Среди всего разнообразия моделей транспортёрного оборудования, при помощи которого можно организовать «беспрерывный» процесс перемещения различных товаров, грузов, материалов и/или сырья особой популярностью пользуется конвейер скребковый наклонный. Его основным отличием является отсутствие транспортёрной ленты, функцию которой выполняет рабочая поверхность и ролики-скребки.

Благодаря отсутствию транспортёрной ленты, которая является, скажем так «тонким звеном», скребковый транспортёр гораздо реже выходит из строя, требуется серьёзного ремонта, или же окончательно ломается, разумеется, если его эксплуатация производиться в соответствии со всеми требованиями и правилами.

Где используется конвейер скребковый наклонный

Мест эксплуатации у такого транспортёрного оборудования ничуть не меньше, по сравнению с ленточными конвейерными устройствами, можно конвейер скребковый наклонный купить, если производственный процесс требует «непрерывного» цикла перемещения товаров, материалов грузов и/или различного сырья. Суть работы скребкового наклонного конвейера очевидна, это перемещение различных товаров в плоскости, имеющей определённый угол наклона. По его рабочей поверхности при помощи скребков могут перемещаться коробки, мешки, ящики и паллеты, то есть грузы, имеющие самую разную упаковку, за счет движения скребков, которые работают за счёт приводного механизма, коим в таком оборудовании выступает тяговая цепь и электродвигатель, либо мотор, работающий на горючем топливе. Скребковые конвейеры весьма мощное оборудование, которое способно перемещать внушительные объёмы и вес на любые расстояния под углом наклона до 30 градусов со скоростью порядка 6 метров в секунду.

Отличительные черты скребкового наклонного транспортера

Следует заметить, что наклонные транспортировщики способны перемещать не только грузы в упаковке и различной таре, но и крупнокусковой материал, например, горную руду или уголь, строительные бетонные блоки и так далее. Использование такого оборудования целесообразно на тех производственных линиях, где отсутствует необходимость в перемещении мелких грузов без упаковки, например, при перемещении и сортировки бытовых и строительных отходов.

Дополнительное оборудование и возможности скребковых конвейеров

Как правило, современные производители скребковых наклонных конвейеров создают свою продукцию с учётом всех требований и предпочтений своих заказчиков, а это значит, что перед тем, как купить такое устройство необходимо внимательно изучить все тонкости имеющегося производственного процесса, для которого транспортёр приобретается, точнее заказывается. После составления подробного технического задания, производитель конвейерного оборудования приступит к работе. При возникновении затруднений у заказчика, сам производитель, само собой, разумеется, может помочь выбрать вид транспортёрного оборудования и составить техническое задание.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

Целью данного курсового проекта является проектирование наклонного скребкового конвейера производительностью 160т/ч, длиной 90м, углом наклона в = 6°. Конвейер транспортирует шлак горячий при тяжелом режиме работы.

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части. В расчетно-пояснительной записке изложены проектировочные и проверочные расчеты по данному конвейеру. Графическая часть включает 4 листа формата А1. На первом листе изображены общий вид скребкового конвейера, на втором листе - натяжная станция данного конвейера, на третьем листе показана рама натяжной станции, на четвертом - вал в сборе.

Введение

Эффективность эксплуатации оборудования современного предприятия, предназначенного для транспортирования и переработки насыпных грузов, во многом определяется надежностью, работоспособностью и экономическими показателями транспортных систем, основу которых составляют конвейерные линии.

Скребковые конвейеры являются наиболее распространенным видом непрерывного транспорта, благодаря ряду технико-экономических показателей: герметичность, перемещение горячих и токсичных грузов, возможность промежуточной загрузки и разгрузки, реализация трасс с большими углами наклона (до 40о), возможность полной автоматизации управления работой конвейера.

Скребковые конвейеры со сплошными скребками используются для транспортирования и охлаждения горячих грузов - золы, шлака и различных грузов химической и металлургической промышленности. Большое распространение получили конвейеры в угольных шахтах, на обогатительных фабриках, предприятиях химической и пищевой промышленности.

Конвейеры с низкими скребками в разнообразных конструктивных модификациях являются в настоящее время основными агрегатами для подземного транспортирования угля в шахтах.

1. Анализ исходных данных

Транспортируемый груз - среднекусковый рядовой шлак горячий. По схеме трассы конвейер является наклонным с углом наклона в = 6°. Режим работы конвейера - тяжелый. Производительность составляет 160т/ч, длина конвейера - 90м.

