажу і жолобу. У випадку, коли  проходить ковзання вантажу по жолобу під дією сили інерції. При цьому між вантажем і жолобом діє постійна сила тертя  де  - коефіцієнт тертя ковзання під час руху.

Тоді

На ділянці від точки О до точки А вантаж  рухається разом з жолобом, накопичуючи  кінетичну енергію В т. А, коли швидкість жолоба різко змінюється, а  досягає граничної величини, яка дорівнює , порушується умова, що забезпечує спільний рух жолоба і вантажу.

Вантаж по інерції продовжує рухатись вперед і починається ковзання вантажу по жолобу з деяким сповільненням. В т. В швидкість вантажу змінюється на протилежну і вантаж рухається назад з ковзанням по жолобу. В т. С швидкість вантажу і жолобу стають однаковими і вантаж рухається назад разом з жолобом без ковзання. Заштрихована площа діаграми  V-t визначає шлях, який проходить вантаж за один цикл руху жолоба.

Продуктивність хитного конвеєра

,

де  - середня швидкість переміщення вантажу в жолобі: А=Вh- площа перерізу матеріала в жолобі;

– насипна щільність вантажу;

r=50..150 мм;

n=50…100 .

Потужність привода

де - маса матеріалу і рухомих частин конвеєра, кг.

Вібраційні конвеєри.

Вантаж транспортується з відривом від поверхні жолоба з малою амплітудою і високою частотою до 3000

Жолоб встановлюють на пружних опорах і з’єднують з коливальною масою вібратора. В вібраційних конвеєрах діють такі прискорення, вертикальна складова яких більше . При цьому частота вантажу відривається від жолобу і її рух проходить у вигляді неперервних мікропольотів.

Найбільш ефективне транспортування вантажу проходить тоді, коли в кінці мікропольоту частинка попадає на жолоб на початку наступного періоду коливань жолобу (криво. )

Для оцінки роботи інерційних конвеєрів використовують коефіцієнт режиму роботи

,

де r – амплітуда коливань;

– кругова частота.

– для віброконвеєрів (К=1.2…3.5)

 

n=

Зі збільшенням кута нахилу() значно зменшується продуктивність.

При  віброконвеєр працює без підкладання вантажу (хитний конвеєр).

При  мікропольоти частинок вантажу.

Задаючись амплітудою коливань r і коефіцієнтом режиму роботи К визначають кутову швидкість вала

Середня швидкість транспортування вантажу в жолобі

- емпіричні коефіцієнти, які залежать від фізико – механічних властивостей матеріалу (для кускових і зернистих вантажів).

- 0.8…2.5;    для пороховидних вантажів

 

Продуктивність трубного конвеєра

де А – площа поперечного перерізу труби;

 - коефіцієнт заповнення, який залежить від форми поперечного перерізу труби;

 – діаметр труби.

Найбільш ефективна робота конвеєра відповідає резонансному режиму, тобто при збіганні частот вібратора і власних коливань пружної системи навантаженого конвеєра

Маса труби з матеріалом

,

де   - маса труби і матеріалу

дослідний коефіцієнт, який залежить від коефіцієнта режиму , враховує вплив маси матеріалу на власну частоту коливань конвеєра;

Власна частота завантаженого двомасового (дві труби) конвеєра

де  - зведена маса конвеєра   

.

Де    - маси труб з матеріалом;

С – жорсткість пружної системи конвеєра.

Для плоских ресор

де  І – момент інерції поперечного перерізу ресори;

– коефіцієнт заправлення кінців ресори;   L – довжина ресори.

Потужність приводу при :

 

де  - коефіцієнт транспортабельності вантажу (для зернистих і кускових, для порошкоподібних );  – коефіцієнт питомої потужності при транспортуванні   вантажу на1 м. ().

У вертикальних конвеєрах вантаж транспортується по хиткій гвинтовій поверхні у вигляді жолоба. Вібратор передає конвеєру поздовжні та крутильні коливання, що забезпечують підйом вантажу вгору по жолобу.  кут підйому спіралі   

Роликові конвеєри

Застосовують для переміщення поштучних вантажів в горизонтальному або похилому напрямі. Використовують у виробничих цехах для забезпечення технологічного процесу(наприклад у прокатному виробництві для транспортування горячого металу). Конвеєри складаються з роликів 1 змонтованих на жорсткій рамі 2. Ролики виготовляють із труб і встановлюють на підшипниках кочення 3. Вони бувають не приводні (гравітаційні) і приводні 4. Кут нахилу не приводних конвеєрів

Приводи поділяються на групові та індивідуальні, на кожний ролик .

Обертальний момент групового приводу при сталому режиму руху:

де  - вага одного ролику вантажу ;

- кількість роликів;

- коефіцієнт тертя в підшипниках;

- діаметри ролика і його цапфи;

– коефіцієнт тертя кочення роликів;

- кут нахилу конвеєра.

Максимальний статичний момент при буксуванні роликів

де  - коефіцієнт тертя ковзання вантажу по роликах при буксуванні.

Динамічні навантаження двигуна визначають прискоренням при розгоні навантаженого конвеєра

де  - кутова  швидкість двигуна при сталому режимі;

- тривалість пуску;

– зведений до вала двигуна момент інерції обертових мас і вантажу

де  - момент інерції ротора, гальмівного шківа і муфти;

- коефіцієнт, що враховує момент інерції інших деталей приводу;

- маса вантажу;

- передаточне число приводу ( редуктора).

Потужність двигуна

де  - коефіцієнт корисної дії механізму;

- середньо пускове перевантаження.

Вантаж буде переміщуватися по роликах без пробуксовування в тому випадку, коли сила інерції  буде менша, ніж сила зчеплення  вантажу з роликами.

Для цього необхідно, щоб .

Крокуючі конвеєри

Це найефективніше транспортуюче обладнання циклічної дії. Конвеєр переміщує вантажі на один крок через однакові проміжки часу вздовж технологічної лінії.

Вантаж переміщується в двох площинах: горизонтальній  - зворотно-поступальний рух робочого органу та вертикальній – піднімання і опускання. Цикл руху складається з чотирьох етапів: піднімання рами з вантажем, робочий хід, опускання рами з вантажем, зворотній хід рами без вантажу. Застосовують електромеханічні, гідравлічні та комбіновані.

Приводи механізмів крокуючих конвеєрів працюють у важких динамічних режимах пуску і гальмування. Тому, крім силових розрахунків, необхідно перевіряти їх на швидкодію, оскільки тривалість кожного етапу роботи впливає на продуктивність  конвеєра.

I етап – піднімання рами. Визначають ефективну підйомну силу

де  

- маси відповідно вантажу і рухомої рами.

Прискорення

Тривалість руху рами до зіткнення з вантажем при висоті підйому

Перед початком зіткнення з вантажем швидкість рами була

Зіткнення рами з вантажем відбувається з ударом. На момент удару справедливий закон збереження кількості руху, який дає :

Вважаємо, що удар абсолютно пружний і . Тоді

і швидкість мас на початку удару

Кінцева швидкість підйому рами з вантажем

,

де  висота підйому рами з вантажем. Тривалість руху рами з вантажем  

На другому етапі мінімальна тривалість робочого ходу визначається граничним прискоренням при розгоні і гальмуванні

;

;

;

Тривалість розгону:

.

Тривалість гальмування:

.

Тоді:

.

Якщо

, то  .

III  етап. Опускання рами при рівносповільненому русі

Прискорення  повинно бути меншим, ніж прмскореннявільного падіння  .

IV етап. Зворотній хід рами, який включає її підйом, переміщення та опускання. Тривалості руху визначаються аналогічно.

Для цих конвеєрів доцільно застосовувати оптимальні режими руху. З метою підвищення їхньої надійності.

Пневматичні конвери

Застосовують для завантаження бункерів та  силосів сипкими вантажами.

За принципом дії їх поділяють на установки, що транспортують матеріал у повітряному потоці (сипкі) і трубопровідних контейнерах і патронах.

У потоці повітря транспортують цемент, вугілля, тирсу,зерно,борошно,солому,силос,бавовну та інші волокнисті й дрібно кускові матеріали.

Дрібні частки переміщуються в завислому стані разом із повітрям, а крупніші падають на дно трубопроводу, підхоплюються струменем повітря і переносяться вперед. Продуктивність  

Поділяються на  всмоктувальні, нагнітальні та змішані.

Всмоктувальна установка складається з повітряно-продувної машини насоса 1, яка створює розрідження в системі.

Під дією атмосферного тиску повітря разом з насипним матеріалом 2 засмоктується крізь сопло 3 у трубопровід 4, по якому транспортується до місця розвантаження у віддільник 5. Площа перерізу його набагато більша, ніж труба, внаслідок чого зменшується швидкість потоку і матеріал падає на дно, звідки розвантажується через шлюзовий зазор 6 в бункер 8. З віддільника 5 повітря з дрібними фракціями матеріалу надходить в резервуар 7 меншої місткості, обладнаний фільтром. Очищене повітря всмоктується насосом 1  викидається в атмосферу. Вони працюють під тиском  

У нагнітальній пневмоустановці стиснене повітря від компресора 1 надходить у повітрозбірник 2, потім у масло – та волого віддільник 3 і трубопровід 4, який завантажується спеціальним живильником 5. З трубопроводу транспортує мий матеріал разом з повітрям потрапляє у віддільник 6, з якого за допомогою шлюзового затвору 7 в бункер 8. Далі повітря з дрібними фракціями надходить в резервуар  9, обладнаний фільтром. Повітря виходить в атмосферу, а дрібні фракції за допомогою шлюзового затвору 7 в бункер 8.

У нагнітальних пнемо установках перепад тиску  тому вони можуть транспортувати вантаж на велику відстань.

