Машины непрерывного транспорта

 

 

^ 1.2 Назначение машин непрерывного  транспорта

 

 

Конвейеры являются составной частью технологического процесса предприятия и основными  средствами комплексной механизации  и автоматизации погрузочно-разгрузочных и складских операций.

 

Высокая производительность машин непрерывного транспорта обеспечивается:

 

 

    непрерывностью процесса перемещения;

 

    отсутствием остановок для загрузки  или разгрузки;

 

    совмещением рабочего и обратного  движений грузонесущего элемента.

 

 

Особую  группу транспортирующих машин и  установок составляют работающие совместно  с ними вспомогательные устройства: питатели, весы, погрузочные машины, бункера, затворы, дозаторы и др.

 

Промышленный  транспорт по территориальному признаку подразделяется на внешний и внутренний (внутризаводской). Внешний транспорт  предназначен для доставки на предприятие сырья, топлива, полуфабрикатов, готовых изделий и других материалов; вывоза с предприятия готовой продукции и отходов.

 

Внутренний (внутризаводской) транспорт классифицируется на межцеховой и внутрицеховой.

 

Выбор средства межцехового транспортирования определяется масштабом и типом производства. Рациональным решением является объединение межцехового и внутрицехового транспортирования, исключая промежуточные перегрузки. Наиболее целесообразным является широкое использование автоматических линий, объединяющих в процессе перемещения технологические операции с изделиями (закалка, отпуск, очистка, охлаждение, окраска, сушка, упаковка и др.).

 

Тесная  связь конвейеров с общим технологическим  процессом предъявляет к ним  высокие требования: надежность, прочность, долговечность, удобство в эксплуатации, способность работать в автоматическом режиме.

 

Конвейеры применяются во всех областях народного хозяйства благодаря  высокой производительности, непрерывности перемещения и высокой степени автоматизации. Конструкции конвейеров очень разнообразны. Почти каждый из указанных типов машин имеет конструктивные разновидности, которые мы далее и рассмотрим.

 

^ 1.3 Классификация и основные  виды транспортирующих машин

 

 

Транспортирующие машины имеют  конструктивные особенности и различаются:

 

– по способу передачи перемещаемому  грузу движущей силы:

 

 

    действующие при помощи  механического привода;

 

    самотечные устройства, в которых груз перемещается под действием собственной силы тяжести;

 

    устройства пневматического  и гидравлического транспорта, в  которых движущей силой является  поток воздуха или струя воды.

 

 

– по характеру приложения движущей силы и конструкции: с тяговым  элементом (лентой, цепью, канатом); без тягового элемента;

 

– по роду перемещаемых грузов: для  насыпных и для штучных грузов;

 

– по направлению и трассе перемещения  грузов:

 

 

    вертикально замкнутые,  которые располагаются в вертикальной  плоскости и перемещают грузы  по трассе, состоящей из одного или нескольких прямолинейных отрезков;

 

    горизонтально замкнутые,  которые располагаются в одной  горизонтальной плоскости на  одном горизонтальном уровне  по замкнутой трассе;

 

    пространственные, которые  располагаются в пространстве и перемещают грузы по сложной пространственной трассе с горизонтальными, наклонными и вертикальными участками.

 

 

Классификация транспортирующих машин  непрерывного действия представлена на рис. 1.1.

 

Схемы трасс перемещения грузов транспортирующими машинами представлены на рис. 1.2.

 

По характеру движения грузонесущего (рабочего) элемента различают конвейеры  с непрерывным движением; с периодическим (пульсирующим) движением (поступательное, возвратно-поступательное, вращательное, колебательное).

 

По назначению и положению на производственной площадке различают конвейеры:

 

 

    стационарные;

 

    подвижные распределительные  с собственным попеременно возвратным  фиксированным движением (челноковые);

 

    переставные (переставляемые  по мере изменения мест  выработки в шахте или карьере);

 

    переносные;

 

    передвижные.

