Элементы конвейера

Конвейер с гибким тяговым элементом имеет несколько составных частей:

• грузонесущий или рабочий элемент, который непосредственно несет на себе транспортируемый груз;
• тяговый элемент, передающий движение грузонесущему элементу;
• ходовые опорные устройства в виде катков, роликов, кареток и т. п., на которых (или по которым) движутся грузонесущий и тяговый элементы;
• натяжное устройство, создающее необходимое первоначальное натяжение тягового элемента;
• привод, сообщающий движение тяговому элементу;
• поддерживающая металлоконструкция (станина) конвейера, включающая и направляющие пути.

Одинаковые по назначению элементы конвейера различных типов имеют разнообразные конструкции.

Типом и конструкцией составных частей, особенно тягового элемента, определяется конструкция конвейера. У отдельных машин, например у ленточных и некоторых цепных конвейеров, тяговый и грузонесущий элементы совмещены, поскольку перемещаемый груз лежит непосредственно на тяговом элементе — ленте или цепях.

Рассмотрим кратко основные элементы конвейера, их сравнительную оценку и требования, которые к ним предъявляются.

Тяговые элементы конвейера - это ленты, цепи и канаты, они является основной частью конвейера. От надежности их работы зависит общая работоспособность конвейера, так как любое нарушение работы тягового элемента вызывает остановку всего конвейера. Для обеспечения надежной и экономичной работы конвейера его тяговый элемент должен обладать гибкостью, высокой прочностью в сочетании с малой собственной массой, простотой и технологичностью массового изготовления, низкой стоимостью, высокой долговечностью при работе в тяжелых условиях окружающей среды; иметь малое удлинение при рабочей нагрузке; обеспечивать удобство крепления несущих и ходовых деталей; иметь высокую эффективность и надежность.

Преимуществами лент являются возможность сочетания функций тягового и несущего элементов (исключение составляют ленты ковшовых элеваторов), малая масса, простота конструкции и эксплуатации, возможность перемещения с высокими скоростями (для прорезиненных лент до 6—8 м/с), отсутствие быстроизнашивающихся шарниров, удовлетворение требованиям свойств транспортируемых грузов и окружающей среды. Наиболее часто применяемые ленты делят на прорезиненные и стальные холоднокатаные.

Преимуществами тяговых цепей являются возможность огибания звездочек и блоков малого диаметра (особенно у цепей малого шага), гибкость в вертикальной и горизонтальной плоскостях, высокая прочность при малом удлинении, удобство и повышенная прочность крепления грузонесущих и опорных элементов, надежность передачи тягового усилия зацеплением иа звездочке при малом первоначальном натяжении (5 — 20 % от тягового усилия), возможность работы при высокой температуре. В конвейерах с тяговым органом используют цепи пластинчатые, круглозвенные, разборные, крючковые, вильчатые и др. При легких режимах работы применяют простые пластинчатые шарнирные (безвтулочные) цепи: штыревые, роликовые и катковые. При средних и тяжелых режимах работы используют втулочные, втулочно-роликовые и втулочно-катковые цепи.

Преимуществами канатов (по сравнению с цепями) являются значительно меньшая стоимость и масса при равной прочности, гибкость во всех направлениях, меньшая подверженность вредному воздействию пыли и грязи из-за отсутствия шарниров, возможность перемещения с высокими скоростями. Канаты применяют в качестве тягового органа ленточных конвейеров, лента которых служит только несущим органом; в канатно-дисковых конвейерах, в желобе которых груз перемещается с помощью дисков, прикрепленных к канатам; в грузоведущих конвейерах. Достоинством канатов являются: возможность перемещения груза с высокими скоростями, низкая стоимость канатов по сравнению с цепями и лентами.

Выбор того или иного тягового элемента конвейера обусловливается главным образом типом и конструкцией конвейера, условиями его работы и действующими нагрузками.   Цепи необходимы для транспортирования горячих грузов при температуре более 100 °С. Канаты из-за их недостатков имеют очень ограниченное применение в конвейерах.