Всмоктувальна установка дає змогу збирати вантаж з різних місць і транспортувати його на малу відстань, а нагнітальна – транспортує його з одного місця в кілька пунктів на велику відстань.

Розрахунок пневмоустановок

Починається з визначення швидкості, яка забезпечує транспортування матеріалу. Розглянемо частку матеріалу в потоці повітря. Сила F виникає в наслідок зміни напряму руху потоку і аеродинамічного ефекту, при якому повітря, зустрівши частку матеріалу в т. а, рухається по цій поверхні, змінивши напрям.

За точкою  частки повітря відривається від поверхні тіла, утворюючи розрідження. Різниця тисків у нижній  і верхній   запах визначає аеродинамічну силу. Якщо , то частка матеріалу зависає в трубі

де -  аеродинамічний коефіцієнт, який характеризує форму і розміри частинок С = 0,25 ;

густина повітря; А – площа перерізу частки;  швидкість повітряного потоку, про якій частка тримається у повітрі.

Розрахунок передбачає визначення витрати повітря,  трубопроводу, перепаду тиску на кінцях траси, потужності повітродувної машини. Витрати повітря  залежить від продуктивності П і характеру матеріалу :

де – - коефіцієнт концентрації суміші, який визначається як відношення вагової витрати повітря  

Щоб матеріал рухався в трубопроводі, швидкість повітряного потоку повинна бути більша ніж критична

де –– коефіцієнт запасу

Тут  C=0.1…0.35 – дослідний коефіцієнт, який залежить від характеру матеріалу (лише – для пороховидних, більше – для зернистих і кускових); D- діаметр трубопроводу.

;

–щільність матеріалу і повітря.

Витрата повітря на виході

де -  коефіцієнт витікання повітря.

Потужність двигуна

;

де - - коефіцієнт запасу ;

= 0.65…0.85 коефіцієнт корисної дії ;

- питома робота повітродувної маси.

де –  – тиск повітря в системі;

- атмосферний тиск;

- густина повітря при атмосферному тиску.

Техніка безпеки при роботі з конвеєрами

Техніка безпеки при експлуатації машин безперервного транспорту. Машини безперервного транспорту, як і всякі інші машини звільняють людину від важкої одноманітної праці по переміщенню вантажу. Однак неправильне використання машини або неналежний огляд за нею може привести до поломки машини або до нещасних випадків з обслуговуючим персоналом.

Тому питанням техніки безпеки необхідно приділяти великої увагу при проектуванні й експлуатації машини. Розвиток машин з автоматичним керуванням робочих процесів, завантаження й розвантаження, а також контролю сприяє підвищенню безпеки при їхньому обслуговуванні. Однак це не звільняє людину від постійного дотримання техніки безпеки при роботі з машинами.

Для цього повинні виконуватися правила технічної експлуатації, дотримуватися трудова дисципліна й підвищуватися кваліфікація обслуговуючого персоналу з розширенням технічних знань. Хоч кожна машина має свої особливі умови безпечної роботи, однак існує ряд заходів, які є загальними для всіх машин.

1.  Кожний новий робітник перш ніж приступитися до обслуговування машини, повинен одержати докладний інструктаж з техніки безпеки;
2.  Кожна машина повинна використовуватися чітко за своїм призначенням. Не можна перевантажувати машину понад її норму або завантажувати її невідповідними вантажами;
3.  Для безпечної й надійної роботи машини необхідно правильно організувати її завантаження й розвантаження без розсипання вантажу, недопустимого падіння вантажу;
4.  Забороняється транспортувати пиловидні вантажі у непристосованих конвеєрах без пиловсмоктувальних пристроїв чи  герметичних кожухів Наявність пилу й розсипаного вантажу шкідливо для здоров'я обслуговуючого персоналу, сприяє прискореному зношуванню деталей машин і може послужити причиною пожежі або вибуху при транспортуванні легкозаймистих вантажів. Ділянки завантаження й розвантаження вантажів, особливо легкозаймистих, повинні мати огородження;
5.  Не можна включати несправну машину. Якщо в машині виявлені несправності, треба негайно їх усунути й тільки після цього пускати її в роботу;
6.  Будь-яку несправність не можна виправляти на ходу машини. Не можна ремонтувати машину при русі її частин. Насамперед треба зупинити машину, виключити подачу струму до електродвигуна привода, а вже потім проводити ремонтні роботи;
7.  Усі обертові частини, що рухаються, привод машини (зубчасті й пасові передачі, муфти, маховики, кривошипи, підвісні вантажі, натяжні пристрої) повинні бути закриті знімними огорожами. Огорожі встановлюють і в місцях перевантаження вантажів, а також при проходженні траси конвеєра над проходами, проїздами й робочими місцями. Пуск машин в роботу без запобіжних огорож ( відсутніх або тимчасово знятих) категорично забороняється;
8.  Для обслуговування й ремонту машини повинні бути передбачені відповідні проходи й майданчики. Як правило, корисна ширина проходу повинна бути не меншою 0,8...1м;
9.  Металева станина машини повинна мати надійне захисне заземлення (або електричне занулення), тобто повинна бути з'єднана металевими провідниками із землею;
10.  Електроустаткування машини та кабелі до нього повинні чітко відповідати умовам роботи машини (наприклад, вибухобезпечне виконання для вибухонебезпечного середовища);
11.  Усі транспортуючі машини, що мають похилі або вертикальні ділянки переміщення вантажу, повинні мати зупинники, що перешкоджають самовільному руху елементів машини під дією ваги вантажу при зупинці машини під навантаженням або при випадковому ушкодженні приводу. Справність роботи зупинників треба систематично перевіряти не менш ніж  раз у зміну;
12.  Тягові й несучі елементи конвеєрів (ланцюги, канати, стрічки) повинні бути щодня оглянуті для виявлення можливих ушкоджень, випадкових роз'єднань або ослаблення кріплень, надмірного зношування і т. ін;
13.  Завантажувальні отвори в бункерах повинні закриватися ґратами, за справністю яких необхідно систематично стежити. Рукоятки ручного керування затворами повинні мати таке розташування, при якому падаючий з бункера насипний вантаж не зміг би зачепити людину, що відкриває затвор. Особлива увага повинна бути приділене кожному кріпленню противаг на важелях щелепних і секторних затворів бункерів;
14.  Спуск робітників у заповнені вантажем бункера, як правило, забороняється й можливий тільки у виняткових випадках з дотриманням усіх необхідних запобіжний заходів (спуск на мотузці, із запобіжним поясом і ін.). Спуск у бункери, заповнені цементом, вапном, пилоподібним вугіллям, борошном і тому подібним легкосипким, пилоподібним вантажем категорично забороняється, тому що в цих вантажах можна потонути.

ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ ДО РОЗРАХУНКУ І ПРОЕКТУВАННЯ ПІДІЙМАЛЬНО-ТРАНСПОРТНИХ МАШИН

Головні вимоги до підіймально-транспортних машин такі: міцність, довговічність, мала вартість при виготовленні, економічність та надійність при експлуатації.

Одночасно спроектована і виготовлена у металі машина повинна бути безпечна при обслуговуванні і в роботі, проста при складанні і демонтуванні, зручна в експлуатації та не пошкоджувати матеріал. Міцність та довговічність складових елементів машини і її в цілому забезпечується відповідними розрахунками при проектуванні. Невисока вартість досягається правильним вибором технологічних процесів  виготовлення деталей  та їх  складанням, максимальним використанням стандартних і нормалізованих деталей і складальних одиниць, зменшенням маси машини і мінімальним використанням при її виготовленні дефіцитних та дорогих матеріалів. Економічність машини визначається раціональним вибором її схеми, використанням механізмів з  високим коефіцієнтом корисної  дії, високою продуктивністю та повнотою   завантаження, а також широким застосуванням взаємозамінних деталей, що здешевлюють виготовлення і ремонт.

Зручність експлуатації підіймально-транспортної машини враховується при компонуванні її складальних одиниць.

Усі вузли управління і робочі органи машини слід розміщувати так, щоб було зручно спостерігати за роботою машини, а управління нею не викликало б швидкого втомлювання робітника. Система мащення місць тертя у машині має бути легкодоступною. Крім того, у транспортуючих та вантажопідіймальних машинах необхідно передбачити автоматичні облегшувачі підйому та пересування, стопорні і гальмівні пристрої тощо, що суттєво покращить умови експлуатації. Проектуючи підіймально-транспортні машини, необхідно строго виконувати вимоги техніки безпеки та інструкції Держгірнагляду, щоб уникнути нещасного випадку або аварії при експлуатації.

Зручність складання та демонтажу машини забезпечується правильним вибором конструкції та розмірів деталей і складальних одиниць, що взаємодіють між собою, та з транспортованим матеріалом.

Видача студентам завдання на проектування із зазначенням типу машини значно спрощує початкову фазу проектування. Але багато питань у процесі проектування студент повинен вирішувати самостійно. Якщо, наприклад, студенту необхідно обґрунтувати вибір схеми спроектованої машини, то він має уважно вивчити конструкції та принципи дії машини заданого у завданні типу. Тут стають у пригоді реальні машини, встановлені в лабораторіях підіймально-транспортних машин кафедри, креслення, схеми та інструкції, які є в підручниках, навчальних посібниках та атласах конструкцій.

Вибрана у такий спосіб схема машини дозволить встановити, з яких механізмів, складальних одиниць, вузлів та деталей буде виготовлена спроектована машина.

