Общие сведения о транспортирующих машинах

Транспортирующими машинами (ТМ) называют технические средства непрерывного действия, предназначенные для перемещения массовых сыпучих и штучных грузов по определенным линейным трассам. Среди них выделяют конвейеры и устройства трубопроводного транспорта. С помощью первого 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. Различаются конвейеры ленточные, пластинчатые, скребковые, ковшовые, винтовые и вибрационные. Устройствами трубопроводного транспорта грузы перемещают в потоке жидкости или газа, а также в контейнерах – емкостях обычно цилиндрической формы, перемещаемых на колесах по рельсам внутри трубы под воздействием воздушного напора. Так же в контейнерах перемещают штучные грузы. Из-за высоких капитальных вложений и жесткой привязки к местам станций погрузки и разгрузки контейнеров этот вид транспорта еще не нашел широкого применения в строительстве. Перспектива может рассматриваться в качестве технологических транспортных линий, например, в системе карьер – бетонный завод.

В отличие от грузоподъемных машин, работа которых характеризуется перемещением грузов определенными порциями и возвратным движением без груза за новой порцией груза (дискретный транспорт), транспортирующие машины (конвейеры) предназначаются для перемещения массового груза непрерывным потоком без перерывов на их загрузку и разгрузку. Под массовыми грузами следует понимать грузы, состоящие из большого числа однородных частиц или кусков, а также однородные штучные грузы, перемещаемые в большом количестве.

В зависимости от характера груза грузовой поток может быть осуществлен в виде сплошной струи сыпучих или кусковых материалов и отдельных штучных грузов. ТМ обычно приспосабливаются к перемещению одинаковых грузов. Транспортные операции по перемещению таких грузов отличаются однотипностью, поэтому транспортирующие машины ТМ значительно легче поддаются автоматизации, чем ГПМ. Промышленные предприятия, производящие однородные массовые грузы (цементные, химические, мукомольные и др.) доведены при помощи ТМ до высокой степени автоматизации. Все устройства непрерывного транспорта подразделяются на две группы: по принципу действия и конструктивному признаку; ТМ с тяговым органом (лента, цепь, канат), в которых груз перемещается вместе с тяговым органом и ТМ без тягового органа. Группа ТМ с тяговым органом включает в себя ленточные и цепные конвейеры различного вида и назначения. К группе ТМ без тягового органа относятся различные виды гравитационных устройств (рольгонги, желоба), качающиеся и вибрационные конвейеры, шнеки, транспортирующие трубы, пневматические устройства.

Ленточные конвейеры

Ленточные конвейеры (ЛК) предназначены для перемещения непрерывным потоком в горизонтальном или наклонном (под углом до ) направлениях сыпучих (песка, земли, цемента), мелкокусковых (щебня, гравия и др.) материалов, а также растворов, бетонной смеси при температуре окружающего воздуха -40…+40 С и температуре транспортируемого материала не выше +60 С. Тяговым и грузонесущим органом ЛК ленточных конвейеров служит прорезиненная гладкая бесконечная лента, огибающая два концевых барабана – приводной и натяжной. Расчетную длину конвейеров измеряют по центрам концевых барабанов.

В строительстве используют стационарные и передвижные ленточные конвейеры, перемещающие грузы на сравнительно небольшие расстояния. Стационарными конвейерами оборудуют стационарные производства (бетонные и железобетонные заводы, склады строительных материалов и т.п.). Строительные конвейеры выполняют как передвижными длиной 5…15 м, так и звеньевыми сборно-разборными длиной 40…80 м. Ширина ленты передвижных конвейеров 400…500 мм, звеньевых 650. Ленточные конвейеры широко используют как транспортирующие органы в конструкциях траншейных и карьерных экскаваторов непрерывного действия, бетоноукладчиков и других машин.

В карьерах иногда используют ленточные конвейеры с раздельным тяговым и грузонесущим органами. В качестве первых используют стальные канаты (ленточно-канатные конвейеры) или цепи (ленточно-цепные конвейеры), а в качестве несущего органа – облегченную прорезиненную ленту специальной формы, опирающуюся на тяговый канат или тяговую цепь.

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 одного конвейера приводит к остановке всего каскада.

Ленточными конвейерами (рис. 1) материал перемещают как в горизонтальном, так и в наклонном направлениях бесконечной прорезиненной лентой 4, огибающей два барабана – приводной 6 и натяжной 2. 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.

Обе ветви конвейерной ленты поддерживаются от провисания роликовыми опорами 5 и 8, установленными более часто под грузовой ветвью и реже – под холостой. В зоне загрузки материалов, где опоры установлены наиболее часто, они представляют собой прямые горизонтальные ролики. Такие же ролики устанавливают и на холостой ветви ленты. Роликовые опоры под грузовой ветвью выполняют прямыми или, с целью увеличения площади поперечного сечения транспортируемого материала, от которой зависит производительность конвейера, желобчатыми из одного горизонтального и двух наклонных роликов, расположенных под углом  = (рис.2в).

Материал разгружется через головной барабан 6. В случае прямых роликоопор под грузовой ветвью возможна также промежуточная разгрузка с помощью наклонно установленного плужкового сбрасывателя 11. При необходимости промежуточной разгрузки на стационарных конвейерах, транспортирующих сухие сыпучие материалы, устанавливаются специальные промежуточные сбрасывающие тележки. Предельный угол наклона конвейера к горизонту зависит от подвижности транспортируемого материала и коэффициента трения материала о конвейерную ленту. Он не превышает угла естественного откоса материала в движении (для строительных материалов не более ). При необходимости подъема материала на большую высоту приходится, учитывая малый угол наклона, значительно увеличивать длину конвейера, что повышает стоимость установки. Этого недостатка лишены конвейеры с покрывающей лентой, применяемые для перемещения материала по трассе с углом подъема до . Соскальзывание материала предотвращается прижимной лентой (тяжелым цепным матом или прорезиненной лентой с прижимными роликами), покрывающей материал и прижимающей его к основной ленте.

Основой ленты служит хлопчатобумажная или капроновая ткань (бельтинг), образующая прокладки ленты, которые связаны между собой и покрыты снаружи вулканизированной резиной. В особых случаях в качестве прокладок используют тонкие стальные проволочные канаты при 9…10-кратном запасе прочности. Концы ленты при ее монтаже склеивают с последующей вулканизацией места стыка. Лента приводится в движение силой трения, возникающей между ней и поверхностью приводного барабана. Необходимое давление ленты на барабан обеспечивается ее натяжением при перемещении непрерывного (натяжного) барабана винтовым натяжным устройством. Рабочая (груженая) ветвь ленты конвейера поддерживается с помощью опор (двухроликовых у передвижных конвейеров, трехроликовых у стационарных), крайние ролики которых установлены под углом =20…30 и придают ленте желобчатую форму. Такая форма обеспечивает возможность транспортирования сыпучих грузов, исключая их ссыпание и способствует повышению производительности конвейера. Холостую ветвь ленты поддерживают однороликовые прямолинейные опоры.

Ширина ленты обычно составляет от 0,4 до 2 м. Скорость движения ленты – от 0,8 до 4 м/с. При транспортировании штучных грузов скорость движения ленты ограничивают значениями от 0,5 до 1,5 м/с. Ширина ленты конвейеров специального назначения, являющихся транспортными органами (отвалообразователями) экскаваторов непрерывного действия, землеройно-транспортных комплексов и других машин, достигает 3,2 м при скорости до 8 м/с. Для транспортирования крупнокусковых материалов ширина ленты должна быть не меньше м ( - наибольший размер транспортируемых кусков).