Тяговые элементы конвейера, описание и виды
Тяговые элементы конвейера являются главной деталью всего транспортирующего механизма, обеспечивающей надёжное и бесперебойное перемещение грузов вдоль трассы. От правильности выбора тягового органа в конечном счёте зависит надёжность и безопасность эксплуатации всей транспортной системы в целом. Тяговый элемент конвейера напрямую отвечает за работоспособность и любое нарушение или повреждение тягового элемента, в конечном счете, вызовет остановку оборудования.
Тяговые элементы конвейера в подавляющем большинстве транспортирующих машин не дублируются и являются одними из основных частей машины. Исходя из этого тяговый орган конвейера должен быть выбран наиболее тщательно. Чтобы эксплуатация любого конвейерного оборудования происходила с максимальным обеспечением экономичной и надёжной работы, предъявляются несколько основных требований к тяговым элементам.
К таким требованиям относится в первую очередь гибкость, позволяющая тяговому органу конвейера свободно огибать звёздочки и блоки, или же барабаны транспортёра; максимально высокая прочность конструкции, но при этом обладание малым весом; несложная конструкция и технологичность, позволяющая производить серийный выпуск тягового элемента конвейера; малая себестоимость, позволяющая максимально снизить стоимость применения конвейерного оборудования с сохранением всех основных технических требований; максимальный срок службы оборудования независимо от условий эксплуатации, в том числе и в тяжёлых условиях работы.
Кроме перечисленных требований к тяговым органам конвейеров предъявляются ещё требования к минимальному удлинению во время эксплуатации конвейера, а также обеспечение максимально комфортного монтажа ходовых и несущих деталей, и, безусловно, максимально высокой надёжности и эффективности.
Столь большой список требований к применяемым в конвейерном оборудовании тяговым органам, в конечном счёте приводит к необходимости проводить постоянные усовершенствования существующих конструкций тяговых органов, а также проводить научные изыскания по созданию новых типов и конструкций.
В общем случае тяговые элементы конвейера можно подразделить на три основных вида. К первому виду тягового элемента конвейера относятся цепи. Ко второму виду относятся конвейерные ленты. Третий вид тягового органа конвейера включает в свой состав канаты. Канаты, применяемые в качестве тягового органа, могут быть изготовлены из металлических тросов, или же из текстильных нитей. Каждый из трёх видов тяговых органов конвейеров имеет свои преимущества и недостатки.
Конвейерные ленты в качестве тягового элемента
Преимуществом конвейерных лент, используемых в качестве тяговых элементов конвейера является комбинация функций, которые включают в свой состав грузонесущие свойства и свойства тягового элемента. Единственный тип конвейеров, где не используются ленты в качестве грузонесущего элемента, являются элеваторы ковшовые.
К основным достоинствам применения конвейерной ленты относятся простота конструкции, небольшой вес транспортерной ленты, обеспечение перемещения грузов при высоких скоростях, позволяющих в значительной степени увеличить производительность оборудования, исключение из конструкции шарнирных соединений, подверженных быстрому изнашиванию. Кроме того, при выборе в качестве тягового органа транспортерной ленты в значительной степени учитываются требования к тяговому органу относительно воздействию окружающей среды и свойства транспортируемого груза.
Безусловно, существует ряд недостатков использования в качестве тягового элемента конвейерных лент. К основным недостаткам относятся фрикционный способ передачи усилия, который в результате требует достаточно больших усилий для осуществления натяжения ленты, недостаточно большой срок эксплуатации конвейерной ленты особенно в условиях работы с тяжёлыми и крупными кусками груза, невозможность, или ограниченность перемещения грузов с высокой температурой.
Кроме перечисленных недостатков, конвейерная лента достаточно сложна для ремонта и очистки полотна и ковши закреплённые на конвейерной ленте не обладают достаточной прочностью крепления в случае применения ленты в конструкции нории. Во время работы транспортерное полотно дополнительно подвергается удлинению в среднем на 4% при рабочих, нормальных нагрузках. Безусловно перечисленные достоинства конвейерных лент при применении в качестве тягового элемента в значительной степени перевешивают недостатки.
Конструктивно конвейер с применением в качестве тягового органа транспортерной ленты представляет собой сварную металлоконструкцию, оснащенную с противоположных концов установленными натяжным и приводным барабанами, которые огибает лента. Концы ленты стыкуются между собой или механическим способом, посредством специальных винтовых элементов, или производится вулканизация, склеивание.
Ленточные конвейеры находят своё применение практически во всех отраслях деятельности человека. К основным местам использования ленточных конвейеров относятся склады, пищевая промышленность, химическая промышленность, строительство и изготовление мебели, сфера торговли и общепита.
Использование транспортерной ленты в качестве тягового органа позволяет применять в составе ленточного конвейера сложные участки перемещение груза, включающие в свой состав и горизонтальные участки, и наклонные участки одновременно. Существует множество разновидностей транспортерных лент в зависимости от условий эксплуатации, а также от характеристик транспортируемого груза. Для перемещения грузов, обладающих повышенной температурой, или же грузов с низкой температурой, применяются специальные типы конвейерных лент. Также специальный тип конвейерных лент используется для масляных грузов и прочих подобных продуктов.
Для большинства транспортируемых грузов, перемещающихся в нормальных, обычных условиях используется стандартная транспортерная лента общепромышленного назначения.