Після того, як стали відомі всі частини майбутньої підіймальної чи транспортуючої машини, слід встановити, які з них будуть  вибрані  з таблиць  ГОСТів, нормалей або каталогів (наприклад, електродвигуни, редуктори, гальма, муфти, роликові опори, гаки, гакові підвіски, талі), а які необхідно спроектувати. Після цього можна вибрати конструкції та типи  нестандартних,  ненормалізованих деталей,  обґрунтувавши  їх вибір умовами роботи машини. Конструкцію та спосіб виготовлення елементів машин, які не можна вибрати затаблицями ГОСТу, нормалей чи каталогів, слід  пов’язати з вимогами зниження вартості машини,  покращення їх технологічності. Це будуть такі елементи машини як рами, боковини, опори вальниць, заслінки, натяжні пристрої, завантажувальні пристрої, завантажувальні бункери тощо. При дрібносерійному виробництві перевага надається зварним та болтовим з’єднанням на відміну від литих та штампованих, які доцільно використовувати у багатосерійному та масовому виробництві.

Основними матеріалами при виготовленні деталей підіймально-транспортних машин будуть конструкційні вуглецеві сталі, чавуни, бронзи а також неметалеві матеріали (дерево, гума, пластмаси). Для вибору матеріалів треба користуватись знаннями, які студенти набули при вивченні технології конструкційних матеріалів, металознавства, деталей машин. Тут доцільно користуватись даними довідників конструктора, металіста, інженерів та ін.

ВИКОНАННЯ РОЗРАХУНКОВО-ПОЯСНЮВАЛЬНОЇ ЗАПИСКИ

Розрахунково-пояснювальна записка складається із схеми завданнь із вихідними даними; короткого опису конструкції; призначення та області застосування проектованої конструкції в сільськогосподарському виробництві; опису дії проектованої машини; розрахуноку деталей та складальних одиниць з посиланням на літературні джерела (останні подаються у квадратних дужках згідно з їх нумерацією у списку літератури, який наводиться в кінці розрахунково-пояснювальної записки). До розрахунків деталей додаються схеми, ескізи та епюри навантажень з буквеними та числовими позначеннями величин, які входять до розрахункових формул.

Величини, одержані розрахунковим шляхом, заокруглюють до найближчих прийнятих за ГОСТом або до величин, зручних за технічними або конструктивними міркуваннями. Детальному розрахунку підлягають нестандартні деталі механізмів підйому, пересування або повороту у вантажопідіймальних машинах та вантажозахоплюючих пристроях; деталі натяжних пристроїв, тягових несучих, підтримуючих та інших елементів транспортуючих машин безперервної дії.

Редуктори необхідно вибирати за нормалями та таблицями ГОСТ за їх навантажувальною здатністю і передаточним числом. Також за даними таблиць нормалей і ГОСТ вибирають гальма, муфти, електричні талі та ін. Ескізи, габаритні і приєднувальні розміри та інші техніко-економічні характеристики електродвигунів, електромагнітів, муфт, гальм, редукторів заносять до розрахунково-пояснювальної записки. Все це необхідно для побудови креслення загального вигляду машин. А при виконанні розрахунків на міцність необхідно давати розрахункові схеми.

ПОСЛІДОВНІСТЬ РОЗРАХУНКУ І ПРОЕКТУВАННЯ СТРІЧКОВИХ КОНВЕЄРІВ

1.  Накреслити схему конвеєра, записати вихідні дані, визначити кут нахилу конвеєра до горизонту та порівняти його з кутом тертя вантажу об стрічку під час руху.
2.  Визначити ширину стрічки (при транспортуванні штучних і порційних вантажів, врахувати розміри штуки або порції та інтервали між ними), вибрати стрічку за таблицями стандарту і записати її характеристики.
3.  Для конвеєрів, що перемішують сипкі та дрібношматкові вантажі, визначити висоту бортів, які відгороджують вантаж у період формування шару. Накреслити ескіз завантажувального бункера з бортами.
4.  Визначити силу опору руху вантажу, що виникає при завантаженні. в період зміни швидкості вантажу від початкової до швидкості стрічки.
5.  Визначити силу опору руху робочої і холостої віток стрічки, силу опору при розвантажуванні стрічки. Накреслити схему конвеєра і нанести на ній вектори: сил тяжіння, їх складових і сил опору руху стрічки.
6.  Визначити сили натягу в характерних перерізах стрічки і нанести на схемі конвеєра вектори сил натягу.
7.  Перевірити стрічку на міцність.
8.  Визначити рушійну (тягову) силу в стрічці як різницю між натягами в набігаючому і збігаючому перерізах стрічки на урухомному барабані.
9.  Вибрати розміри барабанів та опор, які підтримують стрічку, і накреслити їх ескіз.
10.  Визначити потужність на урухомному валу конвеєра; потужність, що відбирається від вала двигуна; вибрати двигун і накреслити його ескіз.
11.  Визначити частоту обертання урухомного барабана і передаточне число трансмісії.
12.  Накреслити кінематичну схему урухомника і розрахувати трансмісію.
13.  Накреслити компоновочний ескіз урухомної головки конвеєра, ескізи вузлів вальниць, розрахувати урухомний вал і вибрати вальниці.
14.  Накреслити компоновочний ескіз завантажувальної головки, ескізи вузлів вальниць, розрахувати вісь і вибрати вальниці.
15.  Накреслити ескіз натяжного пристрою і розрахувати його деталі.

Визначити рушійну силу зворотного ходу стрічки конвеєра (при раптовому вимкненні двигуна під час транспортування вантажу). Якщо рушійна сила зворотного ходу буде більша нуля, то запроектувати зупинник. Після цих розрахунків необхідно накреслити загальний компоновочний ескіз і перейти до креслення вузлів і загального вигляду. Потім зробити перевірочний розрахунок на міцність, жорсткість і стійкість проти зношування усіх деталей конвеєра; скласти остаточну розрахунково-пояснювальну записку.

ПОСЛІДОВНІСТЬ РОЗРАХУНКУ І ПРОЕКТУВАННЯ ЛАНЦЮГОВИХ СКРЕБКОВИХ КОНВЕЄРІВ

1.  Накреслити схему конвеєра, записати вихідні дані.
2.  Визначити висоту, ширину і крок скребків.
3.  Визначити силу опору руху тягового органа, що виникає при завантаженні, в період зміни швидкості вантажу від початкової до швидкості ланцюгового тягового органа.
4.  Визначити силу опору руху робочої і холостої віток тягового органа. Накреслити схему конвеєра і нанести на ній вектори сил тяжіння та їх складових, а також вектори сил опору руху ланцюгового тягового органа.
5.  Наближено визначити рушійну силу в ланцюговому тяговому органі. Визначити розрахункове і розривне навантаження в тяговому органі і вибрати з таблиць стандарту ланцюг.
6.  Накреслити ескіз 2-3 ланок тягового органа з кріпленням скребка, уточнити крок скребків і погонну масу тягового органа.
7.  Визначити динамічні сили у вітких тягового органа, що виникають внаслідок нерівномірного руху ланцюга і уточнити сили опору руху тягового органа.
8.  Визначити сили натягу в характерних перерізах тягового органа (з урахуванням динамічних сил) і нанести на схемі конвеєра вектори сил натягу.
9.  Перевірити ланцюговий тяговий орган на міцність за фактичним запасом міцності.
10.  Визначити рушійну (тягову) силу в ланцюговому тяговому органі, як різницю між натягами в набігаючому і збігаючому перерізах тяговою органа на урухомній зірочці (без врахування динамічної сили, яка є знакозмінною).
11.  Визначити потужність на урухомному валу конвеєра і потужність, що відбирається від вала двигуна; вибрати двигун і накреслити його ескіз.
12.  Визначити частоту обертання урухомномного вала конвеєра і передаточне число трансмісії. Накреслити ескіз зірочки ланцюгового тягового органа і визначити її розміри.
13.  Накреслити кінематичну схему урухомника і розрахувати трансмісію.
14.  Для конвеєрів з нижнім жолобом перевірити скребок на відхилення.
15.  Накреслити компоновочний ескіз урухомної головки конвеєра, ескізи вузлів вальниць, розрахувати урухомний вал і вибрати вальниці.
16.  Накреслити ескіз запобіжної муфти і розрахувати її.
17.  Накреслити компоновочний ескіз натяжної головки та ескізи   вузлів вальниць, розрахувати вісь і вибрати підшийники.
18.  Накреслити ескіз натяжного пристрою і розрахувати його деталі.
19.  Перевірити на міцність скребок і деталі його кріплення до ланцюгового тягового органа.

Після цих розрахунків накреслити загальний комноновочний ескіз і перейти до креслення. вузлів і загального вигляду. Потім зробити перевірочний розрахунок на міцність, жорсткість і стійкість проти зношування всіх деталей конвеєра; скласти остаточну розрахунково-пояснювальну записку.