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.1. Классификация транспортирующих машин непрерывного действия

 

 

 

 

 

Рис. 1.2. Схемы трасс перемещения  грузов транспортирующими машинами:

 

а – вертикально замкнутая; б  – горизонтально замкнутая; в – пространственная

 

 

Существуют следующие способы  перемещения грузов [2]:

 

 

    на непрерывно движущемся  несущем элементе в виде сплошной  ленты или настила (ленточные,  пластинчатые, цепенесущие конвейеры);

 

    в непрерывно движущихся  рабочих элементах в виде ковшей, коробов, подвесок, тележек и т.д. (ковшовые, подвесные, тележечные, люлечные конвейеры, эскалаторы, элеваторы);

 

    волочением по неподвижному  желобу или трубе непрерывно  движущимися скребками (скребковые  конвейеры);

 

    волочением (проталкиванием) по неподвижному желобу вращающимися винтовыми лопастями (винтовые конвейеры);

 

    пересыпанием и продольным  перемещением во вращающейся  трубе – гладкой или с винтовыми  лопастями (транспортные трубы);

 

    скольжением под действием сил инерции или перемещением микробросками по колеблющемуся желобу или трубе (качающиеся инерционные и вибрационные конвейеры);

 

    на колесах или на  тележках по путям, уложенным  на полу помещения вне конструкции  конвейера (грузоведущие конвейеры);

 

   поступательный перенос на отдельные фиксированные участки по длине (шагающие конвейеры);

 

    в закрытой трубе непрерывным  потоком во взвешенном состоянии  в струе движущегося воздуха  или отдельными порциями под  действием струи воздуха (установки  пневматического транспорта, пневмопочта, пневмоконтейнеры);

 

    в желобе или трубе  под действием струи воды (установки  гидравлического транспорта);

 

    перемещением ферромагнитных  грузов в трубе или желобе  под действием бегущего магнитного  поля (соленоидные конвейеры).

 

 

 

^ 1.4 Основы выбора типа транспортирующей  машины

 

 

Основными критериями для выбора типа транспортирующей машины являются технико-экономическая  эффективность ее использования, обеспечение  надежности ее работы в заданных условиях, удовлетворение комплексу технических требований, охраны труда и техники безопасности.

 

Технические факторы выбора транспортирующей машины:

 

характеристика перемещаемого  груза;

 

заданная производительность;

 

направление, длина и конфигурация трассы транспортирования;

 

способы загрузки и разгрузки;

 

характеристика производственных процессов, сочетаемых с процессом  транспортирования; производственные и климатические условия.

 

 

^ 1.5 Общие сведения о машинах  непрерывного транспорта

 

 

1.5.1 Режимы работы, классы использования

 

и условия эксплуатации машин непрерывного транспорта

 

 

Работу конвейера характеризуют  следующие факторы:

 

фактическое (эксплуатационное) время  работы;

 

нагрузки, действующие на конвейер и его элементы при обеспечении  заданной производительности и продолжительности их действия;

 

условия производства и окружающей среды, в которых работает конвейер.

 

Совокупность этих показателей  определяет классы использования, расчетные  и эксплуатационные режимы работы конвейера. Использование конвейера по времени  характеризуется коэффициентами Kв.с и Kв.г [2]

 

 

Kв.с = tп.с / tс = tп.с / 24, (1.1)

 

 

Kв.г = tп.г / tг = tп.г / 8760, (1.2)

 

 

где tп.с и tп.г – плановое время  работы конвейера в сутки и  в год;

 

tс и tг – календарное время  (количество часов в сутки и  в год).

 

Расчетный коэффициент фактического использования конвейера по времени Kв

 

 

Kв = tм / tп ≤ 1, (1.3)

 

 

где tм – время фактической (машинной) работы конвейера, час;

 

tп – заданное плановое время  работы конвейера, час.

 

В зависимости от значений коэффициентов Kв.с, Kв.г, Kв и количества времени работы существует пять классов использования конвейеров по времени работы в сутки и в год: В1; В2; В3; В4; В5.

 

Классы использования конвейера  по производительности характеризуются  общим коэффициентом загрузки:

 

 

Kп = Qc / Qmax = Zc / Zmax, (1.4)

 

 

где Qc и Qmax – средняя и максимальная массовые производительности конвейера, т/час;

 

Zc и Zmax – средняя и максимальная  штучные производительности, шт/час.

 

В зависимости от значений коэффициента загрузки Kп существует три класса использования конвейера по производительности: П1; П2; П3.

