книги / Роликовые и дисковые конвейеры и устройства

Рассмотрим сначала случай, когда vHP= 0. Движущей силой

при разгоне ролика является трение скольжения между опорной поверхностью груза и рабочей поверхностью ролика. Это трение возникает всегда, когда скорость движения vep груза не равна линейной скорости вращения vHp ролика. Строго говоря, сила

трения скольжения не является постоянной, если относительная скорость движения трущихся тел (груза и ролика) непрерывно меняется. Однако в современных расчетах по перемещению грузов

сдостаточным .основанием [10] для трения скольжения за основу принимают закон АмонтонаКулона. Согласно этому закону,

сучетом изложенного выше,

сила трения скольжения Fp

между роликом и грузом по­ стоянна по величине и равна

одновременно скользит и катится по роликам. За точкой D,

полностью разогнав ролики, груз будет только катиться по ро­ ликам. Условия, при которых груз будет только скользить по роликам без качения, могут быть созданы в гравитационных кон­ вейерах лишь искусственно; например, при слишком большом угле наклона конвейера, когда а > р, или при полностью затор­

моженном ролике, находящемся под движущимся грузом. Сила трения, приложенная к ролику в период разгона его

от его веса и, наконец, преодолеть инерцию массы ролика и сооб­ щить ей надлежащее ускорение, постоянное по величине, по­ скольку разгон ролика постоянной силой производится равно- мерно-ускоренно. В результате сказанного можно составить уравнение

О t _ ( G , л \ f d„ , 2GK , 4/ do

+|- “Ц Г + 1 Г ' ‘4Г-

Принимая во внимание, что вращение ролика в период раз­ гона равномерно-ускоренное, имеем

93

После подстановок и преобразований получаем

Нетрудно вывести, что соответствующий полный линейный путь разгона ролика Spn будет

Рассмотрим полученную формулу в связи с параметрами груза. Для полного разгона ролика от vHP = 0 до vKP = vep (см. рис. 45) необходимо, чтобы длина груза 1гр (вдоль конвейера) была больше Spn, т. е. должно быть соблюдено условие

Соотношение величин АТ и Son характеризует процесс свобод­

ного вращения ролика при сходе с него груза, а соотношение

(см. рис. 45). Движение груза за время iPHосуществляется и ка­

чением и скольжением. Из геометрических отношений нетрудно вывести, что время неполного разгона ролика tPHравно

Соответственно неполный линейный путь разгона ролика SPH

для этого случая численно равен площади прямоугольного тре­ угольника ACN (см. рис. 45), т. е.

Путь неполного разгона ролика SPH можно представить и иначе, как вполне определенное для данного случая значение 1гр при общем условии, что 1гр <• Spn.

Тогда

кр

4р — tpn vгр

откуда

где tpn вычисляют по формуле (71).

94

Кроме рассмотренных выше двух случаев разгона ролика, возможны и другие ситуации совместного движения грузов и ро­

( v a p V u p ) t p n

Vip

(74а)

Линейный путь ролика SpHза это время численно равен пло­ щади трапеции BDEM, т. е.

Предположим теперь, что в данном случае длина груза I

недостаточна для полного разгона ролика и последний разго­ няется только до скорости vKP< vep. Время неполного разгона ролика для этого случая на рис. 45 обозначено через t"pH. Задан­ ной в этом случае обычно бывает скорость vHP, а скорость vKp является искомой при определенном 1гр.

Из соотношений треугольников ADE и MLN можно написать

Неполный путь разгона ролика SpH численно равен площади трапеции BCNM, т. е.

Этот неполный путь разгона ролика в данном случае равен 1гр,

Полученные формулы (65—79) позволяют вычислить скорост­ ные параметры останавливающихся и разгоняемых роликов при различных параметрах и расположениях грузов.

График, приведенный на рис. 45, позволяет также рассмотреть совместное движение ролика и груза с энергетической стороны.