ПОСЛІДОВНІСТЬ РОЗРАХУНКУ І ПРОЕКТУВАННЯ ЛАНЦЮГОВИХ КОНВЕЄРІВ З РУХОМИМ НАСТИЛОМ З ПРУТКІВ, ПЛАСТИН, ПЛАНОК

1.  Накреслити схему конвеєра, записати вихідні дані.
2.  Визначити ширину настилу.
3.  Визначити силу опору руху тягового органа, що виникає при завантаженні, під час зміни швидкості ланцюгового тяговою органа.
4.  Визначити силу опору руху робочої і холостої віток тягового органа. Накреслити схему конвеєра і нанести на ній вектори сил тяжіння та їх складових, а також вектори сил опору руху тягового органа.
5.  Наближено визначити рушійну силу в ланцюговому тяговому органі. Визначити розрахункове і розривне навантаження в тяговому органі і вибрати за таблицями стандарту ланцюг.
6.  Накреслити ескіз 2-3 ланок тягового органа з кріпленням до них прутка (пластини або планки) і визначити погонну масу тягового органа.
7.  Визначити динамічні сили у вітках тягового органа, що виникають внаслідок нерівномірного руху ланцюга, і уточнити сили опору руху тягового органа.
8.  Визначити сили натягу в характерних перерізах ланцюгового тягового органа (з урахуванням динамічних сил) і нанести на схему конвеєра вектори сил натягу.
9.  Перевірити ланцюговий тяговий орган на міцність за фактичним запасом міцності.
10.  Визначити рушійну (тягову) силу в ланцюговому тяговому органі, як різницю між натягами в набігаючому і збігаючому перерізах тягового органа на урухомній зірочці (без урахування динамічної сили, що виникає внаслідок нерівномірності руху ланцюгів, оскільки вона знакозмінна).
11.  Визначити потужність на урухомному валу конвеєра і потужність, що відбирається від вала двигуна; вибрати двигун і навести його ескіз.
12.  Визначити частоту обертання урухомного вала конвеєра і передаточне число трансмісії. Дати ескіз зірочки ланцюгового тягового органа і визначити її розміри.
13.  Накреслити кінематичну схему урухомника і розрахувати трансмісію.
14.  Накреслити компоновочний ескіз урухомної головки конвеєра, ескізи вузлів вальниць; розрахувати урухомний вал і вибрати вальниці.
15.  Накреслити ескіз запобіжної муфти і зробити її розрахунок.
16.  Накреслити компоновочний ескіз натяжної головки та ескізи вузлів вальниць, розрахувати вісь і вибрати вальниці.
17.  Накреслити ескіз натяжного пристрою і розрахувати його деталі.
18.  Перевірити на міцність пруток (пластину або планку) і деталі його кріплення до ланцюгового тягового органа.

Після цих розрахунків необхідно накреслити загальний компоновочний ескіз і перейти до креслення вузлів та його загального вигляду. Потім - зробити перевірочний розрахунок на міцність, жорсткість і стійкість проти зношування усіх деталей конвеєра та скласти остаточну розрахунково-пояснювальну записку.

ПОСЛІДОВНІСТЬ РОЗРАХУНКУ І ПРОЕКТУВАННЯ КОВШОВИХ ЕЛЕВАТОРІВ

1.  Накреслити схему елеватора, записати вихідні дані.
2.  Підібрати об’єм ковша, орієнтуючись за таблицею стандартів ківшів, і визначити крок ківшів.
3.  Задатися режимом розвантаження ковшів, визначити: діаметр барабана (ділильного кола урухомної зірочки); частоту обертання барабана (зірочки); полюсну відстань. Накреслити схему верхньої головки, нанести вектори сили тяжіння вантажу, що знаходиться у ковші та відцентрової сили, нанести полюсну відстань.
4.  Проаналізувати відповідність кроку ківшів висоті задньої стінки ковша (за режимом розвантаження). Накреслиш ескіз ковша.
5.  Визначити силу опору руху тягового органа.
6.  Наближено визначити рушійну силу тягового органа і підібрати його  за таблицями стандарту. Уточнити погонну масу тягового органа.
7.  Для ланцюгового тягового органа визначити динамічні сили, які виникають внаслідок нерівномірності руху ланцюгів.
8.  Уточнити сили опору руху тягового органа і рушійну силу (силу тяги).
9.  Визначити натяги в характерних перерізах тягового органа. Накреслити схему елеватора і нанести на неї вектори всіх сил.
10.  Перевірити тяговий орган на міцність, а стрічковий (крім перевірки на міцність) - на передачу рушійної сили за рахунок зчеплення стрічки з барабаном.
11.  Визначити потужність на урухомному валу елеватора, потужність, що відбирається від вала двигуна, підібрати двигун і накреслити його ескіз.
12.  Визначити передаточне число трансмісії, накреслити кінематичну схему урухомника і розрахувати трансмісію.
13.  Накреслити компоновочний ескіз урухомної головки елеватра та ескізи вузлів вальниць; розрахувати урухомний вал елеватораа і вибрати вальниці.
14.  Накреслити ескіз зупинника і розрахувати його.
15.  Накреслити ескіз натяжної головки, ескізи вузлів вальниць, розрахувати вісь і вибрати вальниці.
16.  Накреслити ескіз натяжного пристрою і розрахувати його деталі.
17.  Перевірити на міцність деталі кріплення ковша до тягового органа.

Після них розрахунків необхідно накреслити загальний компоновочний ескіз і перейти до креслених вузлів та зовнішнього вигляду. Потім зробити перевірочний розрахунок на міцність, жорсткість і стійкість проти зношування деталей елеватора та скласти остаточну розрахунково-пояснювальну записку.

ПОСЛІДОВНІСТЬ РОЗРАХУНКУ І ПРОЕКТУВАННЯ ГВИНТОВИХ КОНВЕЄРІВ

1.  Накреслити схему конвеєра, записати вихідні лані.
2.  Визначити швидкість переміщення вантажу вздовж жолоба (кожуха) шнека.
3.  Визначити кут нахилу конвеєра до горизонту, при якому транспортер вважається пологопохилим, і віднести проектований транспортер до відповідної групи.
4.  Для крутопохилих конвеєрів визначити кут підйому гвинтової лінії, по якій рухається поверхня шару вантажу, що стискається з внутрішньою поверхнею кожуха шнека.
5.  Визначити частоту обертання шнека, лінійні швидкості руху вантажу, кутові швидкості шнека і вантажу. Накреслити вектори швидкостей на схемі конвеєра і накреслити графік швидкостей.
6.  Визначити потужність, що витрачається: у період зміни швидкостей вантажу від початкової до кінцевої; на тертя вантажу по внутрішній поверхні кожуха (жолоба); на тертя вантажу по поверхні шнека і на переміщення вантажу до розвантажувального патрубка. При ньому накреслити силові схеми і на них нанести вектори сил.
7.  Визначити загальну потужність на валу шнека і потужність на валу двигуна.
8.  Вибрати двигун, накреслити його ескіз і записати технічну характеристику.
9.  Визначити передаточне число трансмісії, накреслити кінематичну схему урухомника і розрахувати трансмісію.
10.  Накреслити компоновочні ескізи головок конвеєра, розрахувати вал шнека, накреслити ескізи вузлів вальниць і вибрати їх.
11.  Вибрати місце для запобіжної муфти, накреслити її ескіз і розрахувати.
12.  Для довгих конвеєрів накреслити ескіз вузла проміжної опори і розрахувати її, накреслити ескіз з’єднання окремих ділянок вала шнека і кожуха шнека. Зробити розрахунки деталей з’єднання.

Після цих розрахунків накреслити загальний компоновочний ескіз і перейти до креслених вузлів та зовнішнього вигляду. Потім зробити перевірочний розрахунок на міцність, жорсткість і стійкість проти зношування деталей конвеєра та скласти остаточно розрахунково-пояснювальну записку.

ЗАВДАННЯ ДО КУРСОВОЇ РОБОТИ

Схема 1. Пересувний ланцюгово-скребковий зернонавантажувач

Прийняті позначення: 1 – конвеєр; 2 – електродвигун; 3 – муфта пружна; 4 – редуктор конічний; 5 – хід колісний

Накреслити:  урухомну головку із запобіжною муфтою;  завантажувальну головку із натяжним пристроєм;  колісний хід;  загальний вигляд

№ завдання	1	2	3	4	5	6	7
Продуктивність, кг/с	а	10	14	12	8	13	11	15
Кут нахилу до горизонту, град	б	25	38	30	40	32	28	35
Транспортований вантаж	в	Овес	Пшениця	Жито

Схема 2. Ланцюгово-скребковий кормороздавач для відгодівельної свиноферми

Позначення: 1 – електродвигун; 2 – черв’ячний редуктор; 3 – передавач гнучким зв’язком; 4 – урухомний вал конвеєра; 5 – скребковий конвеєр; 6 – самогодівниця; 7 – жолоб конвеєра; 8 – натяжна зірочка; 9 – приймальний ківш.

Накреслити:  урухомну головку із запобіжною муфтою;  завантажувальну головку із натяжним пристроєм;  колісний хід;  загальний вигляд

№ завдання	1	2	3	4	5	6	7
Продуктивність, кг/с	а	4	5	6	7	10	12	15
Довжина L, м	б	12	15	18	20	25	30	35
Висота Н, м	в	1,8	2,0	1,8	2,0	2,0	2,0	1,8
Швидкість тягового органа, м/с	г	0,5	0,6	0,7	0,45	0,6	0,5	0,7
Переміщуваний вантаж	д	Комбікорм

Схема 3. вертикальний гвинтовий зернонавантажувач

Позначення:  – вал редуктора;  – пружина;  – упорний диск тертя;  – проміжний диск тертя;  – натискний диск тертя;  – гумові кільця пружної муфти;  – напівмуфта;  – вал двигуна

Накреслити:  нижню головку із завантажувальним ковшем і заслінкою  верхню головку  загальний вигляд

№ завдання	1	2	3	4	5	6	7
Продуктивність, кг/с	а	10	8	11	6	7	9	12
Місткість бункера, м3	б	3,5	3,5	3,5	4,5	4,5	4,5	4,5
Завантаження в автомашину	в	ГАЗ-53	ЗИЛ-130	КАМАЗ 5511

Схема 4. Гвинтовий кормороздавач для великої рогатої худоби

Позначення:  – електродвигун  – муфта пружна  – редуктор  – передавач ланцюговий  – муфта запобіжна  – конвеєр

Накреслити:  урухомну головку із запобіжною муфтою;  проміжну опору;  кінцеву головку;  загальний вигляд

№ завдання	1	2	3	4	5	6	7
Продуктивність, кг/с	а	5	7	8	12	9	6	10
Довжина L, м	б	15	20	24	32	28	18	30

Схема 5. Елеватор для подачі у віялку-сортувалку

Позначення:  – приймальний ківш;  – елеватор;  – електродвигун;  – пружна муфта;  – редуктор

