 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Зупинники стрічкових транспортерів
|
Читайте также: |
Після зупинки двигуна стрічка похилого транспортера під дією сили тяжіння вантажу, що знаходиться на її робочій вітці, може рухатися вниз. У цьому випадку вантаж завалить завантажувальний пристрій, що може викликати руйнування будь-якої деталі транспортера. Щоб уникнути цього, похилий транспортер повинен мати зупинник, який допускав би вільне обертання валів привода тільки в бік робочого руху. Звичайно зупинник монтують на приводному валу транспортера.
Основними вимогами, які ставляться до зупинників, є надійність, простота конструкції, швидка дія при вимиканні двигуна (щоб стрічка не встигла набути великої швидкості заднього ходу), плавне вмикання (без ривків і поштовхів, що передаються на стрічку), довговічність.
Рис.2.57. Храповий зупинник.
Для стрічкових транспортерів частіше застосовують храпові і рідше фрикційні зупинники.
Храповий зупинник (рис. 2.57) являє собою пристрій, який складається з: храпового колеса (що має зуби особливої форми), яке насаджене на приводному валу, і собачки, що знаходиться з ним у зчепленні і вільно повертається на нерухомій осі.
Для того щоб у період зупинки транспортера під навантаженням собачка
не вийшла з зачеплення з храповиком, потрібно геометричну вісь повороту собачки розміщати на дотичній до ободу храповика, проведеній у вершині зуба, що знаходиться в зчепленні з собачкою, і упорна площина повинна складати цілком певний кут α до радіуса храповика, яка проходить через вершину цього зуба.
Розглянемо дію зуба храповика на собачку на початку її зачеплення, тобто у положенні упора вершини зуба у її носик (рис. 2.57, а). Сила тиску зуба храповика на собачку (сила N0), нормальна до упорної площини зуба, може бути розкладена на дві сили: Р — колову, що передається через собачку на вісь повороту і з неї на раму; Т — радіальну, направлену по радіусу храповика, що передається на вал і з нього на раму.
Сила Т прагне повернути собачку і притиснути її до дна западини храпового зуба. Цьому зубу чинить опір сила тертя
Для того щоб собачка могла повністю увійти в зачеплення із зубом храповика, необхідно дотримуватися такої нерівності
або 
З останньої нерівності одержимо:
або 
(2.45)
Рекомендується брати кут α = 20°, що задовольняє нерівність (2.45) навіть при грубо оброблених поверхнях стикання собачки з зубами.
При побудові зубів храповика треба провести з центра колеса коло радіусом 
(рис. 2.57, а) і направити дотичну до цього кола упорну площину кожного зуба так, щоб кути при вершинах зубів були гострими. Нарізують храпові зуби за допомогою дискової фрези з кутом профілю 60°.
Діаметр початкового (зовнішнього) кола храповика D0 = mz, де m — модуль та z — число зубів. Діаметр кола западин D = D0 - 2 h, де Н — глибина западини (радіальний розмір).
Зуб храповика при розрахунку на міцність розглядають як балку (рис. 2.57, в), закріплену одним кінцем і навантажену на другому силою N0
Н / м 2, (2.57)
| де Мзг | - | згинальний момент, Н · м; |
| W | - | момент опору небезпечного перерізу, м3; |
| b | - | довжина зуба, м; |
| а | - | товщина зуба біля кореня, виміряна паралельно до напрямку згинальної сили N0, м; |
| h' | - |  плече згинальної сили 
|
Рекомендується: b = ψm; h = 0,75 m; а = 1,5; h = 1,5 · 0,75 m, де ψ – коефіцієнт довжини зуба.
Помноживши чисельник на R0, знаменник на 
(дорівнює R0) і підставивши у розрахункове рівняння значення розміру зуба, а також взявши α = 20°, одержимо:
Н/м2, (2.58)
де 
| - | згинальний момент, Н · м; |
| z | - | число зубів храповика. |
Звідси
м, (2.59)
Коефіцієнт довжини зуба рекомендується приймати: для чавуну ψ = 1,5…3,5, для стального литва ψ = 1,5…2,5; для прокатної сталі ψ = 1,0…1,5.