Крупность частиц мелкокусковой рядовой грунтовой земли 60

2. Общее устройство конвейера

Скребковый конвейер со сплошными низкими скребками состоит из открытого желоба, вдоль которого движутся две вертикально замкнутых тяговых цепи с укрепленными на них скребками, огибающих концевые (приводную и натяжную) звездочки. Движение тяговая цепь получает от привода, а первоначальное натяжение - от натяжного устройства. Транспортируемый груз засыпается в желоб конвейера в любом месте по eго длине и проталкивается скребком по желобу. Разгрузка конвейера может производиться в любом месте по его длине через отверстия в дне желоба, перекрываемые шиберными задвижками или затворами. Груз транспортируется по нижней ветви. По профилю трассы конвейер является наклонным, прямолинейным.

3. Определение параметров желоба

Производительность скребкового конвейера в основном зависит от поперечных размеров желоба и скорости движения скребков. Ширина и высота желоба, являются основными параметрами, определяющим производительность скребкового конвейера. Сечение желоба имеет форму скребка, которая может быть прямоугольной, трапецеидальной, полукруглой.

В работе форма скребка принимается прямоугольно.

Ширина желоба (м) для обеспечения производительности определяется по формуле:

Где Q =160 т/ч - производительность конвейера

V = 0,5…1,5м/с - скорость конвейера

с = 0,8 т/м3 - насыпная плотность груза

ш = 0,675 - коэффициент заполнения желоба

kh = 3,5 - коэффициент заполнения желоба

Подставляя в выражения числовые значения коэффициентов, производительности и стандартные значения находим необходимую ширину желоба:

Принимаем ширину желоба Bж = 0,5 м и скорость движения тяговой цепи V = 1,15 м/с.

Проверяем ширину желоба в соответствии с размерами кусков груза:

Где kk = 3 - коэффициент кусковатости груза

аmax =160 мм - максимальный размер типичных кусков

Условие выполняется.

Высота желоба hж определяется по формуле:

Проверочный расчет производительности конвейера:

Производительность больше заданной на 1.2% что удовлетворяет условию.

4. Определение расчетных распределенных масс

Распределенная масса груза определяется по формуле:

Распределенная масса скребкового полотна:

Где коэффициент для двухцепного конвейера.

5. Тяговый расчет

Первоначальное натяжение цепи проверяется из условия устойчивости скребка. Минимальное натяжение тягового элемента принимаем

щж - коэффициент перемещения груза скребком по желобу, учитывающий сопротивление от трения груза о дно и стенки стального желоба

кc = 1- коэффициент стационарности

f = 0,81- коэффициент внутреннего трения груза(Зенков Р.Л. стр.13)

fв = 0,75 - коэффициент внешнего трения

h = 0,675 hж = 0,675 0,125 = 0,08 - усредненная высота слоя груза в желобе

Из условия предотвращения поворота скребков принимаем Smin=3(кН)

Для подробного тягового расчета разбиваем трассу конвейера на отдельные участки.

Окружное тяговое усилие на приводной звездочке:

6. Определение расчетного натяжения цепи и ее выбор

Где ku = 1,5 - коэффициент, учитывающий интерференцию упругих волн

k" = 1- коэффициент участия в колебательном процессе массы перемещаемого груза(Зенков Р.Л стр.168 2.88)

k"" = 0,75 - коэффициент участия в колебательном процессе массы ходовой части конвейера

tц = 0,5м - шаг цепи

Zзв =6 - число зубьев на приводной звездочке

mг - масса груза на конвейере

mx - масса ходовой части

mx=q0*L=19,6*180=3528 (кг)

По каталогу выбираем цепь высокопрочную для горного оборудования

ГОСТ 125996-83 Qр.в.=380000Н

Цепь подходит.

Привод конвейера

Привод скребкового конвейера служит для приведения в движение тяговых пластинчатых цепей. Привод состоит из приводных звездочек, закрепленных на горизонтальном валу, установленному на подшипниках качения в разъемных опорах, горизонтального редуктора, муфты МУВП и при необходимости тормоза.

7. Выбор электродвигателя

Потребляемая мощность электродвигателя определяется по формуле:

где kз = 1,15…1,25 - коэффициент запаса

зм = 0,85 - КПД привода конвейера

Получаем:

Выбираем двигатель асинхронный трехфазный 4А280S4.

