Для чего нужен конвейер
Ленточный конвейер: ГОСТ, устройство, типы, применение
Ленточные конвейеры используются более 100 лет. В основе транспорта — бесконечная лента, вращаемая приводным барабаном. Они используются для перемещения самых разнообразных твердых, сыпучих и аморфных грузов на расстояние от нескольких сантиметров в фармацевтике до нескольких десятков метров в горнодобывающей промышленности.
Сфера применения
Ленточный конвейер, или транспортер — недорогое и эффективное средство механизации перемещения грузов на производствах и складах. Назначение любого ленточного конвейера — перемещение груза. Они используются как для непрерывной подачи материалов или предметов, так и для дозированной, с определенным темпом или по мере надобности. Область применения различных ленточных конвейеров включает в себя:
Разработка, изготовление и использование ленточных транспортеров регламентируется стандартами: ГОСТ EN 620-2012; 22645-77; 25722-83.
Устройство ленточных конвейеров
Конструкции транспортеров сильно разнятся в зависимости от их назначения, однако практически все они состоят из следующих основных частей и узлов:
Несущая рама крепится на стационарном или подвижном основании, она является основой всей конструкции. На ней крепятся опорные валки, по которым прокатывается транспортерная лента. Она приводится в движение ведущим (или приводным) барабаном. Рядом с ним или даже на одном валу размещается двигатель, приводящий в движение весь механизм. Момент вращения может передаваться на барабан и с удаленного источника энергии с помощью ременных, цепных или других передач. Н такая схема применяется все реже и реже- проще, и эффективнее разместить электромотор непосредственно на раме. второй барабан называют натяжным, он вращается на валу, который может перемещаться вдоль рамы и создает натяжение ленты.
При работе с сыпучим грузом конвейер снабжают бортиками, не дающими ему рассыпаться.
Конструкция ленты разнится в зависимости от характера перемещаемых грузов. Для работы с сыпучими материалами часто устанавливают ребра, поперечные или под углом. Ребра могут изготавливаться заодно с лентой, тогда их называют рифлеными. Рифление также может быть треугольным, прямым, трапециевидным.
Отдельные предметы чаще перемещают на гладких транспортерах. Ленты изготавливают из прорезиненной ткани, специальных износостойких пластиков, металлических сегментов.
Установка на ленте высоких ребер, перегородок или ковшей дает возможность транспортировки груза под углами до 45°.
Принцип работы ленточного конвейера достаточно прост:
Производительность конвейера определяется многими факторами, среди них:
Зависит производительность и от характера транспортируемого материала.
Общая классификация ленточных конвейеров
За десятилетия использования конструкторы создали множество разновидностей транспортеров. Их применяют как отдельные устройства, так и встраивают в механизмы, сложные технологические комплексы и производственные линии. Исходя из конструкции основного рабочего орган- ленты среди конвейеров различают следующие типы:
Прямые
Это самая простая и самая распространенная разновидность. Рама расположена горизонтально или под небольшим углом. Натяжной барабан перемещается на каретке вдоль рамы, обеспечивая необходимое натяжение. Чрез равные промежутки установлены опорные ролики, не дающие ленте провисать под тяжестью груза.
Барабаны и ролики вращаются на своих валах с помощью подшипников качения.
Теоретическая производительность таких транспортеров может достигать 25 тонн/час, длина, 10 метров. С увеличением длины возрастают потери энергии на трение, и производительность устройства снижается.
Горизонтальные конвейеры – оборудование универсального назначения. Они широко применяются на складах, логистических комплексах, производствах, сортировочных и сборочных линиях. С помощью скорости ленточного конвейера задается темп работы всей линии.
Желобчатые конвейеры
Ролики такого механизма имеют вогнутый профиль, часто вместо одного ролика используют пару, закрепленную V- образно. Такие устройства используют для транспортировки сыпучих материалов и отдельных предметов, кусков породы разной величины. Ленту часто снабжают рифлением или ребрами.
Применяется в строительной, добывающей, химической и пищевой индустрии.
Наклонные
Наклонные ленточные транспортеры устроены практически так де, как и прямые. Их рама наклонена под определенным углом, фиксированным или регулируемым. Они обязательно снабжаются бортиками, чтобы защитить работающий персонал от случайного падения груза с высоты.
Такие механизмы позволяют поднимать перевозимые ими грузы на определенную высоту. Для каждого устройства в паспорте указывается предельный угол возвышения для разных видов перемещаемых материалов.
