книги / Роликовые и дисковые конвейеры и устройства
..pdfН. Е. ИВАНОВСНИЙ , А. н. рятвщип, А. п. щгглин
РОЛИКОВЫЕ И ДИСКОВЫЕ КОНВЕЙЕРЫ И УСТРОЙСТВА
МОСКВА МАШИНОСТРОЕНИЕ„
19 73
И 22
УДК 621.867.6
И в а н о в с к и й К» Е., |
Р а к о в щ и к А. Н., |
Ц о г л и н А. Н. Роликовые |
и дисковые конвейеры |
и устройства. М., «Машиностроение», 1973, 216 с. В книге рассмотрены конструкции роликовых и ди
сковых конвейеров и устройств, классификация кон вейеров и их области применения в транспортно-тех нологических линиях и системах. Даны конструктивные расчеты и теория конвейеров, основные положения по определению технико-экономической эффективности применения роликовых конвейеров в механизации внутрицехового транспорта и механизации складов. Приведены необходимые справочные данные, изложены результаты исследований динамических процессов, возникающих при перемещении грузов приводными роликовыми конвейерами. Определены основные тенден ции совершенствования конструкций роликовых и ди сковых конвейеров.
Книга предназначена для инженерно-технических работников проектных, конструкторских организаций и заводов, занимающихся расчетами и изготовлением конвейеров, а также разработкой и осуществлением проектов механизации погрузочно-разгрузочных, транс портных и складских работ.
Табл. 23, ил. 120, список лит. 46 назв.
Рецензент д-р техн. наук проф. Р. Л. Зенков
Роликовые и дисковые конвейеры являются одним из старей ших типов машин непрерывного транспорта.
Всвязи с широким развитием поточно-массового производства
иобщим научно-техническим прогрессом эти конвейеры в после военный период получили широкое распространение во всех отрас лях промышленности как средство непрерывного транспорта са мых разнообразных массовых штучных грузов.
За последние годы из числа заявок на изобретения по конвейер ному транспорту значительная доля падает на дисковые и ролико вые конвейеры и устройства; из них существенную часть состав ляют заявки на тормозные ролики, гидравлические и пневматиче ские системы управления, накопительные и передающие устрой ства.
Роликовые и дисковые конвейеры широко применяются для
транспортирования разнообразных тарных и штучных грузов, име ющих плоскую опорную поверхность: деталей и узлов машин и механизмов, литейных форм, ящиков и картонок, прокатных балок, досок и брусков, труб, листовых грузов, насыпных грузов в мешоч ной (при тугой набивке) и иной таре, поддонов, контейнеров и т. д. При соблюдении определенных условий эти конвейеры могут при меняться и для транспортирования штучных грузов неопределен ной формы, таких как кипы, свертки или пакеты ватообразных материалов, кожи в различных стадиях технологической обра ботки, текстильных и швейных изделий и т. п. Эти конвейеры при меняют в заготовительных, механических и сборочных цехах маши ностроительных заводов; в прокатных цехах металлургических заводов; на предприятиях легкой, пищевой и деревообрабатываю щей промышленности; в транспортных, промышленных и торговых складах; на предприятиях связи.
Наиболее распространены роликовые и дисковые конвейеры как средство межоперационного внутрицехового транспорта, а также как средство механизации погрузочно-разгрузочных и складских работ в различных отраслях народного хозяйства. Роликовые конвейеры и отдельные ролики и диски часто применяют как составной элемент или узел в перегрузочных устройствах для штучных грузов, в технологических машинах и линиях на приеме
1* |
з |
и выдаче грузов, на межоперационном транспорте внутри техноло гических линий.
Возможность компоновки из отдельных секций роликовых и дисковых конвейеров самых разнообразных транспортных систем и легкость стыковки их с конвейерами других типов и технологи ческими машинами способствуют широкому применению их в со временных транспортно-технологических системах разных произ водств, а также на промышленных, торговых и транспортных скла
дах штучных |
грузов. |
Главы I, |
II, III, VI и VII написаны К. Е. Ивановским, |
глава V — А. |
Н. Раковщиком и глава IV — А. Н. Цоглиным. |
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РОЛИНОВЫХ И ДИСИОВЫХ НОНВЕЙЕРАХ И УСТРОЙСТВАХ
Роликовые и дисковые конвейеры, несмотря на их значительное " конструктивное различие, относят к одному виду конвейеров без ходовой части — к конвейерам, не имеющим специального органа, несущего груз и передвигающегося вместе с ним. Имеется особый тип роликового конвейера, имеющий ходовую часть (обычно двухцепную), которая оборудована несущими груз роликами. Такие конвейеры, обычно называемые Катковыми, распространены
как |
питатели и накопители. |
|
|
|
|
|
Принятое в книге деление конвейеров этого вида на роликовые |
||||||
и дисковые — условно, |
но достаточно |
определенно: |
у роликов |
|||
роликовых конвейеров |
(даже |
если |
ролики |
очень |
короткие) |
|
две |
подшипниковые опоры; |
диски |
дисковых |
конвейеров на |
||
одной подшипниковой опоре. Распространенное в литературе деление этого вида конвейеров на роликовые и дисковые по ширине несущего органа не противоречит предложенной класси фикации.