Его параметры:

Мощность Nдв = 110кВт

Частота вращения nдв = 1500об/мин

8. Выбор редуктора

Диаметр звездочки:

Число оборотов звездочки:

Угловая скорость звездочки:

Угловая скорость двигателя:

Необходимое передаточное число редуктора:

Выбираем редуктор типа Ц2-750. Его параметры:

Передаточное число Uр = 31,5

Мощность N=116 кВт

Номинальный крутящий момент М=23000 Н*м

Диаметр тихоходного вала dтих = 180мм

Диаметр быстроходного вала dбыстр = 140мм

Фактическое число оборотов

Скорость цепи:

Номинальный момент двигателя:

Максимальный момент двигателя:

Расчетный крутящий момент:

Номинальный крутящий момент на быстроходном валу:

Номинальный крутящий момент на тихоходном валу редуктора:

Следовательно, редуктор соответствует требованиям кинематики и прочности механизма.

9. Выбор соединительных муфт

Для соединения валов двигателя и редуктора выбираем зубчатую муфту ГОСТ 50 895-96. Диаметр быстроходного вала редуктора dбыстр=140мм. Крутящий момент, передаваемый муфтой Тmin=1180нм

Для соединения вала редуктора и вала с приводными звездочками выбираем зубчатую муфту по ГОСТ 50 895-56. Диаметры концов вала редуктора dтих=180мм. Крутящий момент, передаваемый муфтой Тmin=200000нм.

Расточки в муфтах выполняют по заказу.

10. Определение тормозного момента

Статический тормозной момент определяется по формуле:

СТ = 0,6 - коэффициент возможного уменьшения сопротивления движению.

Так как момент отрицательный, то тормоз не нужен.

11. Выбор натяжного устройства

В проектируемом конвейере целесообразно установить винтовое натяжное устройство, которое приводится в движение при помощи натяжных винтов. К преимуществам винтового устройства относятся простота конструкции, малые габаритные размеры и компактность. Выбор типоразмера натяжного устройства производят по условию натяжки:

12. Конструкция и установка приводных звездочек

Звездочки устанавливаются на опорах качения в разъемных корпусах.

13. Расчет сборочных единиц

Расчет оси приводных звездочек.

Определим реакции в опорах:

Изгибающий момент под ступицами:

Принимаем материал вала сталь 45 ГОСТ 1050-74: ув = 598 МПа, уу=257 МПа, [ф] = 40 МПа.

Допускаемое напряжение изгиба:

k0 = 2,5 - коэффициент конструкции оси

[n] = 1,4 - коэффициент запаса режима

Принимаем предварительный диаметр оси по крутящему моменту:

Принимаем диаметр выходного конца вала: dв = 140 мм

Диаметр под подшипниками: dпод = 150мм

Диаметр под ступицами: dст = 160 мм

Определяем эквивалентный момент от воздействия крутящего и изгибающего момента:

Напряжение изгиба в сечении:

Запас прочности от сопротивления:

kу - коэффициент концентрации в данном сечении

ед - масштабный фактор при изгибе

в - коэффициент упрочнения

kд - коэффициент долговечности

Прочность в сечении обеспечена.

14. Выбор подшипника

По статической нагрузке и диаметру вала выбираем подшипник шариковый упорный однорядный ГОСТ 7872-89.

Параметры:

d = 160 ммСr = 124 кН

D = 200 ммС0 = 79 кН

B = 31мм Rп = 22159

Проверяем его по эквивалентной нагрузке:

Где kу = 1,3 - коэффициент безопасности

kt = 1,05 - температурный коэффициент

kv = 1 - при вращении внутреннего кольца

Номинальная долговечность подшипника:

Подшипник выбран верно.

15. Приводные звездочки

Приводные звездочки цепных конвейеров изготавливаются стальным литьем 35Л по ГОСТ 977-75.

Диаметр делительной окружности:

Радиус впадин зубьев:

d1 = 100 мм - диаметр катка

Делительный диаметр

K-коэффициент высоты зуба

Заключение

скребковый конвейер редуктор

В данном курсовом проекте производится расчет скребкового конвейера, производительностью 160 т/ч, длиной 90 м для транспортировки грунтовой земли.

Для него был выбран асинхронный двигатель 4А280S4, редуктор Ц2-750.

Список используемой литературы

1. Зенков Р.И., Ивашков И.И. Машины непрерывного транспорта. М.: Машиностроение, 1987. 431 с.

2. Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины. М.: Машиностроение, 1983. 487 с.

3. Пертен Ю.А. Конвейере справочник. М.: Машиностроение, 1984. с.367

4. Логвинов А.С., Иванов Б.Ф., Ерейский В.Д. Методические указания к курсовому проекту по расчету и проектированию конвейеров. Новочеркасск, 2001.29 с.

5. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя т.1. М.: Машиностроение, 1980

6. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя т.2. М.: Машиностроение, 1980

7. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя т.3. М.: Машиностроение, 1980

8. Спиваковский А.О. Транспортирующие машины. Атлас конструкций. М.: Машиностроение, 1971. 115 с.