Допустимі напруги на згин для зубів храповика, враховуючи удар, беруться заниженими:
[σ]зг = 10…12 мН/м2 для СЧ 15-32 та СЧ 18-36, [σ]зг = 15…20 мН/м2 для стального литва марок 35Л та 45ЛГ, [σ]зг = 25…40 мН/м2 для прокатної і кованої сталі марок Ст. З та Ст. 4.
У формулу (2.59) Мк треба підставляти у Н·м та [σ]зг в Н/м2. Не слід брати дуже мале число зубів, бо зупинка храповика супроводиться ударом. Удар буде тим більший, чим більший крок зуба. Для зменшення впливу удару іноді ставлять кілька собачок, зміщуючи їх зачеплення з зубами (при двох собачках на півкроку, при трьох на третину кроку і т. д.).
Зуби храповика, враховуючи початковий момент зачеплення, перевіряють на інтенсивність навантаження по довжині зуба:
Н/м, (2.60)
де [ q ] - допустима інтенсивність навантаження: для чавунних храповиків [ q ] = 100 кН/м, для стальних [ q ] = 300 кН/м.
Собачка (рис. 2.57, б) працює одночасно на стиск та згин. Найбільші напруги виникають у момент упору її носика у вершину зуба храповика:
Н/м2, (2.61)
де 
| - | напруга стиску, Н/м2; |
| - | напруга згину, Н/м; |
| b1 | - | товщина собачки, м; |
| с | - | плече згинального моменту, м; |
| s | - | висота поперечного перерізу собачки у небезпечному перерізі, м. |
Собачки виготовляють із сталі марок Ст. З і Ст. 4, для яких допустимі напруги, враховуючи ударний характер навантаження, беруться заниженими:
[σ]зг = 25…40 мН/м2.
Крутний момент на приводному барабані, що сприймається зупинником, при оберненому русі стрічки буде такий:
(2.62)
| де Wор | - | рушійна сила при оберненому русі стрічки; |
| Dб | - | діаметр барабана, м. |
Для визначення сили Wор використовуємо схему (рис. 2.56), прийнявши напрям руху (під дією сили тяжіння вантажу) робочої вітки вниз вздовж стрічки, а холостої — вгору:
(2.63)
У тому випадку, коли Wор дорівнює або менше нуля, то зупинник не потрібний, тому що гальмування і зупинка відбуваються за рахунок тертя стрічки об підтримуючі опори. Це можливо при малому куті Р і при плоских опорах стрічки.
Застосовують також храпові зупинники з внутрішнім зачепленням. Конструкцію одного з них показано на рис. 2.58. Зуби храповика розміщені на внутрішньому боці обода приводного барабана. Дві собачки шарнірно з'єднані з нерухомою втулкою, яка має два роги. Собачки підтиснені до зубів храповика легкими пружинками і входять у зачеплення через півкроку одна після одної.
Рис.2.58. Храповий зупинник з внутрішнім зачепленням
Опорні поверхні зубів храповика розміщені радіально, а тому силою, нормальною до робочої поверхні зуба, буде колова сила Р.
Треба дотриматися такої нерівності
або α > ρ.
Звичайно α беруть від 20° до 30°.
Модуль храпового зачеплення визначається так, як і при зовнішньому зчепленні:
Н / м 2,
b = ψm; h = 0,75 m; а = 3 h.
Помноживши чисельник на R0, а знаменник на 
одержимо:
Звідси
м.
Храпові зупинники не завжди виправдовують себе при транспортуванні в'яжучих вантажів, тому що заглибини храпового колеса залипають і собачка може перепустити кілька зубів перш ніж потрапить у чисту западину. Внаслідок цього станеться надмірний розгін тягового органу, а наступна раптова зупинка викличе удар, який може призвести до руйнування зупинника чи інших елементів транспортера.
Зараз, крім храпових зупинників, поширені роликові фрикційні зупинники. Вони діють плавно і тому не мають основного недоліку храпових зупинників, тобто ривків, але вони складніші за конструкцією і дорожчі, тому що вимагають більш старанного виготовлення, більш дорогих матеріалів та термічної обробки деталей.
Роликовий зупинник (рис. 2.59) складається з нерухомого кожуха 1, у який запресовано стальну втулку 2; диска 4, жорстко насадженого на приводний вал 5, роликів 3, розміщених у гніздах диска 4.