Совершенствование существующих и создание конвейеров новых видов происходят при одновременном развитии конструкций лент и цепей, причем преимущественный прогресс наблюдается в совершенствовании конвейерных лент.

Опорными устройствами для лент и реже для пластинчатого настила служат стационарные ролики, обеспечивающие большой срок службы несущего органа и малое сопротивление его передвижению. При транспортировании штучных грузов и пассажиров ленточные конвейеры иногда снабжают опорами скольжения в виде неподвижного настила для обеспечения плавного движения ленты без вертикальных смещений, вызываемых прогибом ленты в межопорных промежутках под действием массы груза. Ходовые катки служат опорными элементами пластинчатого настила, скребков, ковшей, ступеней эскалаторов, несущих цепей, тележек подвесных, тележечных и грузоведущих напольных конвейеров.

К опорным устройствам принадлежат направляющие и подвесные пути, а также станины конвейеров. У скребковых конвейеров цепи иногда снабжают вместо ходовых роликов (катков) ползунами, перемещающимися по неподвижным направляющим путям. Опорным элементом цепей конвейеров сплошного волочения является непосредственно днище желоба. Приводы конвейеров с гибким органом подразделяют на фрикционные и с зубчатым зацеплением. Во фрикционных приводах тяговое усилие передается на гибкий орган силой трения его о приводной барабан или блок. Фрикционный привод применяют для лент, канатов и реже для цепей. Привод с зубчатым зацеплением применяют для цепей и реже для канатов с закрепленными на них муфтами. Различают приводы со звездочками (угловые) и гусеничные. Первые устанавливают в местах поворота цепи на угол 90—180°, а гусеничные приводы располагают на прямолинейных участках гибкого органа.

В зависимости от числа приводов на трассе конвейера различают конвейеры одноприводные и многоприводные. Применение нескольких приводов позволяет, как правило, снизить максимальное натяжение гибкого органа. При определении рационального места установки приводов по трассе конвейера основным критерием служит достижение в этом месте наименьшего натяжения гибкого органа.

Основными элементами приводов конвейеров являются: двигатели (электрические, внутреннего сгорания, гидравлические), муфты (упругие, зубчатые), редукторы и тормоза. В узлы приводов включаются также стопоры и ограничители крутящего момента.

Передача тягового усилия на гибкий тяговый орган конвейеров осуществляется приводными органами, к которым относятся барабаны, звездочки и шкивы.

Приводной механизм (или, сокращенно, привод) служит для приведения в движение тягового и грузонесущего элементов конвейера или непосредственно рабочих элементов в машинах без тягового элемента. По способу передачи тягового усилия различают приводы с передачей усилия зацеплением и фрикционные. Фрикционные приводы применяют для лент, канатов и кругло-звенных цепей; их разделяют на однобарабанные (одноблочные), двух- и трехбарабанные и специальные промежуточные.

Во фрикционных приводах тяговое усилие передается на гибкий орган силой трения его о приводной барабан или блок. Фрикционный привод применяют для лент, канатов и реже для цепей. Привод с зубчатым зацеплением применяют для цепей и реже для канатов с закрепленными на них муфтами. Различают приводы со звездочками (угловые) и гусеничные. Первые устанавливают в местах поворота цепи на угол 90—180°, а гусеничные приводы располагают на прямолинейных участках гибкого органа.

В зависимости от числа приводов на трассе конвейера различают конвейеры одноприводные и многоприводные. Применение нескольких приводов позволяет, как правило, снизить максимальное натяжение гибкого органа. При определении рационального места установки приводов по трассе конвейера основным критерием служит достижение в этом месте наименьшего натяжения гибкого органа.