9. Васильченко В.А. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Машины непрерывного транспорта», 2009. 48 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Методы расчета скребкового конвейера для выгрузки чугунной стружки из цехового сборника. Определение его производительности и режима работы. Расчет рабочей высоты желоба. Определение натяжения в отдельных точках цепи конвейера методом обхода по контуру.

контрольная работа , добавлен 10.01.2011


Описание работы привода скребкового конвейера. Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода. Расчет открытых цепной и цилиндрической передач. Параметры зубчатых колес. Анализ усилий в зацеплении. Расчет редукторов. Ориентировочный расчет валов.

курсовая работа , добавлен 21.12.2012


Энергетический и кинематический расчёты привода скребкового конвейера. Параметры открытой и закрытой цилиндрической зубчатой передачи. Расчёт и конструирование валов редуктора. Подбор подшипников для них. Особенности выбора муфты, смазочного материала.

курсовая работа , добавлен 28.03.2014


Особенности расчета и проектирования ленточного конвейера длиной 140 м и углом наклона 14°, транспортирующего сортированный мелкокусковый щебень с производительностью 190 т/ч при среднем режиме работы. Определение параметров приводной станции конвейера.

курсовая работа , добавлен 22.01.2014


Проектирование привода скребкового транспортёра, состоящего из электродвигателя, цепной передачи, муфты, транспортера и червячного редуктора. Определение частот вращения и крутящих моментов на валах. Выбор материала и определение допускаемых напряжений.

курсовая работа , добавлен 18.03.2014


Выбор электродвигателя, кинематический расчет привода скребкового конвейера. Расчет открытой и закрытой зубчатой передачи. Конструктивные размеры шестерни и колеса. Первый этап компоновки редуктора. Проверка прочности шпоночных соединений. Выбор муфты.

курсовая работа , добавлен 20.04.2016


Определение мощности электродвигателя приводной станции конвейера; кинематических, силовых и энергетических параметров механизмов привода. Расчет клиноременной передачи. Выбор основных узлов привода ленточного конвейера: редуктора и зубчатой муфты.

курсовая работа , добавлен 30.03.2010


Расчет параметров ленточного конвейера для транспортировки насыпного груза. Описание конструкции конвейера. Проверка возможности транспортирования груза. Определение ширины и выбор ленты. Тяговый расчет конвейера, его приводной и натяжной станций.

курсовая работа , добавлен 23.07.2013


Общее описание конструкции. Расчет пластинчатого конвейера: ширины полотна конвейера, а также нагрузок на транспортную цепь. Расчет и выбор электродвигателя, редуктора, тяговой цепи, натяжного устройства, подшипников, тормозного устройства, звездочек.

курсовая работа , добавлен 16.12.2014


Проектирование наклонного ленточного конвейера, транспортирующего сортированный мелкокусковой щебень. Тяговый расчет конвейера. Выбор натяжного устройства привода, ширины ленты, двигателя, редуктора, тормоза, муфт. Определение диаметров барабанов.

Перемещают груз в горизонтальном, наклонном, наклонно-горизонтальном и горизонтально-наклонном направлениях (рис. 4.13), при этом груз перемещается по нижней (обычное исполнение) или верхней ветви или одновременно по обеим ветвям в противоположных направлениях.

Рис. 4.13. Схемы скребковых конвейеров со сплошными высокими скребками:

а – горизонтальная; б – наклонная; в – горизонтально-наклонная;

г – комбинированная; П – привод; НУ – натяжное устройство;

Х – ход натяжного устройства

Угол наклона скребковых конвейеров составляет 30–40º.

Конвейеры с высокими скребками выпускают в открытом и закрытом исполнениях. Ходовая часть перемещается при скольжении цепи со скребками по желобу или при качении катков цепи по направляющим путям.

4.2.1.1 Общее устройство, основные элементы и основные параметры

Скребковый конвейер со сплошными высокими скребками (рис. 4.15) состоит из открытого желоба 1, укрепленного на станине, вдоль которого перемещается тяговая цепь 3 с закрепленными на ней скребками 2, огибающая натяжную 5 и приводную 6 звездочки.

Движение тяговая цепь получает от привода, а первоначальное натяжение – от натяжного устройства. Транспортируемый груз 4 засыпается в желоб в любом месте трассы, разгрузка может производиться в любом месте по его длине с помощью люков в днище желоба, перекрываемых шиберными затворами.