Накреслити:  верхню головку із зупинником;  нижню головку;  загальний вигляд

№ завдання	1	2	3	4	5	6	7
Продуктивність, кг/с	а	5,5	3	2,5	4	3	3,5	4,5
Довжина L, м	б	15	11	9	10	16	12	14
Робочий орган	в	Ланцюг	Стрічка	Ланцюг
Метод завантаження	г	По ходу	Проти ходу	Зачерпуванням з башмака
Режим розвантаження	д	Самопливний	Відцентровий	Змішаний

Схема 6. Дволанцюговий прутковий конвеєр для переміщення коренеплодів

Позначення:  – приймальний ківш;  – конвеєр;  – редуктор;  – пружна муфта;  – електродвигун

Накреслити:  урухомну головку;  натяжну головку;  колісний хід;  загальний вигляд

№ завдання	1	2	3	4	5	6	7
Продуктивність, кг/с	а	10	18	15	14	16	12	20
Швидкість тягового органа, м/с	б	0,3	0,4	0,5	0,35	0,45	0,3	0,5
Кут нахилу до горизонту, β, град	в	20	30	22	24	26	30	28
Транспортований вантаж	г	Картопля	Буряки

Схема 7. ланцюговий скребковий конвеєр для переміщення коренеплодів

Позначення:  – приймальний ківш;  – конвеєр;  – електродвигун;  – муфта;  – редуктор	Накреслити:  верхню головку;  нижню головку;  загальний вигляд
№ завдання	1	2	3	4	5	6	7
Продуктивність, кг/с	а	11	14	13	22	20	17	19
Швидкість тягового органа, м/с	б	0,6	0,7	0,65	0,45	0,53	0,5	0,4
Кут нахилу до горизонту, β, град	в	20	35	30	32	25	28	22
Транспортований вантаж	г	Картопля	Буряк

Схема 8. Ланцюгово-скребковий зернонавантажувач

Позначення:  – конвеєр;  – редуктор;  – пружна муфта;  – електродвигун;  – колісний хід

Накреслити:  нижню головку;  верхню головку;  колісний хід;  загальний вигляд

№ завдання	1	2	3	4	5	6	7
Продуктивність, кг/с	а	14	8	11	10	12	13	15
Кут нахилу до горизонту, β, град	б	30	35	32	40	25	28	38
Транспортований вантаж	в	Овес	Гречка	Жито	Пшениця

Схема 17. Стрічковий конвеєр для переміщення коренеплодів

Позначення:  – конвеєр;  – урухомник

Накреслити:  нижню головку;  верхню головку;  загальний вигляд

№ завдання	1	2	3	4	5	6	7
Продуктивність, кг/с	а	0,73	1,5	1,8	2,2	0,9	1,2	2
Висота, Н, м	б	2	2,2	2,1	3,5	3,0	3,2	4
Швидкість стрічки, м/с	в	0,6	0,8	0,75	0,9	0,5	0,65	085
Транспортований вантаж	г	Картопля	Буряки

Схема 18. дволанцюговий прутковий конвеєр для кормоцеху (холоста вітка провисає)

Позначення:  – ківш приймальний;  – двигун;  – муфта пружна;  – редуктор;  – конвеєр

Накреслити:  нижню головку;  верхню головку;  загальний вигляд

№ завдання	1	2	3	4	5	6	7
Продуктивність, кг/с	а	1,1	1,3	1,5	1,8	2,0	2,2	2,5
Кут нахилу, β, град	б	25	30	28	24	15	18	20
Швидкість стрічки, м/с	в	0,3	0,4	0,5	0,6	0,45	0,55	0,7
Висота, Н, м	г	2,5	2,8	3,0	3,2	3,5	3,8	4,0
Транспортований вантаж	д	Картопля	Буряки

Схема 19. крутопохилий гвинтовий конвеєр

Накреслити:  нижню головку;  верхню головку;  загальний вигляд

№ завдання	1	2	3	4	5	6	7
Продуктивність, кг/с	а	3,5	4,5	5,5	6,5	7,5	8,5	9,5
Кут нахилу, β, град	б	65	68	72	75	78	80	82
Транспортований вантаж	в	Ячмінь	Пшениця
Висота, м	г	3	3,5	4,0	4,5	3,2	1,8	4,8

Схема 20. пологопохилий гвинтовий конвеєр

Завантаження в автомобіль:

а - ГАЗ-53

б - ЗИЛ-130

в - КАМАЗ 5320

Позначення:  – електродвигун;  – передавач ланцюговий;  – муфта запобіжна

Накреслити:  нижню головку;  верхню головку;  загальний вигляд

№ завдання	1	2	3	4	5	6	7
Продуктивність, кг/с	а	3	4	5	6	7	8	9
Кут нахилу, β, град	б	15	17	19	20	21	22	23
Транспортований вантаж	в	Овес	Горох	Жито

Схема 21. Дволанцюговий скребковий конвеєр

Позначення:  – бункер;  – заслінка;  – конвеєр з годівницями;  – ведучі зірочки;  – урухомна станція

Накреслити:  урухомну головку;  завантажувальну головку

№ завдання	1	2	3	4	5	6	7
Продуктивність, кг/с	а	2,5	2,8	3,2	3,5	4,0	4,5	5,0
Довжина, L, м	б	12	14	16	18	22	25	30
Швидкість переміщення вантажу, м/с	в	0,2	0,25	0,3	0,22	0,28	0,24	0,26

Схема 22. Стрічковий конвеєр кормороздавача

Позначення:  – електродвигун;  – муфта пружна;  – редуктор;  – передавач ланцюговий;  – конвеєр;  – пристрій розвантажувальний

Накреслити:  урухомну головку;  завантажувальну головку;  загальний вид

№ завдання	1	2	3	4	5	6	7
Продуктивність, кг/с	а	3,5	4,5	5,5	6,5	7,5	8,5	9
Швидкість стрічки, м/с	б	0,4	0,5	0,6	0,7	1,0	0,9	0,8
Довжина, L, м	в	55	65	75	85	95	100	70

Схема 24. Елеватор для коренеплодів

Позначення:  – електродвигун;  – муфта;  – редуктор;  – елеватор;  – ківш приймальний

Накреслити:  верхню головку із зупинником;  нижню головку;  загальний вигляд

№ завдання	1	2	3	4	5	6	7
Продуктивність, кг/с	а	2,2	2,4	2,8	3,0	3,2	3,6	4,0
Кут нахилу, β, град	б	70	75	80	85	72	78	82
Робочий орган	в	Ланцюг	Стрічка	Ланцюг
Метод завантаження	г	По ходу	Зачерпуванням з башмака	Проти ходу
Режим розвантаження	д	Самопливний	Відцентровий	Змішаний

Приклад Кінематичного розрахунку привода,

вибір електродвигуна та редуктора

Вихідні дані:

1.  потужність на вихідному валу  , кВт   3,8;
2.  кутова швидкість вихідного вала  , рад/с  4,0;
3.  кінематична схема привода – див. рис. 1.

Рис.1. Кінематична схема привода трансмісії:

1 – електродвигун; 2 – клинопасова передача; 3 – проміжний вал;

4 – жорстка компенсувальна муфта; 5 – редуктор;

6 – відкрита ланцюгова передача; 7 – вал трансмісії.

Загальний ККД привода:

,

де ККД клинопасової передачі;

   ККД жорсткої компенсувальної муфти;

   ККД закритої черв’ячної передачі з 4-заходним черв’яком;

   ККД відкритої ланцюгової передачі.

Потрібна потужність:

кВт.

Межи кутової швидкості:

рад/с,

де , і рекомендовані межи передавальних чисел для клинопасової, закритої черв’ячної і відкритої ланцюгової передач відповідно.

За потрібною потужністю та межами кутової швидкості обираємо електродвигун. Приймаємо двигун серії АІР типорозміру 100 L2 виконання ІМ 1081 з наступними параметрами:

1.  потужність , кВт        5,5;
2.  ковзання ,%         5,0;
3.  ККД , %          88,0;
4.  номінальна частота обертання ротора , хв.-1   2850;
5.  кутова швидкість ротора , рад/с  298,3;
6.             0,89;
7.            2,2;
8.            7,5;
9.  маса, кг          29,0.

Недовантаження електродвигуна складає:

.

Фактичне передавальне число привода:

.

Розподіл передавального числа за ступенями привода:

;

Приймаємо і , тоді:

.

Експлуатаційний коефіцієнт роботи:

,

де коефіцієнт характеру експлуатації редуктора;

   коефіцієнт мащення;

   коефіцієнт наявності пружних елементів;

   коефіцієнт реверсивних пусків;

   коефіцієнт режиму включення;

   коефіцієнт розміщення черв’яка;

   температурний коефіцієнт;

   коефіцієнт довговічності.

Експлуатаційний крутний момент на вихідному валу редуктора:

Н∙м.

Експлуатаційна потужність на вхідному валу редуктора:

кВт.

Експлуатаційна частота обертання вхідного вала редуктора:

хв.-1.

Згідно ГОСТ 15150-69 за передавальним числом і експлуатаційними показниками обираємо черв’ячний редуктор Ч-125М-10-52-1-2-Ц-Ц-У3 з наступними параметрами:

1.  передавальне число        10;
2.  потужність на вхідному валу , кВт     10,8;
3.  частота обертання вхідного вала , хв.-1    1000;
4.  крутний момент на вихідному валу , Н∙м    725;
5.  міжосьова відстань , мм       125;
6.  ККД,          0,91.

Уточнений загальний ККД привода:

,

Потужність по валах привода:

кВт;   кВт;

кВт; кВт;

кВт; кВт.

Кутова швидкість по валах привода:

рад/с;    рад/с;

рад/с;   рад/с.

Крутний момент по валах:

Н∙м; Н∙м;

Н∙м; Н∙м;

Н∙м.

За отриманими даними складаємо таблицю вихідних даних для проектування (вибору) елементів привода.