 

Средняя производительность конвейера:

 

Qc = (1 / tсм)∑Qi τi, (1.5)

 

 

где Qi – производительность конвейера  в определенный промежуток времени  τi (час) в общем периоде рабочей  смены, т/час;

 

tсм = ∑ τi –общее машинное время работы конвейера в смену, час.

 

Подобным образом определяется средняя штучная производительность Zc (шт./час).

 

Классы использования конвейера  по грузоподъемности при транспортировании  штучных грузов характеризуются  коэффициентами максимальной Kм.н и эквивалентной Kэ.н загрузки. В зависимости от значений этих коэффициентов существуют три класса использования конвейера по грузоподъемности Н1; Н2; Н3 [2].

 

Использование конвейера по нагружению (натяжению) тягового элемента характеризуется коэффициентами максимального ^ Kм.ц и эквивалентного Kэ.ц натяжения, в зависимости от величин этих коэффициентов существуют три класса использования конвейера по нагружению тягового элемента Ц1; Ц2; Ц3. Установленные классы использования регламентируют пять режимов работы конвейеров: ВЛ; Л; С; Т; ВТ (табл. 1.1).

 

Основными показателями для определения  режима являются классы использования  конвейера по времени (В) и производительности (П) для всех видов конвейеров. Классы использования конвейера по грузоподъемности (Н) и по натяжению тягового элемента (Ц) являются дополнительными признаками и учитываются в поверочных расчетах, сравнительном анализе конвейеров, в расчетах долговечности элементов конвейера [2].

 

 

Таблица 1.1

 

Характеристика режимов работы конвейеров

 

 

Время работы конвейера

 

в сутки

 

Класс использования конвейера

 

по времени

 

Режимы

 

работы

 

конвейера

 

Примеры использования

 

конвейеров

 

Менее одной смены

 

В1

 

ВЛ

 

Периодически работающие конвейеры (на отдельных секциях склада, для  уборки стружки и т.д.)

 

Одна смена

 

Две смены

 

Три смены

 

В2

 

В3

 

В4

 

Л, С

 

С, Т

 

Т, ВТ

 

Конвейеры всех видов, непрерывно работающие (в заданное время) на предприятиях различных отраслей промышленности

 

Круглосуточно

 

В5

 

ВТ

 

Конвейеры для непрерывных технологических процессов

 

 

 

^ 1.5.2 Характеристика производственных, температурных и климатических  условий окружающей среды

 

 

При проектировании и эксплуатации машин непрерывного транспорта необходимо учитывать производственные, температурные  и климатические условия окружающей среды. Окружающая среда характеризуется составом и массовой концентрацией пыли, влажностью воздуха, насыщением его парами химических веществ, газами, вредно действующими на детали конвейера; температурой (климатическими условиями); пожаро- и взрывоопасностью.

 

Обозначения исполнений конвейеров для  микроклиматических районов с климатом:

 

У – умеренным;

 

ХЛ – холодным;

 

ТВ – влажным тропическим;

 

ТС – сухим тропическим;

 

Т – сухим и влажным тропическим;

 

О – общеклиматическое исполнение (для всех микроклиматических районов на суше).

 

Если конвейер располагается в  нескольких помещениях с различными производственными и температурными условиями, то в качестве расчетной  базы применяют наихудшие условия  эксплуатации.

 

 

^ 1.6 Характеристика транспортируемых грузов

 

 

Насыпные грузы (транспортируемые машинами непрерывного действия) –  это массовые навалочные кусковые, зернистые, порошкообразные и пылевидные материалы, хранимые и перемещаемые навалом (руда, уголь, торф, щебень, зерно, песок, цемент).

 

Свойства насыпных грузов:

 

кусковатость (размер и форма частиц);

 

плотность;

 

влажность;

 

угол естественного откоса;

 

подвижность частиц;

 

абразивность;

 

крепость;

 

коррозионность;

 

липкость;

 

ядовитость;

 

взрывоопасность;

 

способность самовозгораться, слеживаться, смерзаться.

 

Кусковатость (гранулометрический состав) – это количественное распределение  частиц груза по крупности. Однородность размеров частиц насыпного груза  определяется коэффициентом k0:

 

 

k0 = amax / amin, (1.6)

 

 

где amin – размер максимальной частицы транспортируемого груза, мм;

 

amax– размер минимальной частицы  транспортируемого груза, мм.