Рис. 4.15. Схема скребкового конвейера со сплошными высокими скребками:

1 – желоб; 2 – скребки; 3 – тяговая цепь (цепи); 4 – груз;

5 – натяжное устройство; 6 – привод

Груз 6 движется в неподвижном желобе 5 (рис. 4.16) и проталкивается отдельными порциями перед скребками 1, которые закреплены на тяговой цепи 4, опирающейся ходовыми катками 3 на направляющие 2.

Рис. 4.16. Схема движения материала по желобу в конвейере

со сплошными высокими скребками:

Тяговым элементом конвейера с высокими сплошными скребками является одна или две пластинчатые катковые цепи с шагом 160; 200; 250; 315; 400 мм: в одноцепном конвейере тяговая цепь располагается посередине ширины скребка над ним; у двухцепного конвейера тяговые цепи располагаются по бокам скребков. Для скребков шириной до 400 мм применяют одну тяговую цепь, при большей ширине – две цепи.

Грузонесущим элементом конвейера являются скребки, которые выполняют трапецеидальной, полукруглой или прямоугольной формы (по форме желоба или трубы), скребки изготавливают из листовой стали толщиной 3–8 мм. Ширина плоских скребков составляет до 650 мм, ящичных – 500–1200 мм; высота скребка принимается в 2–3 раза меньше его ширины.

При перемещении кусковых грузов шаг скребков должен выбираться большим, чем размер наибольшего куска груза.

Шаг скребков

а с = 2t ц или а с = (2–4)h с ,

где t ц – шаг цепи;

h с – высота скребка).

Желоб конвейера изготавливают сварным или штампованным из листовой стали толщиной 4–6 мм прямоугольного, трапецеидального или круглого (по форме скребка) сечения. Желоб собирают по секциям длиной 3–6 м, зазор между скребком и желобом составляет 5–15 мм на сторону.

Привод конвейера – редукторный, устанавливается на концевой звездочке. На конвейерах среднего и тяжелого типа устанавливают муфту предельного момента.

Натяжное устройство – винтовое или пружинно-винтовое, ход НУ составляет Х = 1,6 t ц.

Важным преимуществом конвейеров с высокими скребками является движение ходовой части на катках. Основным недостатком является неудобство загрузки и разгрузки желоба.

4.2.1.2 Расчет скребковых конвейеров

Производительность скребкового конвейера

Q m = 3600 F ρ v = 3600 B ж h ж ψ с и ρ v, (4.13)

где F – расчетная площадь сечения груза в желобе, м 2 (рис. 4.17);

ρ – плотность груза, т/м 3 ;

v – скорость транспортирования, м/с;

ψ – коэффициент заполнения желоба, для легкосыпучих грузов ψ = 0,5–0,6, для плохосыпучих ψ = 0,7–0,8;

c и – коэффициент использования объема желоба, который учитывает уменьшение объема груза перед скребком при увеличении угла наклона конвейера, определяется по табл. 4.4.

Площадь поперечного сечения желоба

F = B ж h ж ψ C и, (4.14)

где B ж и h ж – ширина и высота желоба, м.

Рис. 4.17. Схема расположения насыпного груза перед высокими сплошными скребками:

а – при транспортировании легкосыпучего зернистого и пылевидного груза;

б – плохосыпучего кускового; в – на наклонном конвейере

Таблица 4.4

Значения коэффициента с и

Высоту скребка принимают на 25–50 мм больше высоты желоба, скорость движения скребка 0,1–0,63 м/с. Ширина желоба

B ж = k ж h ж, (4.15)

где k ж = 2–4– коэффициент соотношения ширины и высоты желоба.

Полученную ширину желоба и шаг скребка проверяют по гранулометрическому составу груза по условию

В ж ≥ Х с а , (4.16)

где а – размер наибольшего куска груза; а с ≥ 1,5 а (а с – шаг скребка).

Шаг скребка а с = 2t ц или а с = (2–4)h с, h с – высота скребка.

Для двухцепных конвейеров при сортированном грузе коэффициент Х с = 3–4, при рядовом грузе Х с = 2–2,5.

Для одноцепных конвейеров при сортированном грузе Х с = 5–7,при рядовом грузе Х с = 3÷3,5.

Объем груза, находящегося в промежутке между скребками, зависит от характеристики груза и скорости движения скребков.

Фактическая производительность конвейера

Q ф = / a с, (4.17)

где k г – коэффициент, учитывающий гранулометрический состав груза (для пылевидных грузов k г = 0,8; для кусковых и зернистых k г = 0,9);

m г – масса порции груза перед скребком, кг.

Тяговый расчет скребкового конвейера.

