книги / Проектирование оборудования для производства целлюлозы и древесной массы. Транспортирующие машины

УДК 676.1.022.1:688.743.54

Рецензенты:

Кафедра «Машины автоматизированных систем» Санкт-Петебурского государственного технологического университета растительных полимеров;

профессор кафедры «Машины и аппараты промышленных технологий» Сибирского технологического университета, д-р техн. наук Ю.Д. Лашкевич

Сиваков В.П., Музыкантова В.И., Кучумов Е.Г. Проектирование оборудования для производства целлюлозы и древесной массы. Транспортные машины : Учеб, пособие / В.П.Сиваков, В.И. Музыкан­ това, Е.Г. Кучумов. - Екатеринбург : Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2007.

ISBN 978-5-94984-172-3.

Вучебном пособии излагаются основные положения по устройству

ипроектированию транспортирующих и транспортно-технологических машин, применяемых в целлюлозном производстве.

Предназначено для специалистов и студентов спец. 150405.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Уральского государственного лесотехнического университета.

УДК 676.1.022.1:688.743.54

государственный

лесотехнический университет, 2007

Учебное пособие содержит разделы по ленточным и цепным кон­ вейерам, элеваторам, винтовым конвейерам, винтовым транспортирую­ щим и технологическим устройствам, пневмотранспортным установкам и вспомогательному оборудованию транспортирующих машин.

В нем приводятся сведения по устройству и основам проектного расчета транспортирующих машин непрерывного действия и комплек­ тующего оборудования этих машин. Для машин транспортно­ технологического назначения наряду с расчетами по транспортированию грузов приводятся также сопутствующие технологические расчеты. Ряд расчетов осуществляется с применением ПЭВМ по программам, разрабо­ танным авторами.

В учебном пособии обобщены методические работы авторов с уче­ том требований учебного плана и рабочей программы курса, а также с учетом современного состояния проектно-конструкторских работ по транспортирующим машинам непрерывного действия.

Учебное пособие предназначено для студентов лесотехнических ву­ зов, обучающихся по специальности 150405 «Машины и оборудование лесного комплекса», и может быть полезно для студентов других механи­ ческих специальностей.

1. ЛЕНТОЧНЫ Е И ЦЕПНЫ Е КОНВЕЙЕРЫ

ТРАНСПОРТИРУЮ Щ ИХ МАШИН

1.1. ОБЩ ИЕ СВЕДЕНИЯ

Транспортирующие машины непрерывного действия в виде ленточ­ ных и цепных конвейеров широко применяются для механизации трудо­ емких процессов - для перемещения грузов непрерывным потоком. Грузо­ вой поток может быть в виде сплошной струи сыпучих материалов, а так­ же штучных грузов.

Основной элемент ленточного конвейера - гибкая замкнутая лента, по которой транспортируется груз. Диапазон производительности ленточ­ ных конвейеров - от нескольких тонн до десятков тысяч тонн в час. Лен­ точные конвейеры могут перемещать грузы по горизонтали и по наклон­ ной плоскости при угле подъема не более 2/3 угла естественного откоса (до 24°) материала в движении.

Основной элемент цепных конвейеров - тяговые цепи. В приводном устройстве звездочка передает тяговое усилие цепи за счет зацепления. Для транспортирования грузов на тяговых цепях устанавливают пластины, скребки, ковши и другие рабочие органы, от которых получили свое на­ звание конвейеры - пластинчатые, скребковые, ковшовые и др.

В целлюлозно-бумажной промышленности ленточные конвейеры наиболее распространены, благодаря высокой надежности, долговечности, простоте конструкции, способности транспортировать насыпные и штуч­ ные грузы, сравнительно невысоким капитальным затратам на их изготов­ ление, возможности автоматизации и простоте обслуживания. Они при­ меняются для транспортирования короткомерного баланса, технологиче­ ской щепы, коры, опилок, серы, извести и др.

Цепные конвейеры используются в качестве продольных и попереч­ ных бревнотасок, для транспортирования короткомерных балансов, руло­ нов, бумаги, кип картона и других штучных материалов.

Стационарный ленточный конвейер общего назначения (рис. 1.1) состоит из закрепленной на фундаменте или на несущих частях здания опорной стальной конструкции 6 в виде пространственной фермы. В пе­ редней части конвейера расположен привод 77 с приводным барабаном 7, а в задней части - барабан с натяжным устройством 7. Замкнутая (беско­ нечная) гибкая лента 5 охватывает барабаны и опирается на верхние 4 и нижние 10 роликоопоры. Груз поступает на ленту через загрузочное уст­ ройство 2, которое может быть стационарным или передвижным, а раз­

гружается через воронку 8 приводного барабана или в любом месте трассы с помощью плужковых сбрасывателей 3 или передвижной разгру­ зочной тележки. Конвейеры снабжены дополнительными устройствами безопасности, контроля и автоматизации, а также устройствами очистки ленты 9.

