Қалыптасқан қозғалыс кезіндегі тарту элементінің есептелген керілуі:

, (11.6)

мұндағы S_max – тартуды есептеуден анықталған тарту элементінің максимал керілуі ( әдетте, S_max = S_нб); S_дин – динамикалық күш.

11.3 - сурет. Пластинкалы конвейердің есептік сызбасы мен шынжырдың керілу диаграммасы:

а - есептік сызба; ә - шынжырдың керілу диаграммасы

Динамикалық күшін:

(11.7)

өрнегімен анықтауға болады.

мұндағы m_пр = (m_г +  m_к)L – конвейердің келтірілген массасы; m_г және m_к – конвейердің қозғалатын бөлшектерінің және жүктің бойлық массалары; L – конвейер ұзындығы;  – бос тармақтың тербелуін ескеретін коэффициент;  ­= 1..2; z_о – жетекші жұлдызша тістерінің саны; t – тарту шынжырының адымы.

Осы әдістің қолданылуын күрделі құрастырылған тасымалдау жолындағы пластинкалы конвейердің тартуын есептеудің мысалын да қарастырайық (11.3-сурет).

Негізгі әдебиет: 5 нег. [113-122].

Қосымша әдебиет: 12 қос. [31-42] .

Бақылау сұрақтары:

1. Пластинкалы конвейердің жіктелуі және қолдану салалары қандай?

2. Пластинкалы конвейердің құрылымы мен негізгі параметрлерін атаңыз.

3. Пластинкалы конвейердің тарту элементтерін атаңыз және конструкциялық түрлерін сызыңыз.

4. Пластинкалы конвейерді есептеу әдістерін жазыңыз.

5. Пластинкалы конвейерде қолданылатын төсеніштің түрлерін атаңыздар. Төсеніштің түрлерін қалай таңдайды және енін анықтайды?

6. Пластинкалы конвейердің өнімділігі мен қажетті қуатын қандай формуламен анықтайды?

12-тақырып. Шөмішті элеваторлар

Шөмішті элеваторлар деп вертикаль және тік көлбеулі бағытта (60°-тан астам бұрышта) сусымалы жүктерді (ұнтақ тәрізді, түйіршікті және майда кесекті) белгілі бір биіктікке тұйықталған (лента немесе шынжырмен) екі шетіндегі жұлдызшаны айналып өтетін тартқыш элементке бекітілген шөміштерде үздіксіз тасымалдайтын машиналарды атайды.

Шөмішті элеваторларды: 1) тасымалданатын жүктердің орнын ауыстыру бағыты бойынша – вертикальді, көлбеулі және кеңістікті; 2) тартқыш элементтің түрі бойынша – таспалы және шынжырлы; 3) шөміштің қозғалу жылдамдығы бойынша – жай жүретін (0,4...1м/с) және тез жүретін (1,25...2,5м/с); 4) тартқыш элементте шөміштердің орналасуы бойынша: шөміштері белгілі бір адыммен орналасқан және жинақталған деп бөледі.

Таспалы элеватордың екі – жоғарыдағы жетекші (1) (10.2,а-сурет) және төмендегі керілмелі (2) барабандары арасында – төгілмелі жүкті тасымалдауға арналған шөміштері (4) бекітілген таспа (3) тұйықталып керілген. Конвейердің жылжымалы бөлшектерін қорғайтын негізгі құрылымы 2…4мм қалыңдықтағы болат қаңылтырмен қапталған бұрыштық каркастары бар, пісірілген қаптама болып табылады. Қаптаманың төбесіне жетекші біліктің подшипниктері, ал төмен жағына керілмелі біліктің подшипниктері орналасқан. Қаптама төменгі бөлігі (5) (табандығы), жоғарғы бөлігі (6) қақпағы (7) (бүркеншігі) және орта бөлігі ұзындығы 2…2,5 м стандарттық ендірмелерден тұрады. Қаптаманың секцияларын болттармен өзара бекітеді.

Сусымалы жүкті құйғышқа (воронкаға) (9) салады да, құбырша 10 арқылы жүкті төгеді. Төгілмелі материалды шөмішке тиеу үшін сол жердің формасы цилиндрлі ойық болады.

12.1 - сурет. Шөмішті элеваторлар:

а - вертикальдік; ә - көлбеулі; 1 - жетекші барабан, 2 - керуші барабан, 3 - лента, 4 - шөміш, 5 - табандық, 6 - жоғарғы бөлігі, 7 - қақпақ, 8 - ендірме, 9 - құйғыш, 10 - жүк түсіретін құбырша, 11 - электр қозғалтқыш, 12 - тоқтатқыш; 13 - бұрандалы құрылғы; 14 - бағыттауыш тиектер; 15 - тіреуіш каток

Жетектің жұмысы (10.2-сурет) қысқа тұйықталған электр қозғалтқыштан (11) бұрандалы-саусақты жалғағыш (муфта), редуктор, тісті немесе қиылысқан жалғағыш арқылы іске асырылады. Жетекті жеке рамаға орнатады, ол жабында немесе арнаулы балкаларда, қаптамаға пісірілген кронштейндерге бекітіледі. Жетекші біліктің басқа жағында электр энергия берілісі үзілген жағдайда шөміштері тиелген таспаның кері қозғалуын болдырмайтын тоқтатқыштар (12) орнатады.