Сопротивление движению груза и ходовой части на рабочей ветви

S n = S n -1 + (ωq 0 +ω г q г) ℓ ± (q г + q 0) h , (4.18)

где S n и S n -1 – натяжениецепи в конце и начале прямолинейного участка, Н;

ω и ω г – коэффициенты сопротивления движению ходовой части и груза;

q 0 и q г – линейные силы тяжести ходовой части и груза, Н/м.

Сопротивление перемещению груза на наклонном участке

W н = gm г (ω г cosβ +sinβ), (4.19)

где ω г – коэффициент сопротивления движению груза по желобу;

β – угол наклона конвейера.

Сопротивление перемещению груза на горизонтальном участке (рис. 4.18)

W г = gm г ω г. (4.20)

Необходимое первоначальное натяжение тягового элемента

S 0 ≥ Wh ctg(ε / t ), (4.21)

где ε – угол отклонения звена цепи, к которому прикреплен скребок;

t – шаг звена цепи, м.

Рис. 4.18. Схема сил, действующих на скребок

Подробный тяговый расчет производится методом обхода по контуру, начиная с точки минимального натяжения цепи S min = 10–50 кН, которое выбирается в зависимости от длины и производительности конвейеров (рис. 4.19). У горизонтальных конвейеров S min (точка 1) находится в точке сбегания цепи с приводной звездочки. У наклонных и наклонно-горизонтальных конвейеров S min может находиться в точках 1 и 2 в зависимости от соотношения L г,ωи H (ω – коэффициент сопротивления движению опорных элементов тяговой цепи; ω = 0,1–0,13 – для цепей с ходовыми катками, ω = 0,25 – для цепей без катков).

Для комбинированных конвейеров с горизонтальным хвостовым участком трассы S min находится в точке 1 при L" ω > H и в точке 2 при L" ω < H ; L" – проекция длины участка от привода до горизонтального участка .

Рис. 4.19 Схемы к расчету скребковых конвейеров

Если L г ω> H , то S min находится в точке 1; если L г ω < H , то S min находится в точке 2; при L г ω = H натяжения в точках 1 и 2 будут равны.

Максимальное натяжение цепи

S max = q г (ω′ ж L г + H ) + S min + S х.в. , (4.22)

где ω′ ж – коэффициент сопротивления движению груза в желобе; для катковых цепей ω′ ж = 0,8–2,0; для скользящих цепей ω′ ж = 1–4,5;

S х.в – натяжение от веса холостой ветви;

ω– коэффициент сопротивления опорных элементов тяговой цепи.

Натяжение от веса холостой ветви

S х.в = q 0 (H – L г ω). (4.23)

Сопротивление очистительных устройств

W оч = q оч z оч B ж, (4.24)

где q оч = 300–500 Н/м – линейная нагрузка от очистительных устройств;

z оч –число очистительных устройств, шт.

Сопротивление от загрузочного устройства

W з = 0,7 q г ℓ з, (4.25)

где ℓ з – длина загрузки, м.

Полное сопротивление движению

W = Σ W , (4.26)

Мощность двигателя

P = [v k з Σ W ] / η, (4.27)

где k з = 1,1–1,35 – коэффициент запаса.

В скребковых конвейерах перемещение груза осуществляется скребками, которые перемещаются в полости трубы или жёлоба. Подобная транспортная схема позволяет перемещать сыпучие и кусковые грузы, равномерно поступающие в приемное отверстие через загрузочную воронку. В роли рабочей обычно выступает нижняя ветвь. Значительно реже верхняя или обе одновременно. Форма скребков должна полностью соответствовать сечению желоба и может быть трапецеидальной, прямоугольной или полукруглой. Скребки изготавливаются из стали путем штамповки или литья. Желоба чаще бывают металлическими, в отдельных случаях — деревянными. Основными преимуществами скребковых конвейеров в сравнении с пластинчатыми, являются:

• малый вес конструкции;
• возможность производить загрузку и выгрузку в любом месте на протяжении трассы.

При этом они не лишены некоторых недостатков. В частности при их использовании необходимо помнить о том, что транспортируемый груз подвергается измельчению и приводит к быстрому износу желобов, особенно если это какой-либо абразивный материал. Скребковые конвейеры - это достаточно неэкономичные устройства. Связано это с тем, что при движении груза возникает масса сопротивлений, которые необходимо преодолевать, а соответственно затрачивать энергию. В среднем скорость движения по конвейеру может достигать 0,5 м/сек, в отдельных случаях - 1,0 м/сек, при производительности до 350 т/ч. Скребковые конвейеры используются главным образом для организации транспортной схемы на расстояние до 100 м.

