Ленточный конвеер

Тесная связь конвейеров с общим технологическим процессом производства обусловливает их высокую ответственность. Нарушение работы хотя бы одного конвейера в общей транспортно-технологической системе вызывает нарушение работы всего комплекса машин системы и предприятия в целом. Любая автоматическая технологическая система не может работать при неисправности транспортных агрегатов. Следует также иметь в виду, что конвейеры по транспортно-технологическому назначению, как правило, не имеют дублеров. Следовательно, транспортирующие машины непрерывного действия являются исключительно важными и ответственными звеньями оборудования современного предприятия, от действия которых во многом зависит успех его работы. Эти машины должны быть надежными, прочными и долговечными, удобными в эксплуатации и способными работать в автоматическом режиме.

Основные виды транспортирующих машин. Составление обобщенной классификации транспортирующих машин затруднительно, так как области их применения очень обширны, а конструкции исключительно разнообразны, поэтому наиболее целесообразно классифицировать их по отдельным характерным признакам.

По способу передачи перемещаемому грузу движущей силы различают транспортирующие машины, действующие при помощи механического привода (электрического, гидравлического, пневматического), самотечные (гравитационные) устройства, в которых груз перемещается под действием собственной силы тяжести, устройства пневматического и гидравлического транспорта, в которых движущей силой являются соответственно поток воздуха или струя воды. Особую группу представляют машины для транспортирования раскаленного жидкого металла под действием электродинамических сил бегущего электромагнитного поля (индукционные насосы), а также конвейеры для перемещения сыпучих ферромагнитных грузов в бегущем магнитном поле.

По характеру приложения движущей силы и конструкции, транспортирующие машины разделяют на машины с тяговым элементом (лентой, цепью, канатом, штангой) для передачи движущей силы и без него.

Тяговый элемент имеют ленточные, пластинчатые, скребковые, ковшовые, люлечные, тележечные грузоведущие, подвесные, штанговые и шагающие конвейеры, эскалаторы и элеваторы. Их характерной особенностью является движение груза вместе с тяговым элементом на рабочей ветви. К машинам без тягового элемента относятся винтовые, качающиеся (вибрационные) и роликовые конвейеры и вращающиеся транспортные трубы. Их характерной особенностью является поступательное движение транспортируемого груза при вращательном или колебательном движении рабочих элементов машины.

По роду перемещаемых грузов различают машины для насыпных и для штучных грузов, однако большинство машин непосредственно или при некотором изменении конструкции могут транспортировать те и другие грузы.

По направлению и трассе перемещения грузов, транспортирующие машины разделяют на три группы. Машины первой группы — вертикально замкнутые. Они располагаются в одной вертикальной плоскости и перемещают грузы по трассе, состоящей из одного прямолинейного отрезка (горизонтального, наклонного или вертикального) или из сочетания нескольких отдельных прямолинейных отрезков (горизонтального и наклонного, горизонтального и вертикального и т. п.). Машины второй группы — горизонтально замкнутые. Они располагаются в одной горизонтальной плоскости на одном горизонтальном уровне по замкнутой трассе разнообразного очертания. Машины третьей группы - пространственные. Они располагаются в пространстве и перемещают грузы по сложной пространственнойлрассе с горизонтальными, наклонными вертикальными участками.

Рисунок 1 Схемы трасс перемещения грузов транспортирующими машинами:

а – вертикально замкнутые, б – горизонтально замкнутые, в -пространственные.

Современное стремление иметь наиболее эффективный транспорт без перегрузок от начального до конечного пунктов с учетом местных условий обусловило заметное расширение машин третьей группы. Созданы и эксплуатируются пространственные (изгибающиеся) скребковые, пластинчатые, ленточные, тележечные конвейеры.

По характеру движения грузонесущего (рабочего) элемента машины различают конвейеры с непрерывным и периодическим (пульсирующим) движениями. В зависимости от типа и конструкции конвейера его грузонесущий элемент может иметь поступательное, возвратно-поступательное, вращательное и колебательное движения.