Используются такие конвейеры и для опускания грузов. Для этого им придают отрицательный угол наклона.
Вертикальные транспортеры снабжаются высокими ребрами, ковшами или другими средствами удержания груза. Они позволяют эффективно поднимать его с уровня на уровень или даже с этажа на этаж, занимая при этом очень малую площадь. Если необходима постоянная подача материалов или предметов, ленточный транспортер заметно эффективнее лифта, и существенно проще в управлении.
Смешанного типа
Устройства смешанного типа являют собой сочетание различных типов ленточных транспортеров. Это позволяет экономить площадь и пространство в стесненных условиях, там, где установка наклонного транспортера заняла бы слишком много места.
Сочетание прямого, наклонного и снова прямого участка называют Z-образным ленточным конвейером, прямого и вертикального-L-образным. Часто такие устройства оборудуют бункерами- накопителями, дозаторами, обеспечивающими равномерную загрузку ленты, встроенными весами, средствами регулируемого сброса в конце рабочей ветви и другим дополнительным оборудованием.
Поворотные
Это наиболее сложные по своей конструкции системы. Плоская лента состоит не из непрерывного полотна из прорезиненной ткани или пластмассового материала. Она набрана из перекрывающихся листовых сегментов и способна изгибаться в плоскости транспортировки. Ленточный конвейер, таким образом, получает возможность поворачивать, огибать производственное оборудование либо строительные конструкции.
На таких устройствах перемещают обычно штучный груз, выкладываемый прямо на поверхность сегментов или в контейнеры.
Такие ленточные конвейеры широко используются на сборочных и отделочных производствах с большим числом операций над изделием, выполняемых на разных рабочих постах, расставленных в порядке выполнения действий над продуктом. Устройство транспортирует заготовки от одного к другому, задавая общий темп работы.
Широко применяются такие транспортеры и в кондитерской промышленности, при ручном производстве конфет или пирожных.
Еще одна область использования таких конструкций- посты выдачи багажа в терминалах аэропортов и вокзалов.
Телескопические
Телескопические системы- также относятся к конструктивно сложному оборудованию. Это универсальные системы, позволяющие оперативно, по мере надобности, менять свою длину. Они имеют раздвижную раму и несколько секций обычного прямого ленточного конвейера. Секции хранятся в корпусе механизма, их можно быстро устанавливать в рабочее положение один за другим, набирая, таким образом, необходимую. длину подачи груза. Предназначенные для штучных грузов ленточные телескопические транспортеры устанавливают секции встык, и груд передается с одной на другую. Вся конструкция может устанавливаться и под наклоном, обеспечивая подъем или опускание груза.
Если груз сыпучий, секции располагают под небольшим наклоном так, чтобы возвышения хватало для ссыпания материала на приемную площадку следующей серии.
Производство ленточного конвейера
Производство ленточных конвейеров требует кропотливых расчетов и тщательного проектирования. Конструкция конвейера должна
В ходе расчета параметров ленточного конвейера необходимо прежде всего определиться с построением схематической геометрической модели устройства. Она должна быть уравновешена статически и проверена кинематически. Кинематическая схема роликового конвейера будет более сложной, но и для ленточного также необходимо рассчитать множество параметров, таких, как натяжение, тяговое усилие, усилие торможения, скорость движения рабочей ветви и многие другие. После выверки схемы наступает этап предварительного макетного конструирования. На нем определяют основные размеры ленточного конвейера, детали конструкции.
Следующим этапом проводится детализированный расчет параметров. По его результатам осуществляется выбор оборудования среди готовых покупных изделий или формирование технического задания на проектирование и изготовление уникального.
Геометрическая схема конвейера
Построение геометрической схемы ленточного конвейера имеет целью скомпоновать в одном пространственном контексте все основные узлы устройства.
На ней определяют взаиморасположение этих узлов и деталей и их взаимодействие, статическое и кинематическое. особое внимание при создании схемы уделяют схеме привода ленточного контейнера и узлу натяжения.
Задача расчета
Целью расчета служит нахождение параметров, необходимых для правильного подбора оборудования и комплектующих.
Главные характеристики – это производительность и тяговое усилие привода.
результат расчета производительности ленточного конвейера должен совпасть с заданной проектной производительностью в рамках допустимого отклонения.
Данные для расчета
Основные данные для расчета берутся из технического задания. В их число входят:
Длина в проекции определяется из чертежа.