Движение грузов по роликовым и дисковым конвейерам или свободное, гравитационное под действием собственного веса при наклоненных в сторону движения конвейерах, или принудитель ное при горизонтальных конвейерах и конвейерах, наклоненных против движения грузов. При принудительном движении внешняя движущая сила прикладывается или непосредственно к грузам (толкающие устройства и ручное передвижение), или вращает ролики, при этом грузы движутся за счет сцепления опорной по верхности груза с роликами или дисками. Последний способ в ди сковых конвейерах применяют довольно редко ввиду их конструк тивных особенностей.
Конструкция роликовых и дисковых конвейеров позволяет собирать в горизонтальной плоскости криволинейные участки (обычно по дуге окружности). Таким образом, роликовые и диско вые конвейеры относят к машинам непрерывного транспорта для штучных грузов. Такие машины могут иметь пространственную трассу, в том числе трассу по винтовой линии. Однако особенности взаимодействия транспортируемого груза с полотном конвейера
врезультате трения ограничивают угол подъема конвейера как
внаправлении движения, так и против него определенными пре делами даже при применении толкающих устройств. Это будет детально рассмотрено ниже.
Отсутствие у роликовых и дисковых конвейеров_ходовой части предопределяет конструктивную простоту, а следовательно, и бо лее низкую стоимость их в сравнении с машинами непрерывного транспорта с ходовой частью, что является положительным факто ром.
При прохождении таких конвейеров через производственные участки с особыми температурными или технологическими режи мами (сушильные, холодильные, окрасочные и очистные камеры) они не разносят непосредственно от этих участков тепловую энер гию или элементы агрессивных сред. Особые режимы действуют только на отдельные участки конвейеров, тогда как у конвейеров
сходовой частью эти режимы действуют периодически на всю ходовую часть. Указанное обстоятельство упрощает ремонт и об служивание роликовых и дисковых конвейеров, имеющих участки
сособым режимом.
Для перемещения груза по роликовым и дисковым конвейерам
требуется |
усилие, равное приблизительно 2—3% |
его веса, |
что |
в 8— 10 |
раз меньше усилия, необходимого для |
перемещения |
|
того же |
груза скольжением по плоскости, и |
в 1,5—2 |
раза |
меньше усилия, необходимого для перемещения его цепным конвейером с катками на шарикоподшипниках по горизонталь ному пути.
Таким образом, роликовые и дисковые конвейеры являются наименее энергоемкими в эксплуатации и наименее трудоемкими в изготовлении, чем остальные конвейеры для штучных грузов. Однако они обладают рядом органических особенностей, снижаю щих во многих случаях их технико-экономические достоинства как машин непрерывного транспорта общего назначения для штучных грузов. Эти особенности будут детально рассмотрены в соответствующих разделах книги; в настоящей главе ограни чимся рассмотрением самых общих особенностей таких кон вейеров.
Роликовые и дисковые конвейеры наиболее целесообразно при менять для .транспортирования легких и средних по весу грузов; для транспортирования тяжелых грузов дисковые конвейеры об щего назначения по своей конструкции вообще непригодны, а кон струкция и монтаж роликовых конвейеров значительно услож няются. Встроенные в ролик подшипники в этих случаях заме няются выносными, а диаметр роликов значительно увеличивается. Это, в свою очередь, увеличивает в степенной зависимости вес вра щающихся масс ролика и его момент инерции, от чего возра стает сопротивление движению груза. Поэтому в практике для роликовых конвейеров общего назначения расчетные грузо подъемности и диаметры роликов ограничены, как это видно из табл. 1.
Тенденция в ограничении диаметров роликов и допустимых нагрузок для роликовых конвейеров общего назначения получила отражение и в национальных стандартах многих стран, а также
б
в ISO (Международная организация по стандартизации), что видно из табл. 2.
Таким образом, роликовые конвейеры общего назначения огра ничены по наибольшим диаметрам роликов и по грузоподъемности, что, конечно, не исключает применения их для транспортирования тяжелых грузов, например в металлургической промышленности.
