РЕФЕРАТ

Транспортирующие машины и оборудование

Выполнила: студентка группы

Проверил:

Красноярск 2006

Содержание

Введение

Ликвидация ручных погрузочно-разгрузочных работ, исключение тяжелого ручного труда при выполнении основных и вспомогательных производственных операций, комплексная механизация и автоматизация производственных процессов во всех областях народного хозяйства немыслимы без использования широкого комплекса транспортирующих машин.

Современные поточные технологические и автоматизированные линии, межцеховой и внутрицеховой транспорт, погрузочно-разгрузочные операции на складах и перевалочных пунктах органически связаны с применением разнообразных типов транспортирующих машин и механизмов, обеспечивающих непрерывность и ритмичность производственных процессов. Поэтому применение данного оборудования во многом определяет эффективность современного производства, а уровень механизации технологического процесса — степень совершенства и производительность предприятия. При современной интенсивности производства нельзя обеспечить его устойчивый ритм без согласованной и безотказной работы средств транспортирования сырья, полуфабрикатов и готовой продукции на всех стадиях обработки и складирования.

Современные высокопроизводительные грузоподъемные и транспортирующие машины, работающие с высокими скоростями и обладающие большой грузоподъемностью, появились в результате постепенного совершенствования машин в течение долгого времени. Еще в глубокой древности производились строительные работы, связанные с поднятием и перемещением больших тяжестей, например сооружение египетских пирамид (пирамида Хеопса высотой 147 м). Первыми средствами механизации были рычаги, катки и наклонные плоскости.

1. Ленточные и пластинчатые конвейеры, эскалаторы

Транспортирующими называют технические средства непрерывного действия для перемещения массовых сыпучих и штучных грузов по определенным линейным трассам. Их делят на конвейеры и устройства трубопроводного транспорта. Первыми перемещают грузы (сыпучие и кусковые материалы, штучные грузы, а также пластичные смеси бетонов и растворов) путем непосредственного механического воздействия на них тягового или транспортирующего органа. Конвейеры бывают ленточными, пластинчатыми, скребковыми, ковшовыми, винтовыми и вибрационными. Устройствами трубопроводного транспорта грузы перемещают в потоке жидкости или газа, а также в контейнерах.

Ленточными конвейерами (рис. 1, а) материал перемещают как в горизонтальном, так и в наклонном направлениях бесконечной прорезиненной лентой 4, огибающей приводной 6 и натяжной 2 барабаны. Движение ленты с перемещаемым грузом, поступающим через загрузочное устройство 3, обеспечивается силой трения на поверхности ее контакта с приводным барабаном, вращение которому передается от электродвигателя 10 через редуктор 9. Необходимое натяжение ленты обеспечивается различными конструктивными решениями, в частности, грузом 7, подвешенным на канате,

■

Рис. 1. Ленточный конвейер:

а — схема конструкции; б — роликоопоры.

второй конец которого закреплен на подвижной каретке натяжного барабана 2.

Обе ветви конвейерной ленты поддерживаются от провисания катучими опорами 5 и 8. В зоне загрузки материала, где опоры установлены наиболее часто, они представляют собой прямые горизонтальные ролики (рис. 1, б).

Материал разгружают через головной барабан 1 (см. рис. 1, а). В случае прямых роликоопор под грузовой ветвью возможна также промежуточная разгрузка с помощью наклонно установленного плужкового сбрасывателя 11. При необходимости промежуточной разгрузки на длинных конвейерах могут

Рис. 2. Схема ленточного конвейера для крутонаклонного транспортирования с покрывающей лентой

быть установлены также специальные промежуточные сбрасывающие тележки. Предельный угол наклона конвейера к горизонту зависит от подвижности транспортируемого материала и коэффициента трения материала о конвейерную ленту. При необходимости подъема материала на большую высоту при малом угле наклона приходится значительно увеличивать длину конвейера, что повышает стоимость установки. Этого недостатка лишены конвейеры с покрывающей лентой (рис. 2), применяемые для перемещения материалов по трассе с углом подъема до 60°. Соскальзывание материала предотвращается прижимной лентой (в виде тяжелого цепного мата или прорезиненной ленты с прижимными роликами), покрывающей материал и прижимающей его к основной ленте.

