книги / Роликовые и дисковые конвейеры и устройства

сила при движении груза действует в плоскости его опорной по­ верхности и опрокидывающего относительно роликов действия на груз не оказывает.

Для горизонтальных неприводных конвейеров действующей на груз силой является или усилие рабочего, или усилие толкаю­ щего устройства. В первом случае, учитывая, что сопротивление

движению грузов 2 W при малых значениях а практически мало

зависит от величины ос, для горизонтальных конвейеров можно принять

Р = 2 w = Gw.

Если же случайно рабочий приложит значительно большее усилие и груз опрокинется в пролет между роликами, положение груза на конвейере исправляется рабочим вручную, а последую­ щие прикладываемые усилия рабочий, очевидно, будет соиз­ мерять с усилиями, необходимыми для нормального движения грузов.

У горизонтальных конвейеров с толкателями горизонтальное усилие Gw передается грузу кулачком толкателя, а точка прило­

жения усилия целиком определяется конструкцией толкающего устройства. Обычно эта точка располагается весьма низко по вы­ соте груза, и опрокидывающий момент от силы Gw получается

небольшой.

Силы инерции. При изменении по тем или иным причинам скорости движения груза по роликовому полотну на груз дей­ ствуют силы инерции, приложенные к его центру тяжести. Наи­ большие силы инерции возникают при полной и мгновенной оста­ новке грузов (сработал отсекатель, выключен электродвигатель и т. д.). У гравитационных, горизонтальных неприводных и гори­ зонтальных конвейеров с толкателями наибольшая сила инерции численно равна наибольшей действующей силе Gw и направлена

в обратную сторону.

Несколько сложнее обстоит дело у приводных конвейеров. Полотно роликового конвейера (как и другие конвейерные по­ лотна: ленты, пластины, тележки и т. д.) не может передать грузу усилие большее, чем сила трения груза о ролики, т. е. Gf (f — коэф­

фициент трения опорной поверхности груза о ролики в движении). Следовательно, и максимальное ускорение, передаваемое полотном грузу, не может быть численно больше gf. Если же ходовая часть приводного роликового конвейера имеет собственное ускорение а, большее, чем gf, то груз получит отрицательное ускорение, чис­ ленно равное (а — gf), а на груз будет действовать сила инерции,

равная G ----- /^. В приводных относительно тихоходных роли­

ковых конвейерах случаи, когда a >gf, практически не встре­

чаются. Поэтому в общих расчетах параметров роликовых кон­ вейеров примем наибольшую горизонтальную опрокидывающую силу инерции, равную Gf [10].

Следует обратить внимание, что формула (30) по своей струк­ туре аналогична формуле (24) и при w или Kh, равным нулю, превращается в формулу (24). Это дает полученный ранее, без учета влияния высоты центра тяжести груза, наименьший шаг

Положим теперь в качестве примера, что груз довольно высо­

Величина t изменилась ощутимо, этим нельзя пренебрегать. Дальнейший анализ формулы (31) показывает, что в пределах практических величин Л,, функциональная зависимость К0 от wKy очень близка к прямой. Поэтому для определения t при Ку = = 1,5 можно пользоваться следующей приближенной и упро­

щенной формулой:

Рассуждая совершенно аналогично, для горизонтальных при­ водных конвейеров можно получить

При Ку — 1.5 получим

И, наконец, после исследования формулы (33) в пределах практических значений величины / получаем приближенную упро­ щенную формулу

Сравнивая формулы (32) и (34), видим, что приводные гори­ зонтальные конвейеры значительно чувствительней к транс­ портированию высоких грузов, чем конвейеры горизонтальные неприводные и горизонтальные с толкателями. Что касается транс­ портирования грузов, у которых вес принят условно сосредото­ ченным (см., например, рис. 26), то по аналогии со всем изложен­ ным выше здесь применимы следующие формулы при Ку = 1,5:

жению) кромки груза до перпендикуляра к его центру тяжести (см. рис. 26).

Формула (35) применима к горизонтальным неприводным кон­ вейерам, а формула (36) — к горизонтальным приводным.

Рассмотрим теперь влияние положения центра тяжести груза на его опрокидывание при движении по роликовому настилу гра­ витационного конвейера.