Таблиця 1. Вихідні данні до розрахунку (вибору) елементів привода

Тип передачі	, кВт	, с-1	, Н∙м
Клинопасова передача	4,81	298,3	16,12	3,15
Жорстка компенсувальна муфта	4,62	94,7	48,8	―
Відкрита ланцюгова передача	4,14	9,47	437,2	2,367

Ескіз електродвигуна

Ескіз редуктора

СПИСОК   ЛІТЕРАТУРИ

1.  Александров М.П. Подъемно-транспортные машины. –  М: Высшая школа, 1985. – 520с.
2.  Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: –  5-е изд., перераб. и доп. –  М. Машиностроение, 1979. –  57с.
3.  Зенков Р.Л., Ивашков И.И., Колобов Л.М. Машины непрерывного транспорта. Учебное пособие. – М. Машиностроение, 1980.
4.  Зенков Р.Л. Механика насыпных грузов. –  М.; Машгиз. 1984.
5.  Корнеев Г.В., Пивоваров Е.Б. Підйомно-транспортні машини безперервної дії застосовувані в с/г. Посібник –  К: Урожай, 1968.
6.  Красников В. В. Подъёмно-транспортные машины. 3-е изд., перераб. и доп. –  М.: Колос, 1981.
7.  Подъёмно-транспортные машины / Красников В. В., Дубинин Б.Ф., Акимов и др. 4-е изд., перераб. и доп. –  М.: Агропромиздат, 1987. –  272 с.
8.  Григорьев А.М. Винтовые конвейеры – М:  Машиностроенне, 1972. – 184с.
9.  Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирущие машины. – М: Машиностроение, 1983. –  487с.
10.  Корнеев Г.В. Транспортеры и елеваторы сельськохозяйственного назначения.– М-К: Машгиз, 1961. – 231с.
11.  Борисов А.М., Фатеев М.Н., Гохтель А.Х. Сельськохозяйственные погрузочно-разгрузочные машины. – М: Машииностроение, 1973. – 160с.
12.  Зуев Ф.Г., Лотков И.А., Полухин А.И., Подъемно-транспортные машины зерноперерабатывающих предприятий. – М: Агропромиздат, 1985. –  320с.
13.  Конвейеры: Справочник / Валков Р.А., Гнутов А.Н., Дьячков В.К. и др. Под общей редакцией Пертека В.А., –  Л: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1984. –  367с.
14.  Диденко В.С., Ярошенко В.Ф. Подъемно-транспортные машины, Изучение конструкции и определение некоторых параметров винтовых транспортеров. Методические указаний к лабораторной работе для студентов факультета механизации сельского хозяйства. – К.: Изд-во УСХА, 1989. –  19с.
    

ДОДАТКИ

Таблиця 1.

Технічні дані двигунів серії АІР

Типорозмір двигуна	Потужність, кВт	Частота обертання вала ротора, об/хв
1	2	3
Синхронна частота обертання nс = 3000об/хв; ωс = 314рад/с
АІР 71 А2	0,75	2820
АІР 71 В2	1,1	2850
АІР 80 А2	1,5	2850
АІР 80 В2	2,2	2850
АІР 90 2	3,0	2850
АІР 100 2	4,0	2850
АІР 100 2	5,5	2850
АІР Х 112 М2	7,5	2895
АІР Х 132 М2	11,0	2910
АІР Х 160 2	15,0	2910
АІР Х 160 М2	18,5	2910
Синхронна частота обертання nс = 1500об/хв; ωс = 157рад/с
АІР 71 А4	0,56	1355
АІР 71 В4	0,75	1355
АІР 80 А4	1,1	1395
АІР 80 В4	1,5	1395
АІР 90 4	2,2	1395
АІР 100 4	3,0	1410
АІР 100 4	4,0	1410
АІР Х 112 М4	5,5	1430
АІР Х 132 4	7,5	1440
АІР Х 132 М4	11,0	1455
АІР Х 160 4	15,0	1455
АІР Х 160 М4	18,5	1455
Синхронна частота обертання nс = 1000об/хв; ωс = 104рад/с
АІР 71 А6	0,37	915
АІР 71 В6	0,55	915
АІР 80 А6	0,75	920
АІР 80 В6	1,1	920
АІР 90 6	1,5	925
АІР 100 6	2,2	925
АІР Х 112 МА6	3,0	950
АІР Х 112 МВ6	4,0	950
АІР Х 132 6	5,5	960

Продовження Табл. 1.

Типорозмір двигуна	Потужність, кВт	Частота обертання вала ротора, об/хв
1	2	3
АІР Х 132 М6	7,5	960
АІР Х 160 6	11,0	970
АІР Х 160 М6	15,0	970
АІР 180 М6	18,5	980
Синхронна частота обертання nс = 750об/хв; ωс = 78,5рад/с
АІР 132 8	4,0	710
АІР Х 132 М8	5,5	712
АІР Х 160 8	7,5	727
АІР Х 160 М8	11,0	727
АІР 180 М8	15,0	731

У сільському господарстві експлуатуються двигуни серії А, А2, А3, А4, 4АМ та АІ. Однак, при проектуванні нових урухомників слід орієнтуватись лише на серію АІ, двигуни якої відповідають рівню розвитку світового електромашинобудування.

Позначення двигунів:

Дві перші літери АІ означають вид двигуна (асинхронний, нової серії, країн інтеренерго). Третя літера означає варіант прив’язування Р – за першим варіантом (поставки у середині країни та на експорт). С – за другим варіантом (поставки лише на експорт). Четверта літера визначає матеріал станини та щитів вальниць (якщо не має четвертої літери то станина виготовлена з чавуну, Х – із алюмінію а щити чавунні). 71, 80, 90 – висота від осі обертання вала двигуна до опорної площини. М – установлювальні розміри по довжині корпуса двигуна (довгий). А, В, – позначення довжини осереддя (А – коротке осереддя, В – довге осереддя). 2, 4, 6, 8 – число полюсів.

Таблиця 2.

Середні значення коефіцієнтів корисної дії механічних передавачів

Передавач	ηі	Передавач	ηі
Закритий зубчастий: з циліндричними колесами	0,97 …0,98	Ланцюговий: закритий	0,95 …0,97
з конічними колесами	0,96 …0, 97	відкритий	0,90 …0,95
Відкритий зубчастий	0,95 …0,96	Пасовий: з плоским пасом	0,96 …0,98
з клиновим і зубчастим пасом	0,95 …0,97
Закритий черв’ячний при числі заходів черв'яка:		Муфти компенсуючі (пружні та жорсткі)	0,985 …0,995
z1 = 1	0,70 …0,75	Муфти шарнірні	0,98 …0,99
z1 = 2	0,80 …0,85	Хвильовий зубчастий передавач: редуктор	0,80 …0,90
z1 = 3	0,80 …0,95	мультиплікатор	0,60 …0,70
Примітки. 1. В урухомниках з рівнобіжними передавачами, наприклад з роздвоєними зубчастими колесами, значення ККД, зазначене в табл. 2, враховують 1 раз. 2. У механізмах кранів втрати на тертя враховують у блоках і канаті: ηб = 0,96÷0,98 (менше значення — для нерухомих блоків).

Таблиця 3.

Середні значення передаточних чисел

Передавач	u
Зубчастий у закритому корпусі:
з циліндричними колесами	3…6
з конічними колесами	2…4
Зубчастий відкритий:
з циліндричними колесами	4…7
з конічними колесами	2…5
Черв’ячний закрита	8…40
Черв’ячний відкритий	16…60
Ланцюговий	3…6
Пасова:
з плоским пасом	2…4
з клиновим пасом	2…4
із зубчастим пасом	2…7

Таблиця 4.

Механічні властивості сталей, які використовують для виготовлення зубчастих коліс

Марка сталі	Діаметр заготованки, мм	Межа міцності σВ, МПа	Межа плинності σТ, МПа	Твердість НВ (середня)	Термообробка
45	100…500	570	290	190	Нормалізація
45	до 90	780	440	230	Поліпшення
90…120	730	390	210
більш. 130	690	340	200
30ХГС	до 140	1020	840	260
більш. 140	930	740	250
40Х	до 120	930	690	270
120…160	880	590	260
більш. 160	830	540	245
40ХН	до 150	930	690	280
140…180	880	590	265
більш. 180	835	540	250
40Л	—	520	290	160	Нормалізація
45Л	540	310	180
35ГЛ	590	340	190	Поліпшення
З5ХГСЛ	790	590	220
Марка сталі	Твердість HRC	Термообробка
30ХГС, 35ХМ, 40Х, 40ХН	45…55	Гартування
12ХН3А, 18Х2Н4МА, 20ХМ	50…63	Цементація і гартування
20ХГМ, 25ХГТ, 30ХГТ, 35Х	56…63	Нітроцементація
30Х2МЮА, 38Х2Ю, 40Х	56…63	Азотування
40Х, 40ХН, 35ХМ	45…63	Поверхневе гартування СВЧ

Таблиця 5.

Модулі зубів m за ГОСТ 21354-87

Ряди	Модулі, мм
1	1	1,25	1,5	2	2,5	3	4	5
2	1,125	1,375	1,75	2,25	2,75	3,5	4,5	5,5
1	6	8	10	12	16	20	25
2	7	9	11	14	18	22	28

Таблиця 6

Орієнтовні значення коефіцієнта KHβ

Розміщення шестірень відносно опор, тип вальниць	Твердість поверхневого шару зубів НВ	Значення Ψва
0,2	0,4	0,6
Симетричне, будь яке	≤ 350	1,01	1,02	1,03
> 350	1,01	1,02	1,04
Несиметричне, будь яке	≤ 350	1,03	1,05	1,07
> 350	1,06	1,12	1,20

Таблиця 7

Ступінь точності передавача (за нормами плавності) залежно від колової швидкості коліс

Вид передавача	Вид зубів	Ступінь точності
6	7	8	9
Гранична колова швидкість V м/с
циліндричний	прямі	15	10	6	3
шевронний	косозубі	20	15	10	5

Таблиця 8

Значення коефіцієнта форм зуба YF для некоригованого зовнішнього зачеплення

Z або ZV	17	20	22	24	26	28	30	36	40
YF	4,26	4,07	3,98	3,92	3,88	3,81	3,81	3,79	3,70
Z або ZV	45	50	65	80	100	150	300	рейка
YF	3,66	3,65	3,62	3,60	3,60	3,60	3,60	3,68

Коефіцієнт навантаження

Значення KHβ див. табл. 6. при Ψва = 0,2; твердості НВ ≤ 350; і несиметричному розміщенні коліс відносно опор із врахуванням згину веденого валу від натягу ланцюгового передавача KHβ = 1,03.