пройденный грузом за время tpn, в 2 раза больше, чем линейный

путь, пройденный роликом.Таким образом, груз, пройдя за время tpn полный путь, равный 1гр, половину этого пути скользил и

катился по ролику, а половину своей длины только катился по его поверхности. Иначе говоря, работа трения скольжения груза о ролик расходуется на приращение кинетической энергии ро­ лика и на преодоление сопротивлений в опоках ролика и качения груза по ролику. Все сказанное относится в общем к любому периоду или случаю совместного движения груза и ролика с уче­ том того, что пройденные пути не всегда отражаются на графике

ника РЕМ, а путь качения груза — площади трапеции BDEM.

При этом площади фигур могут быть не равны и путь качения груза не равен пути скольжения, так как площадь трапеции

BCNM. Эти площади также в общем не равны и могут быть равны

только в одном частном случае. Таким образом, равенство путей скольжения и качения груза обеспечивается полностью только при vHp — 0. При vHp > 0 и vKP< vepэто равенство будет только,

в частном случае при равенстве площадей соответствующих трапеций, а при vHP>> 0 и vKf>= vsp равенство площадей верх­ него треугольника М РЕ и нижней трапеции MEDB невозможно.

Приведенный выше анализ процессов остановки свободного ролика и разгона его грузом позволяет представить себе более широкую картину совместного движения грузов и роликов в гра­ витационных роликовых и дисковых конвейерах. Выше, для графо­ аналитического анализа движения ролика применены коорди­ наты v— /, в которых замедленное или ускоренное движение ро­

ликов подчиняется прямолинейному закону.

Для более подробного рассмотрения движения потока грузов целесообразно применить координаты v—5. В этих координатах

участки равномерно-ускоренного или равномерно-замедленного движения роликов уже не будут характеризоваться прямыми линиями, однако по аналогии с предыдущими графиками (см. рис. 44 и 45) и значительно большей наглядности обозначим и эти участки условно прямыми линиями.

В табл. 14 приведены пять основных вариантов перемещения потока штучных грузов на гравитационных роликовых и диско­ вых конвейерах. Скорость движения грузов vip в целях нагляд-

96

ционного конвейера по направлению стрелки, причем А Т Х <С < Д Т ,2. Из построенного внизу графика v—5 видно, что груз В испытывает меньшее сопротивление разгону роликов, чем груз С. Соответственно расстояние А Т 2 будет увеличиваться, а А 7\ — уменьшаться. В результате грузы А и В могут сомкнуться в одну группу, а груз С примкнет к другой группе грузов.

Рассмотрим теперь скоростные параметры гравитационных роликовых конвейеров при различных законах движения грузов.

Как указывалось выше, при равенстве угла наклона а кон-

вейера и угла сопротивления р грузы двигаются по полотну

Нестабильность коэффициентов трения /„ и К делает такой

процесс движения грузов малоустойчивым и легко переходящим

вускоренное или замедленное движение.

Всвязи с этим необходимо установить угол наклона адс кон­

вейера, при котором грузы, неподвижно и сомкнуто лежащие на

роликовом полотне, начнут свое движение. Действующая сила в этом случае, очевидно, должна преодолеть только сопротивле­ ния V?! и W2 с учетом того, что грузы находятся в покое. По

где /о — коэффициент трения в опоре ролика в покое.

Следует иметь в виду, что в подшипниках качения (на основа­ нии многочисленных исследований ВНИИПТМАШа) нет суще­

ственной разницы между величинами / 0 и /о, и формулы (80)

и (81) в связи с этим дают практически одинаковые результаты. Учитывая изложенное, табл. 12 можно пользоваться и для вы­ бора значений / 0.

Совершенно другая картина получается при равномерном движении разомкнутых грузов. В этом случае, как рассмотрено выше, ролики, когда находятся между грузами, теряют свою скорость вращения и разгоняются вновь следующим грузом.

100