На рис. 28 приведена схема сил, действующих на однородный, постоянного поперечного сечения груз, движущийся по гравита­ ционному роликовому конвейеру. Опрокидывающий момент сил G и Gw относительно точки А равен

Производим аналогичные предыдущему преобразования и под­ становки:

м п = ^ ( 1 - к 0) ( 1 - К о - 2а д .

Коэффициент устойчивости груза

Произведя преобразование и решая квадратное уравнение от­ носительно величины К о, получим

} f ( K yKhw - K hw + l ) 2- 2 K hw ( K l - l ) + (Ky - l )

(Ку- 1)

Если принять Ку = 1,5 и пренебречь членом, включающим w2,

как величиной второго порядка, можно вывести

Полученная формула дает почти прямолинейную зависимость величины t от Kh, поэтому формулу (37) можно заменить доста­

точно точной и более простой формулой

t ^ (0,45 — 2,2Khw) 1гр.

Сравнивая формулу (38) с формулами (32) и (34), нетрудно увидеть, что влияние высоты груза на шаг роликов в этой фор­ муле значительно больше, нежели в случае неприводных гори­ зонтальных конвейеров [формула (32)], но значительно меньше, чем в горизонтальных приводных конвейерах [формула (34)].

Несколько иная картина получается при транспортировании грузов на приводных наклонных конвейерах. Здесь действующая сила направлена вверх и является восстанавливающей, а не опро­ кидывающей. Однако при остановке и последующем внезапном пуске конвейера, что всегда может случиться, сила инерции груза будет на­ правлена в сторону, обрат­ ную движению ходовой части конвейера, т. е. будет иметь место случай, изображенный на рис. 28, за исключением того, что вместо опрокиды­ вающей силы СоГбудет дей­

ствовать сила G/Л Поскольку во избежание

скольжения угол наклона ос приводного конвейера не должен превышать угла [трения скольжения, т. е. должно быть соблю­ дено условие tg а < /, поэтому без больших погрешностей для наклонных приводных конвейеров можно применить формулы (37) и (38), заменив w величиной /, т. е.

t ^ [2,45 V ' i = l Q - (2 + //< „)] 4р,

или, еще более упрощенно с учетом диапазона возможных зна­ чений /,

Все полученные выше упрощенные формулы для грузов с по­ стоянным поперечным сечением и однородной массой при опре­ делении шага t роликов сведены в табл. 5.

В’табл. 5 для грузов с высоким расположением центра тяжести даны предельные значения коэффициента высоты груза Kh. Мень­

шие значения этого коэффициента, приведенные в таблице, дают предел, при превышении которого влияние высоты груза ста­ новится ощутимым (уменьшает величину шага t роликов более чем на 5%). Большие значения коэффициента Kh, приведенного

в таблице, ограничивают высоту груза. В формулах (32) и (38) наибольший коэффициент /Сл высоты груза принят равным 1,0, при этом высота груза, например, в виде ящика, будет в 2 раза больше размера 1гр (вдоль конвейера), иначе говоря, груз постав­

лен на торец, а отношение ширины ящика к длине его равно 2. Такое расположение груза действительно следует считать гранич-

личие от табл. 5) не нормируется, так как у специальных грузов (см. например, рис. 26, б) это отношение может быть очень высо­

ким, например более 5. Приводные конвейеры [формулы (43) и (44) ] столь чувствительны по величине шага t роликов к транспортиро­

ванию грузов с сосредоточенным весом, что нижний предел целе­ сообразного применения коэффициента /С/, практически неощутим.

Во избежание опрокидывания груза назад при /х Ф К при

определении наименьшего шага роликов расчет следует вести по наибольшей величине 1г или /2.

Для сосредоточенных грузов на поддонах или подкладках (см. рис. 26, в) в формулы (табл. 6) следует внести коррективы. Поскольку для этих случаев выше было рекомендовано Ку = 2,

то^величину 0,9 во всех формулах таблицы следует заменить на 0,82, а коэффициенты второго члена в скобках помножить на дополнительный коэффициент 1,1.