Для косозубих та шевронних передавачів при швидкості V ≤ 15м/с та 6…8 ступені точності виготовлення коефіцієнт який враховує розподіл навантаження між зубами KHα = 1,02...1,12. Для прямозубих коліс KHα = 1.

Коефіцієнт KHv рекомендовано обирати так:

при будь якій твердості зубів і V ≤ 10м/с KHv = 1.

Якщо швидкість V = від 10 до 20м/с і твердості НВ ≤ 350, KHv = 1,2.

Таблиця 9

Орієнтовне значення коефіцієнта KFβ

Розміщення шестерень відносно опор, тип вальниць	Твердість поверхневого шару зубів НВ	Значення ψbd
0,2	0,4	0,6	0,8	1,2	1,4
Симетричне будь-які	≤ 350	1,01	1,03	1,05	1,07	1,14	-
> 350	1,02	1,04	1,08	1,14	1,30	1,2

Таблиця 9 А

Основні елементи корпуса із чавунного литва

Параметри	Орієнтовані співвідношення (розміри, мм)
Товщина стінки корпуса і накривки редуктора:	В усіх випадках δ ≥ 8мм і δ1 ≥ 8мм
одноступінчастого циліндричного	δ = 0,025аω + 1;   δ1 = 0,02аω + 1
одноступінчастого конічного	δ = 0,05Re + 1;     δ1 = 0,04Re + 1
одноступінчастого черв'ячного	δ = 0,04аω + 2;     δ1 = 0,032аω + 2
двоступінчастого	δ = 0,025аω + 3;   δ1 = 0,02аω + 3
Товщина верхнього пояса (фланця) корпуса	b = 1,5δ;
Товщина нижнього пояса (фланця) накривки корпуса	b1 = 1,5δ;
Товщина нижнього пояса корпуса: без бобишки	p = 2,35δ;
при наявності бобишки	p1 = 1,5δ;   p2 = (2,25÷2,75)δ;
Товщина ребер основи корпуса	m = (0,85÷1)δ;
Товщина ребер накривки	m = (0,85÷1)δ1;
Діаметр фундаментних болтів (їхнє число ≥ 4)	d1 = (0,03÷0,036)аω + 12 мм; d1 = 0,072Re + 12 мм;
Діаметр болтів: біля вальниць	d2 = (0,7÷0,75)d1;
з'єднуючих основу корпуса з накривкою	d3 = (0,5÷0,6)d1;
Розмір q, що визначає положення болтів d2	q* ≥ 0,5d2 + d4 , d4 — кріплення накривки вальниці
Висота бобишки hб під болт d2	hб — вибирають конструктивно так, щоб утворилася опорна поверхня під головку болта і гайку. Бажано у всіх бобишках мати однакову висоту — hб

Гак

Відтискний

гвинт

2 конічних

штифти

Отвір для зливання мастила

Під болт

Під болт

Під болт

Варіанти лапи корпуса

без бобишки             із бобишкою

Рисунок 1 - Конструктивні елементи корпуса із чавунного литва

Таблиця 10

Значення коефіцієнта Кб

Навантаження на вальницю	Кб	Приклади використання
Спокійне без поштовхів	1,0…1,2	Урухомники стрічкових конвеєрів
Легкі поштовхи короткочасні перевантаження до 125% від номінального (розрахункового) навантаження	1,2…1,3	Передавачі металорізальних верстатів (крім стругальних і довбальних); блоки; електродвигуни малої і середньої потужності; легкі вентилятори і повітродувки
Помірні поштовхи; вібраційне навантаження; короткочасне перевантаження до 150% від номінального (розрахункового) навантаження	1,3…1,5	Букси рейкового рухомого складу; урухомники гвинтових конвеєрів
Те ж, в умовах підвищеної надійності	1,5…1,8	Центрифуги, потужні електричні машини; енергетичне устаткування
Зі значними поштовхами і вібрацією; короткочасні перевантаження до 200% від номінального (розрахункового) навантаження	1,8…2,5	Зубчасті передавачі 9-го ступеня точності; дробарки і копри; кривошипно-шатунні механізми; валки прокатних станів; потужні вентилятори і ексгаустери
Із сильними ударами і  короткочасними перевантаженнями до 300% від номінального (розрахункового) навантаження	2,5…3	Важкі кувальні машини; лісопильні рами; рольганги прокатних станів, блюмінгів і слябінгів

Таблиця 11

Значення коефіцієнта КТ

Робоча температура вальниць, ºС	До 100	125	150	175	200
КТ	1,0	1,05	1,1	1,15	1,25

Таблиця 12

Коефіцієнти X і Y для однорядних радіальних та

радіально-упорних кулькових вальниць

Кут контакту αº			e
X	Y
0	0,014	0,56	2,30	0,19
0,028	1,99	0,22
0,056	1,71	0,26
0,084	1,55	1,28
0,110	1,45	0,30
0,170	1,31	0,34
0,280	1,15	0,38
0,420	1,04	0,42
0,560	1,00	0,44
12	0,014	0,45	1,81	0,30
0,029	1,62	0,34
0,057	1,46	0,37
0,086	1,34	0,41
0,110	1,22	0,45
0,170	1,13	0,48
0,290	1,04	0,52
0,430	1,01	0,54
0,570	1,00	0,54
26	-	0,41	0,87	0,68
36	-	0,37	0,66	0,95
Примітки. 1. Для дворядних сферичних радіальних кулькових вальниць значення X, Y і е такі ж, як і для однорядних при α = 0°. 2. При приймають X =1 і Y =0. 3. Y i e для проміжних величин відношень визначають інтерполяцією. 4. е — параметр осьового навантаження. 5. Для прямозубих передавачів X =1 і Y =0.

Рисунок 2 - Мастилоутримуюче кільце. Розміри мм:

а = 6÷9мм;   t = 2÷3;   b –  залежно від буртика на валу.

Рисунок 3 - Кріплення накривки до корпусу;

а = (0,9÷1,0)dб ;   b = (1,2÷1,3)dб ; dб – діаметр гвинта, який підбираємо за таблицею 13.

Dh9

Рисунок 4 - Накривки наскрізні

а – під повстяний ущільнювач для h ≤ 15мм;

б – із канавками для h ≥ 15мм.

Таблиця 13

Розміри накривок вальниць

	D	dб	do	Δ
20-50	6	7	8
50-65	8	9	10
65-90	10	12	12
90-120	12	14	14

Таблиця 14

Шпонки призматичні ( за СТ СЕВ 189-75)

d	Переріз шпонки	Глибина паза
b	h	вала t1	отв. t2
Більше	12	до	17	5	5	3	2,3
»	17	»	22	6	6	3,5	2,8
»	22	»	30	8	7	4	3,3
»	30	»	38	10	8	5	3,3
»	38	»	44	12	8	5	3,3
»	44	»	50	14	9	5,5	3,8
»	50	»	58	16	10	6	4,3
»	58	»	65	18	11	7	4,4
»	65	»	75	20	12	7,5	4,9
»	75	»	85	22	14	9	5,4
»	85	»	95	25	14	9	5,4
»	95	»	110	28	16	10	6,4
	110		130	32	18	11	7,4
Примітки. 1. Стандартний ряд довжин, мм 6; 8; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 46; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 160; 180; (до 500) 2. У СТ СЕВ 189—75 дані перерізи шпонок для валів d = 2÷500 мм, довжини — до 500 мм 3. Приклад умовного позначення шпонки при b = 16 мм, h = 10 мм, l = 80 мм, торці заокруглені Шпонка 16×10×80 СТ СЕВ 189—75 Та з плоскими торцями: Шпонка 3 — 16×10×80 СТ СЕВ 189—75

Таблиця 15

Значення кінематичної в’язкості мастил, що рекомендуються для мащення зубчастих передавачів

Матеріал зубчастих коліс	σв, (Н/мм2)	Кінематична в'язкість у сантистоксах (сСт) при коловій швидкості V, м/с
0,5-1	1-2,5	2,5-5	5-12,5	12,5-25
Сталь	До 1000	177 (20,5)	118 (11,4)	81,5	59	44
1000-1250	—	177 (20,5)	118 (11,4)	81,5	59
Сталь цементована чи з поверхневим гартуванням	—	—	—	177 (20,5)	118 (11,4)	81,5

Таблиця 16

Мастила індустріальні, що використовуються для мащення зубчастих і черв’ячних передавачів

Марка	Кінематична в'язкість у сантистоксах (сСт) при 50°С
И-12А	10…14
И-20А	17…23
И-25А	24…27
И-30А	28…33
И-40А	35…45
И-50А	47…55
И-70А	65…75
И-100А	90…118