Существуют модификации скребковых конвейеров, в которых скребки перекрывают собой не всё сечение желоба, а только его часть. При этом транспортируемый груз заполняет всю полость. Они эффективны для перемещения мелкосыпучих материалов, а их трасса может иметь участки с горизонтальным, вертикальным и наклонным направлением движения. Средняя скорость движения 0,18 м/с. В отдельную группу выносят трубчатые скребковые конвейеры. В них скребки, заполняющие собой всю площадь сечения, и тяговая цепь размещаются в полости трубы. При помощи таких устройств можно организовывать пространственные транспортные схемы.

В отличие от иных видов конвейеров, модели, оснащенные ведущими и несущими цепями, не имеют грузонесущего органа и используются в основном в цехах конвейерной сборки. Исходный груз размещается непосредственно на тяговой цепи, которая движется сквозь неподвижные направляющие. Движение груза может осуществляться по поверхности неподвижных опорных путей, либо прямо по полу цеха, будучи оснащенного колесным или гусеничным ходом. Довольно часто в производственных цехах, в которых предусмотрена серийная сборка оборудования, используют тележечные конвейеры. В них замкнутая тяговая цепь оснащается тележками, которые двигаются по заданной траектории и играют роль рабочего стола для сборки машины, отдельных узлов или выполнения некоторых этапов литейного производства (формовка, заливка, охлаждение).

Скребковые конвейеры представляют основную массу устройств, входящих в группу непрерывного транспорта, в котором процесс перемещения основан на волочении груза по настилу, желобу или посредством скребков, закрепленных на тяговом механизме. На сегодняшний день существует несколько вариантов устройств, основанных на вышеописанном принципе работы. Между собой они отличаются характером взаимодействия груза со скребковым механизмом, конструкцией желоба, скребка, тягового механизма. В одной из модификаций груз приводится в движение под действием высоких скребков, которые опираются своими катками на направляющие. Высокими скребками считаются те, чья высота равна или превышает высоту бортов. В данном случае груз перемещается в строго определенных пропорциях впереди скребка.

Перемещение подобным способом неизбежно вызывает трение груза о стенки желоба. Значительных энергопотерь не избежать. Тело волочения (говоря простым языком, порция груза) должно иметь вертикальный размер не более высоты борта, в противном случае происходит пересыпание, которое не допустимо. Построенные на данном принципе конвейеры именуются порционными. Их отличительной особенностью являются высокие скребки, полностью перекрывающие сечение лотка. К ним также можно отнести конвейеры, скребки которых оснащены боковыми стенками, выполняющими роль подвижных бортов, а желоб используется лишь в качестве днища. Подвижность бортов положительно сказывается на энергоэффективности, так как благодаря им значительно снижается количество сопротивлений во время движения груза. Скребки, оснащенные боковыми стенками, представляют собой ящики, в которых нет днища. Именно поэтому их принято называть конвейерами ящичного типа с подвижным бортами. Они также могут оснащаться скребками с высотой намного меньшей, чем высота желоба. При этом повышается скорость перемещения, но снижается производительность.

Под сплошным волочением принято понимать процесс, в результате которого возникающая сила сцепления между нижним принудительно перемещаемым слоем и верхним свободным, значительно превышает сумму сил трения, возникающих между верхним слоем груза и стенками желоба, а также усилие, необходимое на спуск и подъем. На описанном принципе работают конвейеры сплошного волочения с низкими скребками, которые, по сравнению с высокими, практически не перемешивают груз и не способствуют его разрушению. Груз в них поступает через ветвь холостого желоба или отверстие в крышке. При использовании скребков, форма которых полностью совпадает с очертаниями желоба, сила сцепления увеличивается в несколько раз. Подобное явление позволяет использовать в скребковых конвейерах крутонаклонные и даже вертикальные участки. Подобная конструкция типична для конвейеров сплошного волочения с контурными скребками. Сила трения в большой степени зависит и от таких факторов, как связность груза, его скатываемость под определенными углами естественного наклона. Низкие скребки проявляют свою эффективность не со всеми типами груза. Более универсальными считаются сплошные скребки, которые позволяют перекрывать сечение желоба целиком. Это позволяет перемещать груз в любом направлении и на любой скорости вне зависимости от его состава. Таковыми являются трубчатые конвейеры.

В конвейерах малой производительности скребки могут и вовсе отсутствовать. Их роль выполняет тяговая круглозвенная цепь. Постоянно совершая поступательные движения, подхватываемый цепью груз постепенно перемещается вдоль рабочего канала к пункту назначения.