Выше мы определяли параметр t исходя только из геометрии

груза. В действительности же груз представляет собой физическое тело, обладающее определенными жесткостными, прочностными и физико-техническими свойствами. Большое разнообразие штуч­ ных промышленных грузов и еще большее различие их свойств не позволяют произвести сколь-нибудь объединяющих исследований о влиянии этих свойств на параметры роликовых конвейеров даже для штучных грузов общего назначения. Однако одна группа гру-

зов, имеющая весьма широкое распространение в промышленности, требует особого внимания и подхода. Это группа сыпучих грузов в мешочной таре. Будучи расположенными на роликовом полотне, такие грузы под действием собственного веса, особенно неплотно затаренные, вдавливаются между соседними роликами на вели­ чину Ah (рис. 29, а). Вследствие этого мешочные грузы при дви­

жении по роликовому полотну испытывают значительное допол­ нительное сопротивление движению. Оно вызывается, по меньшей мере, тремя обстоятельствами: во-первых, как бы непрерывным подъемом груза при движении по полотну; во-вторых, непрерыв­

ных факторов: шага t роликов и характера груза. Последний

фактор крайне многообразен. Например, в зависимости от тех­ нологии изготовления сыпучего груза и способа затаривания его в мешки даже в одной партии грузов может быть значительный разброс показателей по степени заполнения тары и весу. Поэтому рекомендации по выбору шага между роликами для транспорти­ рования мешочных грузов носят сугубо опытный характер. Шаг t

роликов можно определить из следующего выражения:

По данным проф. д-ра техн. наук А. Я- Соколова, для хорошо сыпучих грузов, таких какмука, Adp принимается в пределах 3—5 мм [34].

Для сыпучих грузов, склонных к слеживанию, зазор Adp мо­ жет быть увеличен до 5—7 мм. Для получения наименьшего шага t по формуле (45) диаметр ролика dp следует брать наименьшим,

а для уменьшения вдавливания ролика в груз — наибольшим. Поэтому для перемещения по роликовым конвейерам сыпучих грузов в мешках диаметр ролика выбирают средним из^возмож­ ного диапазона.

В зарубежной практике для перемещения мешочных грузов неопределенных характеристик (мешки с посылками, письмами,

мешки с ручным заполнением и т. д.) иногда применяют допол­ нительные поперечные пластины, расположенные между роли­ ками (рис. 29, б). Разницу уровней роликов и пластин принимают в 3—5 мм. Сопротивление движению грузов в таких конвейерах,

естественно, повышенное, но при этом шаг роликов может быть сохранен стандартным.

Для транспортирования грузов неопределенной формы, не­ сортных грузов разных размеров, особенно при беспорядочной укладке их, когда определение расчетом и выбор шага роликов затруднительны, применяют иногда роликовые конвейеры, по­ крытые тонкой прорезиненной бесконечной лентой (рис. 30). Здесь

Рис. 30. Роликово-ленточный конвейер для грузов неопределенной формы и произвольного расположе­ ния их;

1 — несущие ролики конвейера; 2 — оборотные ролики кон­ вейера; 3 — вспомогательная свободносидящая несущая лента; 4 — грузы

лента не выполняет каких-либо тяговых или силовых функций, а представляет собой, образно выражаясь, «бесконечный поддон». Такой конвейер, будучи гравитационным, требует повышенного угла наклона ввиду значительно увеличенного сопротивления движению грузов, связанного как с дополнительным весом ленты, так и с потерями на движение ее нижней ветви. Здесь имеют место также дополнительные потери на неизбежные перегибы ленты, на разгон лентой незагруженных роликов и т. д.

Шаг роликов нормируется поэтому по шагу, определенному расчетом; фактически устанавливаемый шаг принимается как бли­ жайший меньший из нормального ряда. ГОСТ 8324—71 преду­ сматривает следующие шаги прямых участков роликовых конвейе­ ров общего назначения: 50, 60, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630 мм.

Следующим расчетным и весьма важным параметром ролико­ вых конвейеров является диаметр ролика dp. Он в значительной

мере связан, как это будет показано ниже, с шагом роликов. Выбирают ролики по таблицам заводов-изготовителей, в которых приведены допустимые, обычно статические, нагрузки на один ролик. Некоторые фирмы, например Санки-Когио (Япония), дают допустимые нагрузки для одного и того же ролика дифференциро­ вано с градациями: без ударов, с легкими ударами, с сильными ударами. Однако, на наш взгляд, такие показатели достаточно