Однако в этом случае получает |
|
|
|
||||
ся специальная машина большей |
|
Таблица 2 |
|||||
конструктивной сложности, ино |
|
|
* |
||||
го класса и с другими технико |
|
Наибольший диаметр ролика в мм |
Наибольшая статическая на грузка на ро лик в кгс |
||||
экономическими |
показателями. |
|
|||||
|
|
Таблица |
№ стандарта (страна) |
||||
|
|
1 |
|
||||
Наиболь |
Наиболь |
|
|
||||
шая стати |
|
|
|
||||
ший диа |
ческая |
|
|
|
|
||
Страна, фирма |
метр |
нагрузка |
БС-2567—62 (Анг |
76 |
320 |
||
|
ролика |
на ролик |
|||||
t |
в мМ |
в кгс |
лия) ..................... |
|
|
||
|
|
102 |
|
||||
|
|
|
VNI-4181—59 (Ита |
— |
|||
Англия, |
76,2 |
183 |
лия) • • |
. . . . |
159 |
2500 |
|
М-46657 и М-46658 |
|||||||
Коллинз |
|
|
|||||
76,2 |
69 |
(ГТЪлыиа) |
• . |
|
|
||
Англия, Кинг |
|
|
|||||
ДИН-15207—60 |
|
|
|||||
Франция, |
89 |
350 |
219 |
— |
|||
( Ф Р Г ) ......................... |
|||||||
Галле |
|
|
|||||
|
|
SMS-2322 (Швеция) |
219 |
— |
|||
Япония, |
150 |
750 |
|||||
ISO/TC |
101 56 F (ре |
|
|
||||
Санки-Когио |
|
|
108 |
|
|||
159 |
|
комендация ISO) |
— |
||||
СССР, Союз- |
2500 |
||||||
ГОСТ |
8324—71 |
|
|
||||
проммехани- |
|
|
159 |
|
|||
|
|
(СССР) |
|
2500 |
|||
зация |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
Роликовые и дисковые конвейеры обычно применяют как на польные машины, и в отличие от подвесных конвейеров они зани мают производственные площади. Поэтому на них целесообразно транспортировать штучные грузы определенных габаритов. Макси мальная длина роликов по рекомендации ISO должна быть равна 1250 мм и по ГОСТу 8324—71 1200 мм, что предопределяет ши рину транспортируемого груза не свыше 1100 мм при вписывании груза в габариты конвейера и не свыше 1500 мм, если допускаются
консоли груза за пределами габаритов конвейера. Крупногабарит ные грузы при необходимости транспортируются на сдвоенных конвейерах или на двух линиях роликовых дорожек.
Наименьший шаг роликов, применяемый в практике, 32 мм, а наименьший диаметр роликов — 25 мм, отсюда наименьшая длина транспортируемого груза 65—70 мм. При этом вес груза
должен быть в три раза больше веса одного ролика. Таким обра зом, роликовые и дисковые конвейеры общего назначения не могут транспортировать мелкие и весьма легкие штучные грузы. При необходимости применяют производственную тару, поддоны, кон тейнеры и т. д. или создают специальные облегченные роликовые
конвейеры. Однако поскольку в большинстве случаев роликовые и дисковые конвейеры горизонтально не замкнуты в кольцевую систему, возврат порожней тары вызывает при проектировании механизации транспорта определенные сложности, значительно большие, чем, например, при проектировании замкнутых систем подвесного транспорта. Нельзя полностью исключать возможность скольжения опорной поверхности груза по роликам или дискам, поэтому транспортирование на этих конвейерах грузов с оконча тельно обработанной поверхностью (полировка, качественная окраека и т. д.) допускается только с принятием специальных мер (например, обрезинивание роликов и дисков), если они обеспечи вают сохранность поверхности груза.
1. РОЛИПОВЫЕ НОНВЕЙЕРЫ
Роликовые конвейеры, несмотря на однообразность их основных принципиальных решений, имеют достаточно много конструктив ных исполнений. Роликовые конвейеры разделяют (рис. 1) на две группы: приводные и неприводные.
Приводные конвейеры применяют тогда, когда необходимы определенная и достаточно высокая производительность конвей ера, большая длина транспортирования, подача грузов в строго заданном темпе и транспортирование под углом на подъем. При этом угол подъема должен быть меньше угла трения груза (5—6%) о полотно конвейера; при необходимости получения больших углов применяют верхние поджимные ролики или синхронно движу щиеся поджимные ленты. При перемещении длинных цилиндриче ских грузов по роликам с клиновой выточкой на рабочей поверх ности или по роликовому полотну, образованному двумя рядами роликов, расположенными под углом к горизонту, навстречу друг другу, угол подъема конвейера может достигать 10— 12°
Приводные роликовые конвейеры по своей конструкции значи тельно сложнее неприводных, а следовательно, и дороже послед них. С целью упрощения конструкции приводные конвейеры часто делают с принудительным вращением не каждого ролика, а через один, два или три ролика. Конвейеры с приводом каждого ролика обеспечивают более стабильное и спокойное движение грузов, поэтому конвейеры с приводом не каждого ролика рекомендуют применять в менее ответственных случаях, для горизонтальных конвейеров и длинномерных грузов, с обязательной проверкой рас четом достаточности тяговой способности приводных роликов.