В штанговых конвейерах тяговый орган в процессе работы совершает возвратно-поступательные движения. Перемещаемый по ходу движения груза скребок перед тем, как оказаться в массе груза имеет перпендикулярное положение относительно тягового органа. В момент же погружения он складывается, максимально прижимаясь к цепи, и свободно заходит в материал. В момент поворота, скребок снова разворачивается, занимая перпендикулярное положение, при этом захватывая очередную порцию.

В данных конвейерах в качестве тягового элемента довольно часто выступают штанги, на которых скребки закреплены шарнирным узлом. Транспортирование на таких подъемниках связного груза, например металлической стружки или соломы, связано с таким негативным явлением, как увлечение груза скребком обратно в емкость. Избежать его позволяют съемники («ерши»), которые способствуют тому, чтобы скребки полностью освобождались до момента складывания. Подобный принцип используется и в конвейерах, где роль тягового механизма исполняют штанги. Различают следующие виды скребковых конвейеров: переносные, стационарные, передвижные колесные, поворотные, подвесные и встроенные в машины. Гибким тяговым элементом, как правило, является цепь, которую в отдельных случаях заменяет канат или лента.

Если цепь используется в качестве тягового механизма, то расстояние между скребками равняется шагу цепи. В зависимости от типа трассы существуют горизонтальные, вертикальные, наклонные и комбинированные контейнеры. В каждом из них может иметься одна или две рабочие ветви, реверсивного или одностороннего действия. Количество контурных цепей в скребковых конвейерах может быть различным: одна, две или три. Каждая из них располагается параллельно друг другу. В зависимости от расположения цепи в пространстве, конвейеры одноцепные могут быть вертикально замкнутыми (цепь смыкается в вертикальной плоскости) и горизонтально замкнутыми. Желоб может быть открытым или закрытым (герметичным). В отдельных случаях он может вообще отсутствовать. Ключевые особенности и характеристики:

• возникновение больших сопротивлений во время движения, снижающие энергоэффективность и вызывающие быстрый износ скребков и стенок желоба;
• существенные ограничения в дальности перемещения груза;
• скорость перемещения 0,16-0,4 м/с, в отдельных случаях, например при перемещении угля и зерновых культур, может достигать 1 м/с.

Длина транспортной схемы, выполненной на базе скребкового конвейера, как правило, не превышает 100 метров и лишь за редким исключением, например при уборке навоза, может достигать 200 метров. Производительность его находится в очень широком пределе: от 10 до 900 т/ч. По сравнению с ленточными и пластинчатыми, скребковые конвейеры имеют небольшую высоту сечения. Среди преимуществ, которыми они обладают, в первую очередь хотелось бы выделить простоту конструкции, малую высоту, универсальность с точки зрения типа транспортируемого груза (начиная от сыпучих и заканчивая ядовитыми и химически активными), высокую безопасность при эксплуатации, герметичность, которая исключает запыленность помещения и образование взрывоопасной смеси, простоту разгрузки сразу в нескольких точках, автоматизацию основных процессов и т.д. К минусам можно отнести уже не раз озвученную малую энергоэффективность, с которой связан значительный расход электроэнергии во время эксплуатации, повышенный износ деталей при транспортировке абразивных грузов, шум, создаваемый перемещаемым грузом, неизбежное возникновение периодических заторов, в результате заклинивания скребков при складывании. Область применения: транспортирование мелких, средних, крупнокусковых, связных и легко-сыпучих грузов в самых разных отраслях промышленности и народного хозяйства.

Скребковые конвейеры — это один из самых универсальных видов транспорта, длина рабочего органа которого значительно больше, чем у ленточного. Данный вид конвейера с открытым желобом идеально подходит для транспортировки сыпучих, связных и крупнокусковых грузов, с герметично закрытым — для пылевидных, зернистых и мелкокусковых. При помощи конвейеров порционного волочения, оснащенных высокими скребками, перемещаются продукты угольной и пищевой промышленности. Конвейеры сплошного волочения главным образом используются в пищевой промышленности, где транспортируют зерновые культуры, муку, отруби, комбикорма и прочие ингредиенты. Не обходится без них и химическая промышленность в которой их применяются для организации транспорта извести, карбида кальция, гранулированной сажи, соды, ядохимикатов, соды и т.д.

Конвейеры сплошного волочения также используются:

• в деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности для транспортирования молотой извести, глинозема, серы, мела, опилок, древесной щепы;
• в металлургии для транспортировки кокса, бокситов, концентратов, измельченной руды, огарков цветных металлов;
• в литейных цехах для транспортировки песка, глины, земли;
• в энергетическом хозяйстве для транспортировки фрезерного торфа, мелкого угля, зол, котельной и каменноугольной пыли;
• в транспортной сфере для организации погрузочно-разгрузочных работ.