Основными элементами приводов конвейеров являются: двигатели (электрические, внутреннего сгорания, гидравлические), муфты (упругие, зубчатые), редукторы и тормоза. В узлы приводов включаются также стопоры и ограничители крутящего момента.

Передача тягового усилия на гибкий тяговый орган конвейеров осуществляется приводными органами, к которым относятся барабаны, звездочки и шкивы.

Натяжные устройства служат для создания необходимого минимального натяжения гибкого органа. По конструкции и способу действия различают механические, пневматиче¬ские, гидравлические, грузовые, грузолебедочные и лебедочные натяжные устройства. В механическом устройстве натяжение тягового элемента производят вручную при помощи какого-либо механизма, например натяжных или нажимных винтов, колеса и зубчатой рейки и т. п., или при помощи лебедки, приводимой электро- или гидроприводом. При использовании механического натяжного устройства натяжение тягового элемента не остается постоянным и изменяется, постепенно уменьшаясь по мере его вытяжки и изнашивания в процессе работы.

Минимальное натяжение гибкого органа обусловливается необходимостью ограничения стрелы прогиба провисающих участков, динамическими процессами, тяговой способностью фрикционного привода и т. п.

По расположению грузовые устройства делят на хвостовые, расположенные в хвосте конвейера, и промежуточные. Достоинством грузовых натяжных устройств является автоматическая компенсация удлинения тягового органа и поддержание постоянного его натяжения в процессе эксплуатации. Недостатками грузовых натяжных устройств являются их громоздкость и неудобство применения в передвижных машинах из-за большой массы этих устройств. Месторасположение натяжной звездочки или блока влияет на натяжение цепи, и его выбирают с учетом динамических усилий.

Механические устройства подразделяют на шпиндельные, шпиндельно-пружинные, реечные и лебедочные. Шпиндельные устройства применяют у ленточныя конвейеров малой длины (до 60 мм).

Шпиндельно-пружииные устройства используют в цепных конвейерах для амор-тизации случайных пиковых усилий в цепи, которые возникают, например, при попадании куска груза между цепью и звездочкой. Наличие пружины, на которую опирается гайка шпинделя, позволяет в таких случаях избежать обрыва цепи. Реечное устройство подобно шпиндельному, но вместо винта имеет рейку, взаимодействующую с шестерней, вращаемой с помощью рукоятки. Лебедочное натяжное устройство по принципу действия подобно грузовому, но в нем груз заменен автоматической лебедкой, поддерживающей постоянство натяжения гибкого органа конвейера.

Насыпные грузы иа ленточные и пластинчатые конвейеры подаются через загрузочные воронки, подводящие материал к центру рабочего органа и устраняющие просыпь в загрузочном пункте. Элеваторы, скребковые, ковшовые и винтовые конвейеры принимают насыпной груз через загрузочные патрубки.

Пластинчатые конвейеры разгружаются через вал головных звездочек или при помощи промежуточных плужковых сбрасывателей. Скребковые и винтовые конвейеры принимают транспортируемый груз через загрузочные отверстия в крышке желоба, а выдают его через выпускные отверстия в днище желоба.

В обеспечении надежной работы конвейеров важное значение имеют автоматические очистительные устройства: вращающиеся барабанные щетки, скребки для очистки лент и цепей от частиц налипшего на них материала, скребки для очистки поверхности барабанов, плужковые сбрасыватели для удаления с холостой ветви ленты грязи и посторонних предметов и т. п.

Поддерживающая металлоконструкция средней части зависит от конструкции конвейера. Ее изготовляют из прокатной профильной стали в виде отдельных секций длиной 3 — 6 м, соединяемых одна с другой болтами. Привод и натяжное устройство имеют самостоятельные сварные металлоконструкции.

Основные требования, предъявляемые к поддерживающей металлоконструкции : высокая прочность и жесткость при минимальной массе, малая металлоемкость, удобство и безопасность монтажа и обслуживания конвейера, широкая унификация и большой срок службы (более 10 лет)..