В транспортирующих машинах используются следующие способы перемещения грузов:

• перемещение на непрерывно движущемся несущем элементе в виде сплошной ленты или настила (в ленточных, пластинчатых и цепенесущих конвейерах);
• перемещение в непрерывно движущихся рабочих элементах в виде ковшей, коробов, подвесок, тележек и т. п.(в ковровых, подвесных, тележечных и люлёчных конвейерах, эскалаторах и элеваторах);
• волочение по неподвижному желобу или трубе непрерывно движущимися скребками (в скребковых конвейерах);
• волочение (проталкивание) по неподвижному желобу вращающимися винтовыми лопастями (в винтовых конвейерах);
• пересыпание и продольное перемещение во вращающейся трубе — гладкой или с винтовыми лопастями (в транспортных трубах);
• скольжение под действием сил инерции или перемещение микробросками по колеблющемуся желобу или трубе (в качающихся инерционных и вибрационных конвейерах);
• перемещение на колесах или на тележках по путям, уложенным на полу помещения вне конструкции конвейера (в грузоведущих конвейерах);
• поступательный перенос на отдельные строго фиксированные участки по длине (в шагающих конвейерах);
• перемещение в закрытой трубе непрерывным потоком во взвешенном состоянии в струе движущегося воздуха или отдельными порциями под действием струи воздуха (в установках пневматического транспорта, пневмопочте, пневмоконтейнерах);
• перемещение в желобе или трубе под действием струи воды (в установках гидравлического транспорта);
• перемещение ферромагнитных грузов в трубе или желобе под действием бегущего магнитного поля (в соленоидных конвейерах).

По назначению и положению на производственной площадке различают конвейеры стационарные, подвижные — распределительные с собственным попеременно возвратным точно фиксированным движением машины в целом («челноковые»), переставные (переставляемые по мере изменения мест выработки в шахте или карьере), переносные и передвижные. Переносные и передвижные относятся к погрузочным машинам.

Общие условия выбора машины. Вследствие большого разнообразия транспортирующих машин для решения одной и той же задачи можно использовать различные их типы.

Основными критериями выбора транспортирующей машины является удовлетворение комплексу заданных технических требований и технико-экономическая эффективность ее применения. Важнейшими условиями выбора машины являются обеспечение надежности ее работы в заданных условиях и удовлетворение требованиям охраны труда и техники безопасности. Эти условия в ряде случаев заставляют принимать более дорогие решения по экономической оценке.

Подробный анализ физико-механических свойств подлежащего перемещению груза может сразу значительно сузить перечень возможных к применению типов машин. При учете этого фактора необходимо принимать во внимание размеры частиц груза, требования его сохранности (например, некоторые машины вызывают крошение, дробление груза) и надежности работы машины (влажные, липкие грузы многими машинами не транспортируются), обеспечение благоприятных условий труда (герметичность устройств, транспортирующих пылящие грузы) и т. п.

Каждая машина имеет разные оптимально возможные длины и трассы. Необходимо выбрать такую машину, которая обеспечивала бы выполнение задания по возможности единым ставом при отсутствии или минимальном числе промежуточных-перегрузок.

Способы загрузки и разгрузки грузов. Целесообразно применять машину с самозагрузкой и саморазгрузкой -и максимально возможной автоматизацией погрузочно-разгрузочных операций без дополнительного ручного труда.

Характеристика производственных процессов, сочетаемых с перемещением грузов-изделий. Выбранная машина должна обеспечивать надежное совмещение транспортных и технологических операций в заданных условиях.

Машина может быть установлена в помещении (одноэтажном, многоэтажном, отапливаемом или неотапливаемом) или на открытой местности. В последнем случае необходимо учитывать климатические условия района нахождения предприятия и их влияние на обслуживание и смазку механизмов зимой, набор соответствующих материалов, выбор исполнения машины - для северного (С) или умеренного (У) климата и т. п. Окружающая среда может быть пожаро- или взрывоопасной; в этих случаях выбранная машина должна иметь соответственно пожаро- или взрывобезопасное исполнение.

На выбор типа машины оказывают влияние также условия обеспечения унификации и однотипности оборудования на предприятии, возможности дальнейшего расширения предприятия, длительность его действия (временное, постоянное), вопросы охраны труда, техники безопасности и удобства эксплуатации.

Экономические факторы выбора машины. Для машин или систем механизации выбранных типов, полно удовлетворяющих рассмотренным техническим факторам, необходимо провести технико-экономический анализ, чтобы определить оптимальный вариант как по техническим, так и по экономическим факторам.