Определение тягового усилия на приводном барабане
Для определения тягового усилия необходимо вычислить усилие, необходимое для перемещения полезной нагрузки и преодоления сопротивления трения барабанов и опорных роликов обеих ветвей. Анализируя устройство ленточного конвейера, конструктор учитывает количество роликов в рабочей и холостой ветвях, нагрузка на единицу длины, усредненная нагрузка от перемещаемого материала и ряд других параметров.
К полученному расчетному значению добавляют запас на преодоление сил инерции элементов конструкции и груза, находящегося на транспортере.
Подбор оборудования
В ходе подбора оборудования конструктору предстоит выбрать тип и конкретную модель:
Подбор ленты
Рассчитанное в ходе статического уравновешивания механизма статическое напряжение, рабочая нагрузка и ширина ленты определяют выбор материала, числа тканевых прокладок и толщину.
Длина определяется исходя из проектной длины по трассе, диаметра барабанов и количества стыков.
По найденным параметрам выбирается конкретная лента исходя из требований ГОСТ.
Подбор барабанов
Барабаны устройства подбираются исходя из толщины материала. Предельный радиус ее изгиба должен быть больше, чем радиус барабана.
С учетом коэффициента трения площадь пятна контакта ленточного полотна и ведущего барабана должна обеспечивать передачу тягового усилия с нормативным запасом.
При использовании отклоняющего ролика ведущий барабан делают по диаметру больше, чем ведомый.
Для натяжного барабана проектируют натяжное устройство, исходя из расчетного натяжения ленточного полотна, ее длины и коэффициента удлинения за срок службы.
Ход устройства обычно делают не менее, чем диаметр ведущего барабана.
Подбор привода
Мощность электродвигателя (или двигателя внутреннего сгорания для моделей, способных работать без электроснабжения) определяют, исходя из тягового усилия, коэффициента полезного действия привода, потребной скорости перемещения ленты и нормативного запаса, принимаемого равным 25%
Обороты ведущего барабана рассчитываются исходя из скорости ленты и его диаметра.
Если результаты расчетов не позволяют прямо применить один из доступных двигателей, применяется редуктор, понижающий число оборотов и повышающий крутящий момент
Расчет тормоза
При уклоне свыше 16° установка тормозного механизма считается обязательной. Однако тормоз часто ставят и при меньших уклонах и даже при горизонтальной транспортировке, особенно при больших скоростях транспортера и массах одновременно находящегося на ней груза.
Отрицательный крутящий момент торможения рассчитывается, исходя из кинетической энергии перемещаемого груза и самого механизма, диаметра барабана, разницы усилий в точке набегания и сбегания ленты, ее толщины и передаточного отношения трансмиссии.
Тормозной момент должен препятствовать самопроизвольному движению конвейера с грузом при включенном питании устройства.
Преимущества использования ленточного конвейера
Преимущества ленточных конвейеров проявляются при необходимости организовать быстрое, экономически и энергетически эффективное перемещение различных материалов или предметов в ограниченных пределах производственного участка, склада, логистического терминала или даже горного карьера.
Основные достоинства данного вида транспорта следующие:
Как и любому виду оборудования, ленточным конвейерам присущ и ряд недостатков:
Особенности эксплуатации, такие, как тяжелые климатические условия, контакт с агрессивными средами и другие могут существенно сократить срок службы ленты и самого ленточного конвейера.
Конвейер: типы, назначение, устройство
В промышленности, строительстве и других отраслях довольно большое распространение получил конвейер. Его установка существенно упрощает проводимые процессы, к примеру, перемещение сыпучих материалов. Существует много разновидностей подобного устройства, которое применяется человеком на протяжении нескольких столетий. Сегодня производством подобного оборудования занимается большое количество различных компаний, при выборе подходящей модели уделяется внимание основным эксплуатационным качествам. Рассмотрим все особенности подобного механизма подробнее.
Конвейер и его история
При рассмотрении того, что такое конвейер следует уделить внимание его истории появления. Сегодня значение слова конвейер может несколько отличаться, но в большинстве случаев под ним подразумевается машина непрерывного действия, которая предназначена для транспортировки различных грузов. В последнее время база применяется в качестве основы для установки деталей на момент обработки.
Наибольшее распространение получили конвейеры в последнее время по причине того, что производственные линии часто напоминают участки с несколькими зонами обработки при поточном производстве.
Если рассматривать историю применения подобного механизма, то отметим, что он появился достаточно давно. Примером можно назвать следующее:
Распространение подобного оборудования можно связать прежде всего с тем, что оно существенно повышает показатель производительности труда, повышает эффективность проводимых операций.