Барабаны бар төмендегі білік керуші болып табылады, таспаны бұрандалы құрылғымен (13) тартады. Шөміштері бар таспа (шынжыр) шайқалып кетпес үшін қысқа бағыттауыш тиектерді (14) пайдаланады.

Элеватордың қаптамасын бетондық іргетасқа немесе рамаға орнатады. Шынжырлы элеваторларда барабан мен таспаның орнына шынжыр мен жұлдызшаларды пайдаланады. Көлбеулі элеваторларды (10.2,ә - сурет) горизонтқа қарай  75° көлбеу бұрышымен орнатады. Олар тек шынжырлы, ашық (қаптамасыз) немесе жабық (қаптамамен) болады. Көлбеулі элеваторлардың шөміштері бар шынжырдың жоғарыдағы тармағы катоктар (15) арқылы көлбеулі бағыттағыштарға тіреледі, төмендегі тармағы шынжырлы жол бойынша салбырайды.

Элеваторларда шөміштердің төрт түрін (ГОСТ 2036-77): жартылай доңғалақ таяз (М) (12.2,а-сурет), жартылай доңғалақ терең (Г) (12.2,ә -сурет), сүйірбұрышты (О типті) (10.3, б, в - сурет) және трапециялы шеңбер-ленгенді (С типті) (12.2,г - сурет) пайдаланады.

12.2 - сурет. Элеватор шөміштері:

а – жартылай доңғалақ таяз (М типті); ә – жартылай доңғалақ терең (Г типті); б, в– сүйірбұрышты (О типті); г– трапециялы шеңберленген (С типті)

Майда таяз шөміштерді ылғалды, нашар үйілетін және басылып қалатын жүктерді (ылғалды құм, цемент, ұнтақталған гипс, әктас және т.б.); терең шөміштерді – кепкен және жақсы төгілетін үйілмелі жүктерді (құм, топырақ, майда тас көмір) тасымалдау үшін пайдаланады. Оларды 2…6мм қалыңдықпен Ст.3 маркалы болаттан штамп әдісімен жасайды. Тартқыш элементтегі таяз және терең шөміштерді белгілі адыммен орналастырады, яғни шөміштер адымы t > h болған кездегі интервалмен, мұндағы h – шөміштің тереңдігі болып табылады (12.2, а,ә - сурет).

Бүйірлі бағыттауыштары бар сүйірбұрышты шөміштерді кесекті және бұжырлы үйілмелі жүктерді тасымалдауға пайдаланады. Оларды 3…10мм қалыңдықпен пісіріп біріктірілген Ст.3 маркалы болаттан жасайды. Тартқыш элементтегі шөміштер тығыз орналасқан, яғни шөміштер адымы t  h болады.

Барлық шөміштердің алдыңғы қабырғасын тозуға төзімді болаттан жасалған ауыспалы маңдайшамен жасақталған. Шөміштерді: сыйымдылығы і (л), шығуы l, тереңдігі һ және ені b (мм) әріптерімен сипаттайды (12.2-сурет). Цилиндрлік түбі бар, терең және таяз шөміштердің (жақшадағы сандар таяз шөміштерге арналады): сыйымдылығы 0,75...14,5(0,65...15)л вертикальді қабырғалардың жиегіндегі бұрышы 60°(45°), алдыңғы қабырғасының тік оське қарай еңкейген бұрышы 45°(30°) болады.

Шөміштерді үйілмелі материалды күреп алу тәсілмен тиеген кезде шөміштерді шаңтәрізді және түйіршікті материалмен, ал төгу тәсілі – кесекті және бұжырлы жүктер сияқты толтырады.

Шөміштегі жүкті түсірудің сипатын анықтайтын шарттарды қарастырайық. Вертикальді элеватордың көтеріліп бара жатқан шөміші барабанға жақындағанша тік және бірқалыпты қозғалады әрі соның ішіндегі жүк G = mg ауырлық күш әсерінде болады. Шөмішті айналдырған кезде барабандағы орталықтан тебу күші пайда бола бастайды, Н (12.3,а - сурет)

, (12.1)

мұндағы m – шөміштегі жүктің массасы, кг;  – массалардың ортадағы қозғалыс жылдамдығы, м/с; r – айналу радиусы (шөміштегі жүк массасының А ортасынан барабан О центріне дейінгі арақашықтығы), м.

Шөміш айналған кездегі G және F_ц күштердің, теңәрекетті күштің R мәні және бағыты өзгеріп тұрады. Бірақ егер векторын барабан центрінен өтетін вертикаль қиылысына дейін созса, онда шөміштің әр қалпындағы векторы сол бір нүктеде В вертикальді қиып өтеді, оны полюс деп атайды. В нүктесінен барабанның О центріне дейінгі һ қашықтықты полюстік арақашықтық деп атайды. АВО және АDС үшбұрышынан келесіні аламыз:

, (12.2)

одан . мәнін орнына қойып, полюстік арақашықтығын аламыз: (12.3)

мұндағы n – барабанның айналу жиілігі, айн/мин.

12.3 - сурет. Шөміштегі жүкті түсірудің түрлі тәсілдерін қолданудың күштерін анықтайтын сызбалар:

а - центрден тепкіш; ә - өздігінен ағатын; б – құрамды

(10.1) формуладан полюстік арақашықтық барабанның (жұлдызшаның) айналу жиілігіне байланысты екені белгілі. Оның артуымен полюстік арақашықтық азаяды да, ауырлық күшіне қарағанда, ортадан тепкіш күш ұлғаяды.

Шөміштегі жүкті түсірудің ерекшелігі G және F_ц күштердің, әрі полюстік һ арақашытығы мен барабанның радиусының r_б қатынасына байланысты болады. h  r_б болған кезде полюс барабан шеңберінің ішінде болады, F_ц күші G күшінен үлкен және барлық бөлшектер шөміштің сыртқы қабырғасына жылжиды да, жүк ортадан тепкіш күштің әсерінен төгіле бастайды (10.4,а-сурет). Егер h  r_a болса (10.4,ә - сурет), онда G күші F_ц күшіне үлкен болады да, шөміштегі жүк кері (барабанға жақын) қабырғадан өздігінен төгіледі (жүк гравитациялық түсіріледі). r_б < h  r_а болған кезде жүкті түсірудің құрамалы (ортадан тепкіш және өздігінен ағатын) тәсілін пайдаланады (10.4, б - сурет).

Демек, шөміштегі жүктерді түсірудің сипаты келесі қатынаспен анықталады:

, (12.4)

мұндағы  - барабанның айналу жылдамдығы, м/с.

Тарту есебін элеваторды контур бойынша айналып өту әдісімен есептейді. Сонымен оның барлық тасымалдау жолы тура сызықтық (тік немесе көлбеулі) және қисықсызықты учаскелерге шартпен бөлінеді. Содан кейін жолдың ерекше нүктелеріндегі таспаның керілуін және барлық учаскедегі қозғалыстың кедергілер күшін анықтап есептейді.

Есептелген сұлбаға сәйкес (12.4,а-сурет) керілетін барабанға лента жылжып келетін нүктеде (1) таспаның ең аз керілуін байқауға болады. Сонымен S₁ = S_min = 500...2000Н шамалап алады. Жүкті дұрыстап күреп алу үшін S_min  5qg болу керек.

2- нүктедегі керілу, Н:

,

мұндағы k_п – барабанды айналып өткен кезде кедергіден тартқыш элементінің көбею коэффициенті; k_п = l,02...1,06; W_зач – шөмішпен материалды күреген кездегі кедергі:

.

мұндағы q – жүктің бойлық массасы, кг/м; g – еркін түсу күші, м/с²; k_зач – қырып алу коэффициенті: k_зач = 1,25...2,5 – ұнтақтәрізді және майдакесекті жүктерге; k_зач = 2...4 – ортакесекті жүктерге.

3- нүктедегі керілу, Н

S₃ = S_нб = S₂ + W_2-3,

мұндағы W_{2 - 3} – 2-3 учаскедегі (жүкке тиелген тармақ) тарту элементінің кедергісі, Н:

W_2-3 = (q + q_к) g H,

мұндағы Н – жүкті көтеру биіктігі, м.

4- нүктедегі керілу, Н

S₄ = S_сб = S_l + W_4-1,

мұндағы, W_4-1 – 4-1 учаскедегі (бос тармақ) тарту элементінің кедергісі, Н:

W_4-1= q_к g H;

мұндағы, q_к – элеватордың тартқыш элементінің бойлық массасы, кг/м.

Барабанның айналу күші, Н:

W_о = S₃ - S₄.

Қозғалтқыштың қажетті қуаты, кВт:

мұндағы k_з – қуат қорының коэффициенті; k_з = 1,2…1,25;  – жетектің п.ә.к.,  = 0,85…0,96 .

12.4 - сурет. Вертикальді конвейердің тартқыш элементінің тарту диаграммасы мен есептік сұлбасы:

а - есептік сұлба; ә – керіліс диаграммасы

Қуаттың берілгендері бойынша электр қозғалтқыштың номинальдік қуатын N_н (кВт) және ротор білігінің айналу жиілігін n_н, айн/мин каталогтан қабылдайды.

Негізгі әдебиет: 5 нег. [136-150].

Қосымша әдебиет: 12 қос. [58-66].