При оценке экономической эффективности применения нескольких вариантов машины или комплексных систем машин сравнивают следующие экономические показатели:

а) капитальные затраты (первоначальную стоимость) на приобретение и установку каждой машины или системы механизации;

б) эксплуатационные расходы и себестоимость переработки 1 т груза;

в) численность и производительность рабочих, занятых на погрузочно-разгрузочных работах;

г) сроки окупаемости капитальных затрат.

Основные вопросы автоматизации транспортирующих машин. При использовании транспортирующих машин непрерывного действия с постоянным режимом непрерывной работы по строго определенной трассе, объединенных в единый транспортный комплекс, имеются широкие возможности автоматизации следующих процессов. ,

1. Дистанционное управление работой  комплекса последовательно . расположенных конвейеров с применением автоматических устройств. Оно включает последовательный автоматизированный пуск и остановку группы конвейеров транспортной системы с центрального пульта управления; автоматический контроль вступления в работу (и выключения) каждого конвейера системы с необходимой выдержкой времени, обеспечивающей нормальное непрерывное движение транспортируемого груза. Пуск системы конвейеров производят в последовательности, обратной движению груза: первым пускают последний конвейер последовательной системы, затем автоматически включается расположенный перед ним конвейер и последним — первый конвейер системы, чтобы обеспечить подачу груза, без завалов на уже работающую машину. Останавливают систему конвейеров в обратном порядке. Сначала останавливают первый загружающий конвейер, затем последовательно автоматически с необходимой выдержкой времени, достаточной для освобождения конвейера от находящегося на. нем груза, — следующие (по потоку груза) конвейеры вплоть до последнего, который останавливается после полного освобождения его от груза.

В процесс управления входит также автоматический контроль работы каждой машины системы и ее выключение при отклонении от нормальной работы, например при чрезмерной пробуксовке ленты на приводном барабане конвейера, завале перегрузочной воронки, обрыве ленты или цепи. Сигналы об этом поступают автоматически на центральный пульт от разнообразных датчиков контроля, установленных на машинах.

2. Управление работой отдельной  машины или системой машин с центрального пульта по заданной программе, что является-частью автоматизации всего технологического процесса производства на предприятии. Такая автоматизация имеет очень широкие перспективы и возможности; внедрение ее необходимо во многих отраслях промышленности. При. этом перспективным является применение ЭВМ для установления оптимальных, режимов работы конвейера в технологическом процессе.

3. Загрузка, разгрузка и распределение грузов, (автоматическое адресование грузов) по заданным пунктам — адресам на общей транспортной трассе машины или системы машин с центрального пульта управления по заданной программе иди по командам рабочих-операторов. К этим операциям относятся автоматическое накопление (складирование) грузов и выдача их в производство до командам с центрального пульта управления или по требованиям с отдельных производственных участков.

4. Сортирование транспортируемых  грузов по различным характерным  признакам: цвету, высоте, массе, заданным кодовым отметкам и т. п.

5. Отдельные вспомогательные технологические операции при непрерывном движении грузов: взвешивание, дозирование по массе и объему, счет (учет) в целом и по отдельным видам грузов.

6. Контроль заполнения бункеров  и подвесных складов и выдача  грузов.

7. Контроль состояния тягового (ленты, цепи) и других основных  элементов, обеспечивающий высокую надежность работы машины.

Несмотря на широкие возможности автоматизации транспортирующих машин, разработка и внедрение автоматических систем для выполнения перечисленных операций являются сложной проблемой. Основные трудности заключаются в широком разнообразии производственных условий работы транспортирующих машин и большом количестве их конструктивных типов. Для широкого и успешного внедрения автоматизации необходимы совместные усилия машиностроителей, прибористов и электротехников. Машиностроители должны обеспечить высокую надежность машин и простоту их обслуживания в тяжелых условиях эксплуатации. Для автоматической работы машины или комплекса машин недостаточно только установить необходимые приборы автоматического управления, очень важно обеспечить длительную непрерывную и надежную работу машины при минимальном количестве обслуживающего персонала. Для выполнения этого условия, помимо общих требований обеспечения надежности машин, надо внедрить целый ряд вспомогательных автоматических устройств, контролирующих надежность работы машины, центрирование хода ленты, очистку ленты от прилипших частиц груза, сигнализацию о перегрузке рабочих элементов и т. п. Автоматизированные системы требуют высокой культуры производства и обслуживания машин.