При робочому обертанні приводного вала ролики перестають бути заклиненими і не перешкоджають обертанню вала (незважаючи на те, що пружинки 6 притискають їх до сполучених з ними поверхонь втулки 2 диска 4. При припиненні транспортування вантажу, тобто при тенденції приводного вала до обертання в оберненому напрямку, ролики заклинюються між втулкою 2 та опорними поверхнями гнізда диска 4, внаслідок чого обертання вала припиняється.
При ввімкненні привода у місцях контакту (у точках А і В) на ролик діють нормальні сили N0 і дотичні сили тертя (рис. 2.59). Перенісши сили у точку їх перетину (тобто на вісь ролика) і склавши їх геометрично, одержимо рівнодіючу, яка намагається виштовхнути ролик з кута заклинювання. Перенісши сили тертя fN0 у точку їх перетину с і склавши їх геометрично, одержимо рівнодіючу силу Т, направлену у бік, прямо протилежний дії сили S.
Рис.2.59. Роликовий зупинник
Заклинювання ролика буде забезпечене тільки при такій умові:
S < T або 
Прийнявши до уваги, що 
(де ρ — кут тертя), одержимо:
α < 2 ρ. (2.64)
Коефіцієнт тертя між роликами і поверхнею втулки та диска слід брати f = 0,04…0,06.
Вибравши кут заклинювання α і задавшись діаметром ролика, можна сконструювати гнізда диска. Практично кут беруть у межах від 2°30' до 6°30'. При великих кутах існує небезпека проковзування роликів по втулці, при малих кутах виникає небезпека затиснення роликів, роздавлювання їх і зминання контактуючих з ними поверхонь.
Ролики беруть діаметром від 12 до 25 мм з асортименту роликових підшипників. При цьому рекомендується брати відношення D0 : d0 = 8 і довжину ролика l = (1…2) d0, де D0 - внутрішній діаметр кільця, d0 - діаметр ролика.
Втулку 2 і диск 4 виготовляють із шарикопідшипникової сталі ШХ15 з гартуванням контактних поверхонь до твердості НRC = 62…64.
Іноді для втулки та диска беруть сталь 15, а поверхні, що контактують із роликами, цементують на глибину не менше 1,5 мм і гартують до твердості НRC = 56…62.
Контактні напруження у місцях дотику роликів із втулкою і диском визначаються за формулою Герца.
На опорних поверхнях втулки і ролика:
Н/м2; (2.65)
та опорних поверхнях диска з роликом:
Н/м2; (2.66)
| де r0 і R0 | - | радіуси кривизни відповідно ролика і поверхні дотику; |
| Е | - | Е = 2,1·105 мН/м2 модуль пружності матеріалу ролика, втулки і диска, що підставляємо у формули (49) і (50), Н/м2; |
| [σ]зг | - | допустима контактна напруга зминання, Н/м2. |
Для шарикопідшипникової сталі, загартованої до твердості HRС -62, беруть [σ]зг = 1470…1960 мН/м2.
Силу N0 можна визначити з умови, що крутний момент (момент зворотного ходу) дорівнює моменту тертя роликів по кільцю:
Звідси
Н, (2.67)
| де Мк | - | крутний момент (момент зворотного ходу), Н·м; |
| z | - | кількість роликів. |
Для похилих стрічкових транспортерів найпростішим і досить надійним є стрічковий зупинник, гальмуючим елементом якого є відрізок прогумованої стрічки 2, закріпленої на рамі 1 біля приводного барабана 4. При обертанні приводного барабана для підняття вантажу (рис. 2.60, а) гальмівна стрічка 2 ковзає по вивороту холостої вітки 3 тягового органу, а при обертанні у протилежний бік (рис. 2.60, б) гальмівна стрічка затягується під барабан і зупиняє тяговий орган.
Недоліком стрічкового зупинника є те, що він допускає деякий рух стрічки транспортера у протилежний бік. У зв'язку з цим кінець гальмівної стрічки повинен бути розміщений найближче до барабана, а її довжина повинна дозволяти обігнути барабан не менше як на половину кута його обхвату транспортерною стрічкою.
Поиск по сайту: