Продуктивність ланцюгових конвеєрів

Продуктивністю конвеєра називають кількість вантажу, що переміщується в одиницю часу. Розрізняють продуктивність масову, т/год.; об’ємну, м³/год. і поштучну шт./год.

,

(2.179)

При переміщенні конвеєрами штучних вантажів (автомобілів та їх агрегатів) продуктивність конвеєра в шт./год. буде:

де – ритм роботи конвеєра – проміжок часу, на протязі якого з конвеєра сходить один виріб (автомобіль), сек./шт.

Ритм роботи конвеєра визначається:

де – крок робочих органів, на яких розміщується вантаж, м;

– швидкість конвеєра, м/с.

.

(2.180)

Враховуючи значення ритму роботи із (2.18) продуктивність конвеєра в шт./год. буде:

Якщо продуктивність конвеєра задана, то із (2.20) знаходять необхідну швидкість

.

(2.181)

Швидкість конвеєра може бути знайдена із (2.19)

В цьому випадку ритм роботи знаходять:

де – тривалість зміни, сек.; – продуктивність конвеєра, шт. за зміну.

Масова продуктивність конвеєра в кг/год. буде:

де – маса одного вантажу в кг.

Швидкість ланцюгових конвеєрів приймають в межах .

3. Матеріали та виготовлення пружин

Пружини виготовляють із вуглецевих і легованих сталей з вмістом вуглецю 0,5...1,1%. Із вуглецевих сталей 65, 70, 75, 85 виготовляють пружини з діаметром дроту до 10 мм. Із легованих сталей 65Г, 55ГС виготовляють пружини, які працюють при високих напруженнях і температурах, а також пружини з великими перерізами дроту (діаметром 20...30 мм) для забезпечення гартування на повний переріз.

Присадка кремнію до 2% підвищує пружні якості сталі. Ванадій 0,1...0,2% і вольфрам до 1,2% підвищують механічні властивості і термостійкість.

Для пружин відповідального призначення застосовують вольфрамокремнієві і хромокремнієвованадієві сталі, які мають найбільш високі механічні властивості. Так, наприклад, листові ресори виготовляють із кремнієвої сталі 60С2 і 60С2А.

Пружини, які працюють при підвищених температурах, виготовляють із хромованадієвих сталей типу 50ХФА (термостійкість до 300°С). Для пружин, які працюють при температурах вище 500°С, застосовують спеціальні сталі з підвищеним вмістом , , , . Модуль пружності пружинних сталей , модуль зсуву .

Значного підвищення опору втомленості пружин можна добитися поліруванням і нагартуванням поверхневого шару. Границя витривалості складає 400...500 МПа.

Міцність пружних сталей дуже залежить від діаметру дроту, різко зростаючи при зменшенні діаметра. Міцність матеріалу дроту діаметром 1 мм приблизно в два рази перевищує міцність матеріалу дроту діаметром 8 мм.

Для виготовлення пружин, які працюють в умовах підвищеної вологості або в агресивному середовищі, застосовують корозійностійку сталь 40Х13 або сплави на основі міді, наприклад, оловянистоцинкову бронзу БрОЧЦЗ, кремнієвомарганцовисту бронзу БрКЗМцІ, або берилієву бронзу БрБ2.

Модуль пружності сплавів на мідній основі , модуль зсуву . Границя міцності складає 800...1000 МПа, а границя міцності при крученні – 500...600 МПа.

Пружини із сплавів на мідній основі парамагнітні і застосовуються в тих випадках, коли необхідно виключити вплив магнітних полів.

Гвинтові пружини із дроту малого діаметру (до 10 мм) з відношенням середнього діаметру пружини до діаметру дроту виготовляють навиванням в холодному стані. Пружини з відношенням , а також пружини із дроту діаметрів навивають в горячому стані.

При холодному навиванні можливі два варіанти:

• дріт навивають в термообробленому стані або після холодного волочіння, потім піддають низькому відпуску (200..300°С) для зняття напружень, які виникли при навиванні;

• дріт навивають у відпаленому стані, а потім піддають гартуванню і відпуску.

За першим варіантом виготовляють пружини із вуглецевих сталей діаметром 0,2...8 мм, а також із кремнієвольфрамових і хромованадієвих сталей.

Аналогічно виготовляють пружини із холоднокатаного дроту, який випускається трьох класів міцності: нормального , підвищеного і високого .

За другим варіантом виготовляють пружини із легованих сталей (крім кремнієвольфрамових і хромованадієвих сталей). Після навивання пружини гартують в маслі при температурі 800...850°С з наступним середнім відпуском при температурі 400...500°С.

Для запобігання зневуглецювання поверхневого шару нагрівання для гартування проводять під захисним шаром деревовугільного порошку, або чавунних ошурок.

Пружини, які навиваються в гарячому стані, піддають після навивання обов’язковій термообробці. Навивання виконують при температурі 800...1000°C.

Пружини із бронз БрО4ЦЗ і БрКЗМцІ навивають в стані постачання, а потім нагрівають до 100...150°С для зняття напружень. Пружини із берилієвих бронз гартують в воді з температурою 800°С, затим піддають низькому відпуску при 250...350°С.

Гвинтові пружини стиску, витки яких працюють на кручення, зміцнюють заневоленням. Зміцнення заневоленням основано на створенні в зовнішніх найбільш напружених волокнах витків попередніх напружень, зворотніх за знаком робочим напруженням.

Заневолення заключаться в стиску пружини навантаженням, яке перевищує робоче навантаження з таким розрахунком, щоб напруження зсуву в крайніх волокнах витків перевищили границю текучості і щоб матеріал на цих ділянках набув залишкових деформацій. Пружину витримують під заневолюючим навантаженням на протязі 36...48 годин, після чого навантаження знімають.

Пружна віддача серцевини витків, яка не набула залишкових деформацій, створює в деформованих волокнах напруження зсуву, зворотні за знаком робочим напруженням. Якщо прикласти до пружини робоче навантаження, то в результаті складання робочих напружень з попередньо створеними напруженнями зсуву, напруження в крайніх волокнах будуть значно менші тих, які виникли б в пружині, не підданій заневоленню.

Заневоленню піддають тільки пружини, які працюють при статичних навантаженнях, або при періодичних динамічних навантаженнях з обмеженим загальним числом циклів.

Кінцевою операцією виготовлення пружин є нанесення покриття з метою попередження корозії. Стальні пружини оцинковують, кадмують, нікелюють, хромують і ін.

4. ,

(3.182)

де – надлишкова робота крутного моменту, тобто робота моменту, що перевищує середню за цикл.

Білет 29

1.Гальма – це найважливіші елементи підйомних машин, оскільки саме вони значною мірою роблять безпечною їх експлуатацію. Гальмування механізмів здійснюється введенням великих сил тертя між обертовим шківом та нерухомими елементами (колодками, дисками). Кінетична енергія рухомих мас крана або його елементів при гальмуванні перетворюється на теплову, нагріваючи гальмо.

Гальмівні пристрої встановлюються переважно на швидкохідному валу привода, тому що тут момент найменший.

За конструкцією робочого елемента гальма діляться на колодкові, стрічкові та дискові.

В вантажопідйомних машинах використовуються гальма нормально замкнутого типу. Розмикання гальма здійснюється тільки під час роботи механізму електромагнітом типу МО, КМТ (крановий магніт трьохфазний) або електрогідроштовхачем типу ГЕГ (гальмо електрогідравлічне).

Для збільшення гальмівного моменту внутрішня сторона колодок покрита фрикційним матеріалом з підвищеним коефіцієнтом тертя. Фрикційний матеріал (типу ретінакс, ескол) складається з смоли або каучука та наповнювача азбесту. Добавляють сурик, мідну стружку для збільшення тепло відводу. Може працювати при температурі до . Гальмівні шківи виготовляють литтям з чавуну, сталей 15Г, 35СГ або штампуванням із сталі 45.

Колодкове гальмо з електромагнітом (рис. 1.18, а) складається з шківа 1, гальмових важелів 2, на яких закріплені шарнірно колодки 3 з фрикційними накладками, робочої пружини 6, яка розміщена в скобі 5 і закріплена на штоці 7, допоміжної пружини 4, клапана з якорем 8, котушки електромагніту 9 та гвинта 10 для регулювання зазору між шківом і колодками.

При вмиканні двигуна струм подається одночасно і в катушку електромагніту 9, яка притягує якір, він штовхає ліворуч шток 7, стискує робочу пружину 6 і колодки 3 розходяться – гальмо розімкнено. При вимиканні двигуна або зникненні струму в мережі електромагніт втрачає свої якості, пружина розтискується і притискує гальмівні колодки до обертового шківа. Механізм під дією сил тертя зупиняється.

У сучасних конструкціях гальм замість електромагнітів установлюють більш надійні електрогідравлічні приводи (рис. 1.18, в).

,

(2.183)

2. Розрахунок тягових пластинчастих ланцюгів зводиться до визначення розривної сили, за якою вибирають номер ланцюга і його конструкцію. Розрахункова розривна сила визначається:

де – коефіцієнт запасу міцності. Для ланцюгів горизонтальних конвеєрів , для похилих – .

Для вибраного ланцюга (рис. 2.6) виконують наступні перевірочні розрахунки.

Вушко внутрішньої пластини перевіряють на розтяг:

.

(2.184)

Зовнішні пластини на зминання:

.

(2.185)

Валик на зріз та згин, вважаючи що втулка діє на нього рівномірно розподіленим навантаженням:

; .

(2.186)

Шарнір на знос перевіряється шляхом визначення питомого тиску на поверхні тертя між валиком і втулкою і в порівнянні його з допустимим тиском:

.

(2.187)

Для пластин валиків і втулок рекомендується приймати наступні співвідношення розмірів:

; ; ; .

(2.188)

,

(2.189)

Прогнозована довговічність ланцюга в год. визначається із умови зносу шарнірів і збільшення кроку ланцюга в межах 3...6% від номінального за формулою:

де – час одного оберта ланцюга по трасі конвеєра, с;

– максимально допустиме збільшення кроку ланцюга , ;

– знос шарніра ланцюга в напрямі його кроку за повний оберт ланцюга по трасі конвеєра (один цикл роботи), визначають експериментально для кожного типорозміру ланцюга у відповідних умовах експлуатації.

3. Шиномонтажне обладнання – це конструкції ряду спеціалізованих стендів для монтажу шин коліс легкових автомобілів масового виробництва. Стенди забезпечують виконання всіх необхідних операцій з різною ступінню механізації.

Шиноремонтне обладнання включає в себе вироби, які призначені для огляду шин, інструмент для очищення пошкоджених ділянок, вулканізатор для ремонту камер і місцевих пошкоджень шин.

Стенд Ш-514 для монтажу і демонтажу шин служить для виконання монтажу і демонтажу камерних і безкамерних шин з розмірами посадочного діаметра 330...405 мм, які встановлюються на глубокий нерозбірний обід, а також для накачки шин. Стенд стаціонарний без кріплення і спеціального фундаменту, з пневмоприводом віджиму борта шини і фіксації диска, механічним приводом обертання коліс. Стенд комплектується також двома монтажними важілями, кінцевиком з манометром для накачування шин, бачком з кисточкою для мильного розчину, який застосовується для змочування бортів шини.

Механізм привода поворотного стола складається із електродвигуна, клинопасової передачі і одноступінчастого черв’ячного редуктора, на вихідному валу якого є канали для подачі повітря в пневмоциліндр і встановлюється поворотний стіл.

Механізм віджиму борта складається з пневмоциліндра, який керується двопозиційним золотником і віджимної лопатки з рукояткою, з’єднану з ним важілями.

Стенд Ш-501М Рис.4.17.

Блок підготовки повітря встановлюється на задній стінці каркасу і має фільтр-вологовідділювач і пневмоклапан, який регулюється на величину робочого тиску повітря 0,5…0,55 МПа.

Стенд Ш-501М для монтажу і демонтажу шин (рис.4.17) служить для виконання тих же операцій, що і стенд Ш-514.

Стенд стаціонарний з кріпленням до фундаменту, з пневмоприводом блоку роликів віджиму і забортовки шини, з механічним приводом обертання колеса. Забезпечує роботу тільки з колесами, які мають центральний отвір в ободі.

Стенд Gumatik-2 (Угорщина) за призначенням і конструкцією ідентичний стенду Ш-514.

Сучасний напівавтомат IUMBO TCS 52 NW (рис.4.18, а) призначений для монтажу і демонтажу шин вантажних автомобілів з діаметром диска 14…52”, найбільшим діаметром коліс 2300 мм, шириною коліс до 310 мм. Потужність мотор-редуктора 1,5 кВт. Має дві швидкості обертання. Реверсування і відвід лапи здійснюється вручну.

Відомий автомат IUMBO TCS 52 SA MAXI (рис.4.18, б) являється суперверстатом повністю автоматизованим, який дозволює виконувати різноманітні шиномонтажні операції. Ширина коліс до 1300 мм.

Шиномонтажні верстати типу IUMBO Рис.4.18

4. Визначимо потрібну потужність двигуна для приводу насоса через роботу, що виконує підйомник та час, за який він цю роботу виконує:

(1.190)

де – механічний коефіцієнт корисної дії підйомника. Рекомендується приймати .

Білет 30

1. Поліспаст – це система рухомих і нерухомих (у просторі) блоків, що обгинаються гнучким органом (канатом або ланцюгом), призначена для виграшу в силі (силові поліспасти) або швидкості (швидкісні поліспасти).

Характеристикою поліспаста є його кратність або передаточне число

; ,

(1.191)

де – число несучих віток поліспаста;

a – число віток поліспаста, що йдуть на барабан ( – для простих поліспастів; – для здвоєних).

Схеми поліспастів а) б) а – одинарні; б – звдвоєні Рис. 1.8

Визначимо найбільше зусилля в канаті . При підніманні вантажу, внаслідок втрат у блоках та від жорсткості каната, натяги у вітках розподіляються нерівномірно (рис. 1.8, а)

; ; ...

(1.192)

Рівняння рівноваги системи

.

(1.193)

Після визначення суми геометричної прогресії дістанемо формулу для визначення натягу вітки каната

.

(1.194)

Загальний ККД поліспаста знаходять як відношення корисної роботи при підніманні вантажу до затраченої роботи. Якщо блоки встановлені на підшипниках кочення, то і залежить від кратності .

2. Підвісні конвеєри з верхнім розміщенням тягового ланцюга забезпечують більше переваг при обслуговуванні автомобіля і можуть встановлюватися на міжповерхових перекриттях або над підвалом.

Підвісні ведучі конвеєри служать для безперервного (періодичного) транспортування автомобілів на власному ходу або агрегатів на візках, що рухаються по підлозі цеху

Тяговий розрахунок ведучих підвісних конвеєрів виконується методом послідовного обходу траси конвеєра по контуру (рис. 2.20).

Пронумеруємо точки спряжень, починаючи від точки збігання ланцюга з приводної зірочки до точки набігання (точки 1, 2, 3, 4). Позначимо силу натягу ланцюга у точках 1, 2, 3... відповідно , , ... Найменший натяг ланцюга приймаємо в межах .

Натяг ланцюга в точці 1 буде:

.

(2.195)

Натяги ланцюга в точках 2, 3 і 4 знайдемо аналогічно (2.29):

,

,

.

(2.196)

Тут

,

де – кут буксирного захвату автомобіля, ;

– коефіцієнт опору рухові автомобіля,

,

де і – коефіцієнти тертя кочення відповідно у підшипниках коліс автомобіля і коліс автомобіля о підлогу;

– радіус коліс автомобіля.

Сила натягу буксирного захвата

,

де – тягова сила для переміщення автомобіля,

.