Таблиця 17

Кулькові вальниці радіальні однорядні

(за ГОСТ 8338-75)

r

r

B

r

r

d

D

Розміри, мм

Позначення вальниць	d	D	B	r	Динамічна вантажо-підйомність С, кН	Статична вантажо-підйомність С0, кН
Легка серія
200	10	30	9	1	4,6	2,61
201	12	32	10	1	4,7	2,65
202	15	35	11	1	5,85	3,47
203	17	40	12	1	3,37	4,38
204	20	47	14	1,5	9,81	6,18
205	25	52	15	1,5	10,8	6,95
206	30	62	16	1,5	15	10
207	35	72	17	2	19,7	13,6
208	40	80	18	2	25,1	17,8
209	45	85	19	2	25,2	17,8
210	50	90	20	2	27	19,7
211	55	110	21	2,5	33,3	25
212	60	110	22	2,5	40,3	30,9
213	65	120	23	2,5	44	34
214	70	125	24	2,5	47,9	37,4
215	75	130	25	2,5	50,9	41,1
216	80	140	26	3	55,9	44,5
217	85	150	28	3	64,1	53,1
218	90	160	30	3	73,8	60,5
219	95	170	32	3,5	83,7	69,5
220	100	180	34	3,5	93,9	79

Закінчення табл. 17

Позначення вальниць	d	D	B	r	Динамічна вантажо-підйомність С, кН	Статична вантажо-підйомність С0, кН
Середня серія
300	10	35	11	1	6,24	3,76
301	12	37	12	1,5	7,48	4,64
302	15	42	13	1,5	8,73	5,4
303	17	47	14	1,5	10,7	6,67
304	20	52	15	2	12,3	7,79
305	25	62	17	2	17,3	11,4
306	30	72	19	2	21,6	14,8
307	35	80	21	2,5	25,7	17,6
308	40	90	23	2,5	31,3	22,3
309	45	100	25	2,5	37,1	26,2
310	50	110	27	3	47,6	35,6
311	55	120	29	3	54,9	41,8
312	60	130	31	3,5	62,9	48,4
313	65	140	33	3,5	71,3	55,6
314	70	150	35	3,5	80,1	63,3
315	75	160	37	3,5	87,3	71,4
316	80	170	39	3,5	94,6	80,1
317	85	180	41	4	102	89,2
318	90	190	43	4	110	99
319	95	200	45	4	118	109
320	100	215	47	4	133	130
Важка серія
403	17	62	17	2	17,5	11,9
405	25	80	21	2,5	28,6	20,4
406	30	90	23	2,5	36,5	26,7
407	35	100	25	2,5	42,8	31,3
408	40	110	27	3	49,3	36,3
409	45	120	29	3	59,2	45,5
410	50	130	31	3,5	67,2	53
411	55	140	33	3,5	77,2	62,5
412	60	150	35	3,5	83,9	70
413	65	160	37	3,5	90,8	78,1
414	70	180	42	4	111	105
415	75	190	45	4	117	115
416	80	200	48	4	126	125
417	85	210	52	5	133	135

Таблиця 18

Роликові вальниці конічні однорядні

(за ГОСТ 333-71)

Розміри, мм

Позначення вальниць	d	D	T	B	C1	r	r1	Динамічна вантажо-підйомність С, кН	Y	е	Статична вантажо-підйомність С0, кН	Y0
max	min
Легка серія
7202	15	35	12	11,5	11	9	1	0,3	8,61	1,329	0,451	6,02	0,731
7203	17	42	13,5	13	12	11	1,5	0,5	13,5	1,909	0,314	9,12	1,050
7204	20	41	15,5	15	14	12	1,5	0,5	18,7	1,666	0,36	13	0,916
7205	25	52	16,5	16	15	13	1,5	0,5	23,4	1,666	0,36	17,6	0,916
7206	30	62	17,5	17	16	14	1,5	0,5	29,2	1,645	0,365	21,9	0,905
7207	35	72	18,5	18	17	15	2	0,8	34,5	1,624	0,369	25,8	0,893
7208	40	80	20	19	20	16	2	0,8	41,6	1,565	0,383	32,1	0,861

Продовження табл. 18

Позначення вальниць	d	D	T	B	C1	r	r1	Динамічна вантажо-підйомність С, кН	Y	е	Статична вантажо-підйомність С0, кН	Y0
max	min
7209	45	85	20,5	20	19	16	2(2,5)	1,2	41,9	1,45	0,414	32,8	0,798
7210	50	90	22	21,5	21	17	2	0,8	51,9	1,604	0,374	39,8	0,882
7211	55	100	23	22,5	21	18	2,5	0,8	56,8	1,459	0,411	45,2	0,802
7212	60	110	24	23,5	23	19	2,5	0,8	70,8	1,71	0,351	82,4	0,94
7214	70	125	26	26	26	21	2,5	0,8	94	1,124	0,369	80,5	0,893
Легка широка серія
7506	30	62	21,5	21	20,5	17	1,5	0,5	34,2	1,645	0,365	27	0,905
7507	35	72	24,5	24	23	20	2	0,8	49,2	1,733	0,346	39,5	0,953
7508	40	80	25	25	23,5	20	2	0,8	52,9	1,575	0,381	43,9	0,866
7509	45	85	25	25	23,5	20	2	0,8	50,6	1,442	0,416	41,8	0,793
7510	50	90	25	25	23,5	20	2	0,8	58,6	1,426	0,421	50,4	0,784
7511	55	100	27	27	25	21	2,5	0,8	70,8	1,666	0,36	60,4	0,916
7512	60	110	30	30	28	24	2,5	0,8	82,4	1,528	0,392	74,1	0,84
7513	65	120	33	33	31	27	2,5	0,8	107	1,624	0,369	97	0,893
7514	70	125	33,5	33	31	27	2,5	0,8	108	1,547	0,388	99	0,851
7515	75	130	33,5	33	31	27	2,5	0,8	113	1,476	0,407	106	0,812
7516	80	140	33,5	33	33	28	3	1	130	1,493	0,402	124	0,821
Середня серія
7304	20	52	16,5	16	16	13	2	0,8	24,5	2,026	0,296	17,4	1,114
7305	25	62	18,5	18	17	15	2	0,8	29	1,666	0,36	20,5	0,916
7306	30	72	21	20,5	19	17	2	0,8	39,2	1,78	0,337	29,3	0,979
7307	35	80	23	22,5	21	18	2,5	0,8	47,2	1,881	0,319	34,6	1,035

Закінчення табл. 18

Позначення вальниць	d	D	T	B	C1	r	r1	Динамічна вантажо-підйомність С, кН	Y	е	Статична вантажо-підйомність С0, кН	Y0
max	min
7308	40	90	25,5	25	23	20	2,5	0,8	59,8	2,158	0,278	45,1	1,187
7309	45	100	27,5	27	26	22	2,5	0,8	74,6	2,09	0,287	58,2	1,15
7310	50	110	29,5	29	29	23	3	1	94,7	1,937	0,31	74,4	1,065
7311	55	120	32	31	29	25	3	1	100	1,804	0,332	79,9	0,992
7312	60	130	34	33	31	27	3,5	1,2	116	1,966	0,305	94,4	1,081
7313	65	140	36,5	35	33	28	3,5	1,2	131	1,966	0,305	109	1,081
7314	70	150	38,5	37	37	30	3,5	1,2	165	1,937	0,31	134	1,065
Середня широка серія
7604	20	52	22,5	22	21	18,5	2	0,8	28,9	2,011	0,298	21,6	1,106
7605	25	62	25,5	25	24	21	2	0,8	44,6	1,194	0,273	35,9	1,206
7606	30	72	29	28,5	29	23	2	0,8	60,1	1,882	0,319	50	1,035
7607	35	80	33	32,5	31	27	2,5	0,8	70,2	2,026	0,296	60,3	1,114
7609	45	100	38,5	38	36	31	2,5	0,8	102	2,058	0,291	88,8	1,131
7610	50	110	42,5	42	40	34	3	1	120	2,026	0,296	106	1,114
7611	55	120	46	45	44,5	36,5	3	1	145	1,855	0,323	137	1,02
7612	60	130	49	48	47,5	39	3,5	1,2	168	1,966	0,305	154	1,081
7613	65	140	51,5	50	48	41	3,5	1,2	175	1,829	0,328	165	1,006
7614	70	150	54,5	53	51	43	3,5	1,2	200	1,711	0,351	182	0,94
Примітка: При  Х = 1, Y = 0;  при  Х = 0,4; Y – за табл.18;  Х0 = 0,5; Y0 – за табл.18.

Рисунок 5 – Вал ведений

Душник Розміри, мм
А	Б	В	Г	Д	Е	Ж	З	И	К	Л	М	Н	О	П	Р	С
М27х2	15	~30	15	~45	36	32	6	4	10	8	22	6	32	18	36	32
М48х2	35	~40	25	~70	62	52	10	5	15	13	52	10	56	36	62	55
Рисунок 6 – Зливний корок Розміри, мм
d	b	m	a	L	D	s	l
М16х1,5	12	8	3	23	26	17	19,6
М20х2	15	9	4	28	30	22	25,4
М22х2	10	29	32
М27х2	18	12	34	38	27	31,2
М30х2	14	36	45	32	36,9
М33х2	20	38	48

Рисунок 7 - Жезловий маслопокажчик:

а – установка в нижній частині корпуса редуктора; б – установка в накривці корпусу;

в – наближені розміри маслопокажчика для невеликих редукторів

Рисунок 8 – Накривка оглядового отвору та душник

А	В	А1	В1	С	К	R	Розмір гвинта	Число гвинтів
100	75	150	100	125	100	12	М8х22	4
150	100	190	140	175	120	12	М8х22	4
200	150	250	200	230	180	15	М10х22	6

Рівень

мастила

Рисунок 9 - Редуктор циліндричний

Навчальне видання

Ловейкін Вячеслав Сергійович

Коробко Микола Миколайович

Шимко Любов Сергіївна

Навчальний посібник

Машини неперервного транспорту

Формат 84×108/16 Ум. друк. арк. 22,625 Тираж 300 пр  Зам 3-615

64