Для перемещения штучных грузов, или же грузов сыпучих под углом наклона транспортерная лента оснащается специальными перегородками, или шевронами, существенно расширяющими рабочий угол эксплуатации конвейерного оборудования. Также для осуществления перемещения грузов в вертикальном направлении существует специальный тип оборудования, называемый элеваторы. Элеваторы оснащаются установленными посредством болтовых соединений ковшами. Внутри этих ковшей во время транспортировки в вертикальном направлении располагается сыпучий груз. Как уже отмечалось, транспортерная лента, применяемая в качестве тягового органа в элеваторах не несёт функцию грузонесущего элемента, а предназначено только для осуществления тягового усилия.
В сравнении с другими типами конвейерного оборудования, применяемого для перемещения грузов в вертикальном направлении элеваторы ковшовые ленточные наиболее эффективны.
Цепи как тяговый орган
Тяговые цепи обладают также достаточно широким списком достоинств. К основным достоинствам использования в качестве тягового органа цепи относятся возможность производить огибание звёздочек и блоков небольшого диаметра цепью. Это особенно характерно для цепей малого шага.
Также, к достоинствам использования в качестве тягового органа цепи относится гибкость в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также повышенная прочность при сравнительно небольшом удлинении. К достоинствам применение тяговых цепей относится и комфортное и удобное размещение и крепление грузонесущих, а также опорных элементов.
Тяговые цепи надёжны в эксплуатации и передаче тягового усилия за счёт плотного зацепления на звёздочке. Кроме того, за счет зацепления со звездочками, тяговые цепи не требуют достаточно высокого натяжения. Существенным преимуществом в отличие от ленточного полотна, цепное полотно, применяемое в качестве тягового органа конвейера, способно перемещать различные сыпучие грузы, обладающие повышенными температурами.
Существует и определённое количество недостатков использования цепного полотна в качестве тягового органа. К основным недостаткам применения цепей относится высокая масса собранного цепного полотна, повышенное количество в конструкции шарниров, приводящее в конечном счёте к увеличению сеансов ремонта оборудования вследствие попадания или частей груза, или пыли из внешней среды.
Если не производить постоянное наблюдение за шарнирными соединениями цепи, возможен быстрый выход её из строя. Поэтому особое внимание должно уделяться постоянной смазке всех шарнирных соединений цепного полотна. Также, нежелательно транспортировать грузы обладающие повышенной абразивностью, так как, в конечном счете, эти грузы приведут к достаточно скорому выходу из строя цепного полотна.
Применение цепного полотна в качестве тягового органа не позволяет перемещать грузы с большой скоростью, вследствие чего производительность конвейерного оборудования с применением цепи снижается, в сравнении с конвейерной лентой.
Существует несколько основных видов цепей применяемых в качестве тягового органа. К ним относится круглозвенная цепь. Круглозвенная цепь может состоять из длинных звеньев или же из коротких и изготавливается из специальных видов и стали 3, стали 10.
Основным достоинством использования круглозвенной цепи является её простота конструкции, небольшая стоимость и максимальная гибкость в пространстве. Кроме того, круглозвенные цепи характеризуется наличием открытыми самоочищающимися шарнирами, что особенно важно при перемещении химически активных и абразивных грузов.
Основным недостатком круглозвенных цепей является небольшая площадь контакта звеньев, что, в конечном счете, приводит к быстрому износу полотна. Наибольшее распространение в качестве тяговых цепей получили пластинчатые цепи. В свою очередь пластинчатые цепи разделяются на втулочные, безроликовые и роликовые цепи. В зависимости от характеристик груза, пластинчатые цепи применяются как с катками, так и без катков. Катки в составе пластинчатых цепей играют роль роликов на звёздочках и служат ходовыми опорами.
Все параметры цепей определяются техническими условиями и ГОСТам
С помощью скребковых конвейеров осуществляется перемещение практически всего спектра сыпучих грузов. Скребковые конвейеры находят своё применение при работе на складах, в сельском хозяйстве, я в химической промышленности, в деревообрабатывающей и мебельной промышленности, а также в строительстве.
Канаты, как тяговый элемент
Следующий тип гибких тяговых органов, применяемых на транспортирующих механизмах, являются канаты. Использование каната в качестве тяговых органов в значительной степени удешевляет общую конструкцию, а также снижает массу всего оборудования в целом. Кроме того, канаты применяемые в качестве тяговых органов обладают высокой гибкостью в любом из направлений. Использование канатов в максимальной степени снижает неблагоприятное воздействие попадания из внешней среды частей пыли, или же частей груза на узлы конвейера вследствие полного отсутствия в конструкции шарнирных соединений.
Кроме того, повышенная гибкость канатов позволяет производить перемещение грузов на больших скоростях, что существенно выделяет применение канатов в качестве тяговых органов в отличие от применения цепного полотна. Однако, в отличие от первых двух видов тяговых элементов, применение канатов требует использования в составе конструкции конвейера специальных приводов, которые обеспечат эффективную работу оборудования.
Также недостатком использования каната в качестве тягового органа является требование к повышенному натяжению канатного полотна для полного исключения проскальзывания. Также при применении каната в качестве тягового органа в значительной степени затрудняется замена на отдельных участков каната и усложняется проведение креплений рабочих элементов.
Выбор тягового элемента
Для того чтобы произвести качественный выбор требуемого тягового элемента конвейера, необходимо произвести анализ условий работы транспортёра, воздействия окружающей среды, требуемые рабочие нагрузки. В случаях, когда требуется перемещать грузы с повышенной температурой безусловно лучше использовать цепные типы тяговых органов, а в случаях потребности повышенной производительности более подходит конвейерная лента.
Осуществление совершенствования всех используемых на данный момент тяговых органов производится с одновременным изменением конструкции цепей и лент и является приоритетной задачей при проектировании транспортирующих машин. Транспортерные ленты наиболее успешно подверглись позитивным изменениям в конструкции.