Устройство конвейера
Простота принципа работы рассматриваемого устройства во многом определяет его распространение. В большинстве случае основное предназначение заключается в перемещении материала или изделий от одной точки к другой. При этом в ряде случаев есть возможность автоматизировать весь процесс, из-за чего устройство пользуется популярностью. Общее устройство конвейеров характеризуется следующими особенностями:
Классический принцип действия заключается в передачи вращения от мотора к рабочей поверхности через промежуточный элемент. Также встречаются более сложные механизмы, которые применяются в определенных случаях.
Классификация конвейеров
Как ранее было отмечено, выделяют довольно большое количество различных устройств, предназначенных для транспортировки грузов. Классификация конвейеров в большинстве случаев проводится по конструктивным признаком. Наибольшее распространение получили следующие варианты исполнения:
Приведенная выше информация указывает на то, что существует просто огромное количество различных вариантов исполнения конвейеров, выбор проводится в зависимости от области применения и других моментов.
Применение и принцип действия ленточного конвейера
В современном мире наибольшее распространение получили именно ленточные конвейеры. Их назначение заключается в перемещении штучных деталей или сыпучих материалов на достаточно большое расстояние. Конструктивными особенностями этого варианта исполнения является следующее:
Особенность устройства заключается в том, что лента находится постоянно в натяжении. В противном случае передавать движение не получится. Промышленное использование конвейеров связано с тем, что они просты в эксплуатации, характеризуются повышенной универсальностью в применении, а также могут обслуживаться своими руками при необходимости.
Типы ленточных конвейеров
Встречается довольно большое количество различных вариантов исполнения конвейеров ленточного типа. При выборе транспортеров уделяется внимание самым различным параметрам. Устанавливаются следующие виды конвейеров:
Рассматривая типы ленточных конвейеров также уделяется внимание мощность установленного мотора и многим другим параметрам. Некоторые типы конвейеров не получили широкое распространение по причине сложности конструкции.
Конвейеры прямые
Самое большое распространение получил вариант исполнения прямого типа. В продаже встречаются модели различной производительности. Среди особенностей отметим следующее:
Встречаются модели, которые обладают производительностью 20 тысяч т/ч. При этом длина может достигать 10 км, что можно назвать весьма впечатляющим показателем. Эта конструкция универсального типа устанавливается во многих производственных помещениях.
Желобчатые конвейеры
Подобный тип конвейеров характеризуется тем, что транспортная лента расположена на желобчатой роликовой опоры, которая изготавливается при применении стального или алюминиевого профиля.
Область применения устройства достаточно обширна. Примером можно назвать машиностроительная область, строительство, энергетика, деревообрабатывающая промышленность, сфера добыча угля и другие. За счет прогиба, который формируется в центральной части материал фиксируется с большей надежностью.
Конвейеры наклонные
Отличительной особенностью подобного варианта исполнения является расположение транспортировочной ленты под углом к горизонту. Особенности следующие:
Наклонные изделия характеризуются универсальностью в применении. Он могут устанавливаться в помещении и под открытым небом, все зависит от типа применяемого материала при изготовлении.
Конвейеры смешанного типа
В некоторых случаях требуются транспортные линии сложной конфигурации, которые могут транспортировать материал по прямой и наклонной линии. Довольно большое распространение получили следующие варианты исполнения:
Второй тип устройства считается наиболее сложным устройством, устанавливается в ограниченном пространстве.
В последнее время производители создают секционные устройства, которые могут собираться в единую систему для транспортировки материала с одной точки в другую
Конвейеры поворотные
Если нет возможности использовать платформ тележек, а помещение характеризуется сложной планировкой часто проводится установка поворотной конструкции. Среди особенностей этого варианта отметим следующее:
Подобный механизм характеризуется повышенной сложностью, так как предназначен для перенаправления пути перемещения груза.
Конвейеры телескопические
В морских и речных портах часто можно встретить конвейеры телескопического типа. Они получили весьма широкое распространение по причине возможности изменения угла наклона и длины устройства. Ключевыми моментами этого предложения можно назвать следующее:
Телескопические устройства сегодня весьма распространены в самых различных отраслях промышленности.