Приводные конвейеры имеют два исполнения приводов: инди видуальное и общее (см. рис. 1). Общий привод обеспечивает высо кую синхронность работы роликов, однако конструктивно он зна чительно сложнее индивидуального, а при больших нагрузках получается еще и громоздким.
Успехи электротехнической промышленности в настоящее время расширили области применения конвейеров с индивидуаль ным приводом и, в частности, со встроенными в ролики электродви-
8
Рис. 1. Классификация роликовых конвейеров
гателями. Работа приводных роликов с двигателями на переменном токе достаточно синхронна. Так в Японии выпускают мотор-ро лики диаметром 120 мм со встроенным электродвигателем перемен
ного тока.
Роликовые конвейеры с общим приводом разделяют на две группы: с передачами и с тяговым органом. Отличительной осо бенностью общего привода с передачами является жесткая син
хронизация |
работы всех |
роликов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
6 |
5 |
|
U |
|
|
|
|
|
12 |
13 |
Н -< |
|
|
|
* |
|
|
|
|
|
|
■Н||||Н1иА||В||-|Л..1|1.||\|пИ1.1{.11<|И|1»1|1И|[1И|д |
|
|
|
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . |
|
|
|
^ - 1 |
|
->^-=z « -т -V r V |
|
^ r ^ |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
‘M |
|
|
U |
|
,-- 1W:1 f ] |
|
|
M- 4 - 4 ™ |
+ - + - |
|||||||||
V |
1/ |
|
|
|
Ш U |
|
1 |
M |
|
_Ц-1 ц yUJi_ _UL L U |
Ы |
1 |
||||||||||
|
3 |
'V 1 |
|
|
1 |
1 |
У /' / 1' |
|
1 / ' |
|
|
1 / |
||||||||||
1 |
2 |
|
|
9 |
10 |
11 |
|
1 |
2 |
3 |
|
is |
7 |
|
|
|
8 |
|
|
|||
- И |
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
. |
|
S |
|
. |
|
|
|
|
^ |
||
г а - - | л |
m |
I" Z S r^ " " 2 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
п |
п |
|
|
m |
и |
|
и и |
Т |
п |
п |
г |
|
п |
п |
rti |
|
|
rh |
rh |
|
||
i . |
i - |
. - |
|
и |
j |
j |
j |
j |
j |
|||||||||||||
i ... |
ii . |
! |
|
i |
i |
|
|
|
mi j |
|
|
j i |
||||||||||
s) ! |
1 |
|
|
! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ш |
|
Ш |
|
|
||||
)Щ 7Щ 7 |
/ |
T |
|
|
т |
д |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
1 |
2 |
|
3 |
7 |
|
|
8 |
|
|
1 |
7 |
3 |
|
|
16 |
8 |
|
|
|
|
|
Рис. 2. Схемы приводных роликовых конвейеров с передачами:
1 — приводной ролик; 2 — ось приводного ролика; 3 — продольная балка; 4 — ведущее зубчатое колесо; 5 — ось паразитного колеса; 6 — паразитное зубчатое колесо; 7 — ось холостого ролика; 8 — холостой ролик; 9 — продольный трансмиссионный вал; 10 — ведомое коническое зубчатое колесо; 11 — ведущее коническое зубчатое колесо; 12 — ведомая звездочка; 13 — ведущая звездочка; 14 — втулочно-пластинчатая цепь; 15 —
дышло шатунной передачи; 16 — приводной ролик с кривошипом
На рис. 2 приведены схемы основных приводных роликовых конвейеров с передачами. На рис. 2, а показан конвейер с цилин
дрическими зубчатыми передачами. Особенностями этой конструк ции конвейера являются: простота изготовления цилиндрических зубчатых колес, необходимость паразитных зубчатых колес для обеспечения вращения роликов в одном направлении и последова тельное суммирование усилий от каждого ролика по всей линии передач, в связи с чем усилия на зубья колес роликов будут раз личные и изнашиваться отдельные зубчатые колеса будут весьма неравномерно. Одним из недостатков этой конструкции является необходимость делать приводным каждый ролик или в крайнем случае каждый второй, иначе паразитное колесо получается слиш ком большим.
На рис. 2, б показана схема конвейера с коническими зубчатыми
передачами. Особенности конструкции: относительная сложность изготовления конических зубчатых колес, отсутствие паразитных колес и равномерный износ зубьев колес (так как усилия от каж дого ролика последовательно суммируются не в передачах, а в про-
ю