Для транспортирования строительных материалов применяют тканевые прорезиненные ленты из нескольких слоев (прокладок) ткани (белыпинга), изготовленной из хлопчатобумажных или, чаще, из более прочных синтетических волокон. В особых случаях в качестве прокладок используют тонкие стальные проволочные канаты при 6...8-кратном запасе прочности. Ширина ленты обычно составляет 0,4... 2 м, скорость ее движения 0,8... 4 м/с.

Ленточные конвейеры обладают высокой производительностью (до нескольких тысяч тонн в час), они обеспечивают значительную дальность транспортирования (до нескольких десятков километров). Для этого их обычно устанавливают каскадом — один за другим. Существенным недостатком такой

схемы установки является ее недостаточная надежность, так как выход из строя какого-либо одного конвейера приводит к остановке всего каскада.

В строительстве используют стационарные и передвижные ленточные конвейеры, перемещающие грузы на сравнительно небольшие расстояния.

Стационарными конвейерами оборудуют стационарные же производства (бетонные и железобетонные заводы, склады строительных материалов и т.п.).

Передвижные конвейеры, используемые обычно на строительных площадках, длиной 5... 15 м оборудуют колесами для перемещения вручную или в прицепе к тягачу. Ленточные конвейеры широко используют как транспортирующие органы в конструкциях траншейных и карьерных экскаваторов непрерывного действия, бетоноукладчиков и других машин.

Пластинчатые конвейеры (рис. 3) применяют для транспортирования мате-

Рис. 3. Пластинчатый конвейер

риалов с острыми кромками, например для подачи крупнокускового камня в дробилки, а также для транспортирования горячих материалов, деталей и изделий на машиностроительных заводах и заводах строительных конструкций. Тяговым органом у этих конвейеров являются две бесконечные цепи 3, огибающие приводные 4 и натяжные 2 звездочки. К тяговым цепям прикреплены металлические пластины 1, перекрывающие друг друга с целью исключения просыпания материала. Ширина пластинчатого настила обычно составляет 0,4... 1,6 м, а скорость движения — 0,01... 1 м/с.

Эскалаторы (рис. 4, а) являются разновидностью пластинчатых конвейеров. К ним относятся тоннельные для метрополитенов и поэтажные для крупных общественных зданий, магазинов и др. В эскалаторе в качестве тягового органа применяют две параллельные пластинчатые тяговые цепи (рис. 4, б), а в качестве настила используют ступени высотой 0,4 м и шириной 1 м (иногда 0,6 м — для поэтажных эскалаторов) (рис. 4, в), опирающиеся на две

Рис. 4. Эскалатор: а — общий вид; б — схема перехода ступеней; в — ступень; г — поручень

системы направляющих, что позволяет ступеням складываться на верхней и нижней площадках в плоский настил. В качестве поручней используют ленточные конвейеры с резинотканевой лентой специального профиля (рис. 4, г). Угол наклона эскалатора к горизонту обычно составляет 30°, высота подъема — до 45 м, скорость движения 0,75...0,96 м/с, пропускная способность — до 1000 человек в час.

2. Ковшовые конвейеры и подъемники непрерывного действия

Ковшовые конвейеры (рис. 5, а) применяют для перемещения материалов в ковшах в вертикальном или наклонном (под большим углом) направлениях. Их называют также ковшовыми элеваторами. В качестве тягового органа 4 используют конвейерную ленту или пластинчатые цепи, огибающие приводной 6 и натяжной 1 барабаны (при цепном тяговом органе — звездочки). На тяговом органе с определенным шагом закреплены ковши 3. Тяговый орган вместе с ковшами и барабанами (звездочками) заключен в металлический кожух 5. Наклонные элеваторы могут быть выполненными открытыми, без кожуха. Материал загружают через загрузочный башмак 2, а разгружают через разгрузочный башмак 7.

Различают быстроходные (скорость движения тягового органа 1,25... 2,5 м/с) и тихоходные (скорость 0,4... 1 м/с) элеваторы. Первые применяют для транспортирования порошкообразных, а также мелко- и среднекусковых материалов, а вторые — для средне - кусковых абразивных, крупнокусковых и плохо подвижных материалов. Для транспортирования сыпучих малоподвижных и подвижных материалов применяют соответственно мелкие (рис. 5, б) или глубокие (рис. 5, в) ковши, располагая их на тяговом органе с шагом 0,3... 0,6 м. Кусковые материалы перемещают остроугольными ковшами (рис. 5, г), располагая их вплотную друг к другу. Загружаются ковши быстроходных элеваторов при прохождении ими загрузочного башмака зачерпыванием, а разгружаются выбрасыванием материала под действием центробежных сил при огибании приводного барабана (звездочки). Ковши тихоходных элеваторов загружаются путем засыпания в них материала, а разгружаются под действием гравитационных сил. При этом материал скатывается по передней стенке впереди идущего ковша, вследствие чего снижается сила его удара о разгрузочный башмак.