Порядок выбора
Столь широкое разнообразие определяет то, что возникает довольно много трудностей с непосредственным выбором наиболее подходящего механизма к конкретным условиям эксплуатации. Основными критериями можно назвать следующее:
Как правило, с увеличением протяженности транспортировочной ленты устанавливается более мощный двигатель. При этом стоит учитывать, что некоторые работают от сети 220В, другие 380В. Область применения определяет то, какие материалы применяются при изготовлении основной части. Примером можно назвать использование стали с повышенной коррозионной стойкостью.
Перед тем как рассказать об устройстве ленточного конвейера, давайте ознакомимся с этим видом промышленного оборудования.
Практически во всех отраслях промышленности используются ленточные конвейеры, иначе называемые ленточные транспортеры (от англ. belt conveyor), которые обеспечивают непрерывность процессов транспортировки различных видов грузов и материалов. Их применение позволяет доставлять до нужного объекта штучные грузыиматериалы, имеющие сыпучую/кусковую структуры. Транспортировка, какв горизонтальном, так и в наклонном положении (при угле наклона 18°), обеспечивается за счет особой конструкции устройства. Благодаря использованию специальных транспортеров в карьерах и шахтах, осуществляется доставка не только добываемых природных ископаемых к погрузочному пункту или на предприятие, но и людей.
Горизонтальные и комбинированные трассы, по которым производится транспортировка, могут достигать длины в 10-12 км. Производительность конвейеров измеряется кубометрами перемещаемых грузов в час. В некоторых областях достаточным количеством считается несколько кубометров, а в других необходимо осуществлять транспортировку нескольких тысяч кубометров в час. По ширине конвейерные ленты встречаются как узкие (30 см), так и достаточно широкие (2 м).
Различают конвейерные ленты, перемещающие грузы с разной скоростью, от 0,5 до 5 м/с. В соответствии с принятыми нормативами при ручной разборке грузов, скорость движения ленты должна быть минимальной. Выбор ленты зависит от тех, параметров, которые необходимы для транспортировки конкретного вида грузов. Таким образом, во внимание принимаются степень трения об ленту, скорость и способ загрузки конвейера, а такжеего угол наклона. Различают два вида лент: ПВХ-лента или резинотканевая.
Устройство ленточного конвейера
Основными частями ленточного конвейера являются рама, приводной барабан, натяжной барабан, ролики конвейера, транспортерная лента.
Преимущества ленточных конвейеров перед другими способами транспортировки налицо. Во-первых, благодаря значительной скорости движения ленты обеспечиваются высокая эффективность и производительность промышленных процессов. Во-вторых, подобный конвейер потребляет относительно мало энергии. В-третьих, надежная конструкция устройства даже при длительном сроке эксплуатации обеспечивает качественное выполнение задач.
Транспортировку штучных грузов обычно производят на конвейерах, имеющих ленты гладкого типа. Для мелких грузов и сыпучих материалов предусмотрена возможность перемещения по ленте с рифленой структурой основания. Именно такой тип устройства ленточного конвейера обеспечивает максимальное КПД. Существует несколько видов рифления – в виде ромбов, треугольников, пирамидальный тип и др. Транспортируемый груз можно перемещать под наклоном до 45° за счет поперечно установленных перегородок высотой до 20 см. Эффективная работа предприятия возможна, благодаря наличию конвейеров, имеющих разные типы лент: резинотканевую, брезентовую, сетчатую, специальную пищевую. В зависимости от характеристик конкретного груза/товара процесс транспортировки осуществляется на специально предназначенном для него конвейере.
Установка транспортеров возможна не только в отапливаемых помещениях, но и в зданиях, не имеющих обогрева, и на открытом воздухе. Для оптимальной работы транспортеров рекомендуется их эксплуатация при температуре от-50 до +45 °С. Вспомогательное оборудование, установленное на конвейере, позволяет осуществлять процессы транспортировки грузов при температуре, достигающей 200°С, обеспечивая надежную работу встроенных механизмов.
Большинство ленточных конвейеров оснащено специальными устройствами, предупреждающими падение грузов, и очищающими поверхность от просыпавшихся материалов. Постоянное расширение областей применения возможно благодаря новым технологиям, позволяющим улучшить конструктивно-технологические параметры конвейеров. Усовершенствование процессов работы транспортеров снижает оборачиваемость ленты, уменьшает количество промежуточных перегрузок и повышает срок эксплуатации ленточных конвейеров. Появление лент из морозостойких материалов и особых сортов смазки, предназначенных для холодных условий, область применения и особенности устройства ленточных конвейеров расширяется вплоть до районов, относящихся к Крайнему Северу.