Рис. 1.1. Стационарный ленточный конвейер:

1 - натяжной барабан; 2 - загрузочное устройство; 3 - плужковый сбрасыватель; 4 - верхние роликоопоры; 5 - лента; 6 - опорная конструкция; 7 - приводной барабан; 8 - воронка; 9 - устройство для очистки ленты; 10 - нижние роликоопоры; 11 - привод

В зависимости от типа роликоопор верхняя ветвь ленты может быть по форме плоской или желобчатой. При желобчатой ленте масса переме­ щаемого насыпного груза и соответственно производительность при той же скорости и ширине ленты примерно в 2 раза больше чем при плоской ленте. В коротких конвейерах лента вместо роликов может опираться на деревянный или металлический настил.

Конвейеры могут быть выполнены с различными трассами длиной от 30 до 350 м с углом наклона до 30° (рис. 1.2). В каждом конкретном случае конвейеры проектируются индивидуально согласно заданию, но при этом составные части конвейера выбираются из типоразмерных рядов имеющегося оборудования.

1 .2 . КО НВЕЙЕРНЫ Е ЛЕНТЫ

Конвейерная лента является основным, наиболее дорогим (примерно 50 % стоимости конвейера) и наименее долговечным элементом конвейе­ ра. Лента должна обладать прочностью, гибкостью, ограниченным удли­ нением, износостойкостью рабочей поверхности [1]. Наибольшее приме­ нение получили прорезиненные конвейерные ленты, состоящие из каркаса (набор прокладок), заключенного между резиновыми обкладками (рис. 1.4, а). Каркас предназначен для поддержания груза и передачи тяговых усилий. Резиновые обкладки защищают каркас от механических повреждений и воздействия окружающей среды. По типу каркаса ленты делят на резинотканевые (каркас из тканевых прокладок) и резинотросо­ вые (каркас из стальных тросов) общего назначения и специальные. Проч­ ность ленты характеризуют усилием разрыва полоски прокладки шириной 1 см, называемым прочностью ленты <тр, Н/мм, значения которой указы­ ваются цифрами в обозначении ленты.

Рис. 1.4. Конвейерные ленты:

а- резинотканевая; б - резинотросовая; в - с поперечными перегородками;

г- с рифлеными выступами; 1 - тканевая прокладка; 2 - резиновая обкладка; 3 - брекерная ткань; 4 - стальной трос; 5 - перегородки

Для прокладок резинотканевых лент применяются ткани из лавсано­ вых (тип ТЛ) и анидных (тип ТА) волокон, комбинированные лавсано­ хлопчатобумажные (тип БКНЛ), с брекером из капроновой основы (тип ТК), из лавсана по основе и нитей капрона по утку (тип Т Ж ).

Ширина ленты и число прокладок приведены в табл. 1.1. Толщины тканевых прокладок & = 1,2...2,0 мм, резиновых обкладок рабочей поверх­

Цифры ткани каркаса обозначают прочность (7Р, Н/мм, прокладки шириной 1 см.________________________________________________

Ленты типа БКНЛ применяют для транспортирования абразивных грузов; ленты типа ТА, ТЛ, Т Ж - для транспортирования среднекусковых абразивных 1рузов; типа ТА - для транспортирования среднекусковых, и типа ТК - для транспортирования крупнокусковых скальных грузов. Дос­ тоинствами резинотканевых лент являются возможность их выбора в ши­ роком диапазоне прочностных параметров, относительная простота вы­ полнения стыков, высокая амортизирующая способность при динамиче­ ских нагрузках. Недостатки этих лент: значительное удлинение (до 4 %) при рабочих нагрузках, увеличенные размеры барабанов при большом числе прокладок.

Резино'гросовые ленты типа РТЛ состоят из силового каркаса (один ряд стальных проволочных тросов диаметром 3...12 мм, расположенный с шагом 9... 18 мм) и наружных резиновых обкладок (рис. 1.4,6). В обкладке может быть несколько тканевых прокладок для связи силового каркаса. Резинотросовые ленты имеют высокую прочность (500...6000 Н/мм), не­ большое удлинение при рабочих нагрузках (до 0,25 %) и повышенную долговечность. Недостатками являются большая масса, сложность изго­ товления стыкового соединения, увеличенные радиусы перегибов и др. Ленты применяют для транспортирования крупнокусковых абразивных грузов.