Рис. 5. Ковшовый конвейер

Высота подъема материала составляет до 35 м, производительность (по объему материала) до 100 м³/ч. Преимущественная область Применения — заполнение высоких хранилищ — силосов и бункеров.

Подъемники непрерывного действия для штучных грузов (рис. 6) являются разновидностью ковшовых элеваторов. В таких устройствах к тяговым цепям подвешивают площадки-люльки (люлечные элеваторы), что позволяет не только поднимать, но и опускать груз (см. рис. 6, а). При жестком креплении полок на тяговых цепях элеватор устанавливают наклонно (рис. 6, б) и используют преимущественно для подъема штучных грузов, подаваемых на полки самотеком и также самотеком скатывающихся с них.

Рис. 6. Схемы подъемников непрерывного действия

Такие элеваторы используют в основном как погрузочно-разгрузочные устройства.

Элеваторы применяют и как пассажирские подъемники непрерывного действия (рис. 6, в). Для свободного прохождения через верхние и нижние звездочки кабины для пассажиров подвешивают шарнирно к двум цепям. Пассажирские элеваторы применяют в административных зданиях при небольших рассредоточенных пассажирских потоках. Скорость движения кабины не превышает 0,3 м/с, что позволяет пассажирам заходить в кабину и выходить из нее на ходу.

3. Винтовые и вибрационные конвейеры

Винтовые конвейеры применяют для горизонтального или наклонного (под углом до 20°) транспортирования сыпучих, кусковых и тестообразных материалов на расстояние 30...40 м. Конвейер (рис. 7, а) представляет собой желоб 4 полукруглой формы, внутри которого в подшипниках 5 вращается винт 3, приводимый электродвигателем 1 через редуктор 2. При вращении винта материал перемещается от загрузочного 6 к разгрузочному отверстию 7, перекрываемому задвижкой. Форма винта зависит от вида транспортируемого материала. Для хорошо сыпучих материалов (цемента, мела, песка, гипса, шлака, порошковой извести) применяют сплошные винты (рис. 7, б). Для кусковых материалов (крупного гравия, известняка, негранулированного шлака) используют ленточные и лопастные винты (рис. 7, в и д). Тестообразные, слежавшиеся и влажные материалы (мокрую глину, бетонные смеси, цементные растворы) перемещают фасонными и лопастными винтами (рис. 7, г и д). Диаметры винтов стандартизованы и составляют 0,15...0,6 м, производительность их в среднем 20...40 м³/ч, при больших размерах винта — до 100 м³/ч.

Рис. 7 Винтовой конвейер: а - общий вид; б - ленточный и лопастной винт соответственно; г - фасонный винт

Реже применяют вертикальные винтовые конвейеры (рис. 8), в которые материал поступает от горизонтального конвейера, создающего подпор.

Рис. 8 Вертикальный винтовой конвейер

Рис. 9 Вибрационный конвейер

В вибрационном конвейере (рис. 9) загруженному транспортируемым материалом желобу сообщаются несимметричные колебания так, что средняя скорость его перемещения в одном направлении значительно превышает среднюю скорость в противоположном направлении. При движении с меньшей скоростью желоб перемещается из положения 1 в положение 2 вместе с находящимся на нем материалом. При резком возвращении желоба в исходное положение из-за повышенной скорости уменьшаются силы трения между желобом и материалом, вследствие чего, а также из-за инерционности материала, он отстает от желоба, оставаясь на достигнутом ранее месте или незначительно смещаясь в направлении движения желоба и совершая, таким образом, скачкообразное движение по желобу за каждый цикл колебаний. Материалы можно перемещать по горизонтали, а также наклонно вверх и вниз. Источником колебаний служат электромагнитные возбудители или вибраторы с механическим приводом. В строительстве вибрационные конвейеры используют для транспортирования материалов на небольшие расстояния, например, при дозировании инертных материалов в производстве бетонных смесей или строительных растворов.

4. Установки для пневматического транспортирования материалов

Пневматическими установками перемещают сыпучие грузы с помощью сжатого или разреженного воздуха. Их применяют для погрузки, разгрузки и перемещения цемента, песка, извести, опилок и т. п. По принципу действия различают установки всасывающего и нагнетательного действия.

В установках всасывающего действия (рис. 10, а) транспортируемый материал поступает во всасывающий трубопровод 2 вследствие разрежения в нем воздуха, создаваемого вакуум-насосом 8. С помощью сопел 7 возможен забор материала одновременно из нескольких мест. Из всасывающего трубопровода смесь воздуха с транспортируемым материалом поступает в осадительную камеру 3, где, вследствие резкого снижения скорости потока из-за расширения выходного сечения, более тяжелые частицы материала оседают и через шлюзовой затвор 4 высыпаются в бункер 5, а частично очищенный воздух поступает в фильтр 6, работающий по тому же принципу осадительной камеры, где он очищается дополнительно и, пройдя через вакуум-насос 8, по трубопроводу 7 выбрасывается в атмосферу.

Рис.10.Принципиальные схемы пневмотранспортных установок

Вакуумный эффект в таких установках снижается по мере удаления от вакуум-насоса. Перепад давлений на участке сопло — насос составляет 40... 80 кПа, в связи с чем установки всасывающего действия способны транспортировать материалы на небольшие расстояния при малом перепаде высоты. Существенным недостатком таких установок является небольшая долговечность вакуум-насоса, внутренние полости которого подвергаются абразивному изнашиванию при недостаточной очистке выбрасываемого в атмосферу воздуха.

В установках нагнетательного действия (рис. 10, б) материал перемещается в потоке воздуха под действием избыточного давления, создаваемого компрессором 10, который засасывает воздух из атмосферы через воздухоприемник 9 и подает его в воздухосборник (ресивер) 11, откуда он поступает в транспортный трубопровод 14. Материал подается из загрузочного устройства 13 через затвор 12. Далее транспортная схема аналогична рассмотренной выше: в осадительной камере 15 происходит отделение материала от воздуха, который через затвор 16 выпадает в бункер 17, а воздух, очистившись от примесей фильтром 18, выбрасывается в атмосферу.

Нагнетательные системы применяют для транспортирования материала по разветвленному трубопроводу из одного места в несколько мест на значительные расстояния при большом перепаде высот. Давление воздуха в них 0,2 ...0,8 МПа.

Всасывающая и нагнетательная системы могут быть объединены в одну пневмотранспортную установку, например, при разгрузке вагонов с последующим транспортированием материала на дальние расстояния. Соединительным элементом в этом случае может быть конвейер любого типа, например, ленточный, на который материал разгружается из бункера 5 всасывающей части установки и которым он загружается в загрузочное устройство 13 нагнетательной части.

Преимущества пневматического транспортирования заключаются в герметичности установки, исключающей пыление и загрязнение материала, в полной механизации процесса загрузки и разгрузки материала, в компактности оборудования и возможности перемещения материала по трассе любой конфигурации протяженностью до 2 км при большом перепаде по высоте и большой производительности (200... 300 т/ч и более). Недостатком является высокий удельный расход энергии (в 3 — 6 раз больше, чем для конвейеров), быстрое изнашивание деталей оборудования при перемещении абразивных материалов.

Заключение

Транспортирующие машины находят широкое применение во многих отраслях промышленности, сельского хозяйства, всех видов транспорта, в которых используют как общепромышленные виды этих машин, так и их системы и конструкции, отражающие специфику данной области народного хозяйства. Механизация и автоматизация производственных процессов требуют всемирного расширения областей эффективного применения различных грузоподъемных и транспортирующих машин и механизмов. Широкое использование способствует механизации трудоемких и тяжелых работ, удешевлению стоимости производства, улучшению использования объема производственных зданий, сокращению путей движения грузов в технологической цепи производства.

Такое оборудование просто необходимо в современных условиях развития промышленности и других сфер, так как очевидна необходимость замены ручного труда автоматизированным вследствие быстрых темпов роста производства. Также оно намного упрощает транспортировку материалов, а самое главное - сокращаются затраты.

Список литературы

1. Волков, Д. П. Крикун, В. Я. Строительные машины и средства малой механизации. - М.: Мастерство, 2002. - 480 с.

2. Вайсон, А. А. Подъемно-транспортные машины. - М.: Машиностроение, 1989. - 536 с.

3. Александров М. П. Подъемно-транспортные машины. - М.: Машиностроение, 1984. - 360 с.