Подъемно-транспортные установки презентация

стр
В.И. Степыгин, Е.Д. Чертов, «проектирование подъемно-транспортных установок»
Вайсон А.А. Подъемно-транспортные машины (учебник для Вузов)
А.О. Спиваковский (атлас)
М.Н. Ерохин «проектирование и расчет подъемно-транспортных машин»

внешний и внутренний.

Внешний транспорт – обеспечивает доставку на предприятие сырья, топлива, строительных материалов. Кроме того, на нем же отправляют с предприятия готовую продукцию и отходы производства. К внешнему относят все магистральные виды транспорта, такие, как железнодорожный, автомобильный, водный, трубопроводный и т.д.

Внутренний транспорт – выполняет все операции по перемещению грузов в пределах территории предприятия. Его подразделяют на межцеховой и внутрицеховой.

Межцеховой транспорт – обеспечивает связи между цехами и складами предприятия. Внутрицеховой - предназначен для перемещения грузов (изделий) в цехе согласно схеме технологического процесса.

В дальнейшем будут рассмотрены только установки внутризаводского транспорта, которые можно классифицировать следующим образом:
- по принципу действия; - по способу передачи перемещаемому грузу действующей силы; - по назначению и положению на производственной площадке.

основные группы: непрерывного и периодического действия.

Подъемно-транспортные машины

Машины и установки непрерывного действия

Машины и периодического действия

Конвейеры

С тяговым элементом

Без тягового элемента

Установки пневматического
транспорта

Установки гидравлического траспорта

Простые подъемные механизмы

Краны

Подъемники

работоспособное состояние в течение некоторого времени в установленных пределах всех параметрах, характеризующих работу машины (способность объекта сохранять работу на отказ).
Надежность включает в себя следующие характеристики:
Безотказность - свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки.
Долговечность — свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность от начала эксплуатации до наступления предельного состояния, то есть такого состояния, когда объект изымается из эксплуатации.
Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путём технического обслуживания и ремонта.
Ресурс — наработка от начала эксплуатации до наступления предельного состояния.
Живучесть — свойство объекта сохранять работоспособность при отказе отдельных функциональных узлов.
Наработка на отказ — величина, (время или объём работы) принятая для измерения продолжительности работы аппаратуры
Ресурс — наработка от начала эксплуатации до наступления предельного состояния.

и характеристик с целью их многократного использования, выражается в стандартах (единство измерений, взаимозаменяемость, совместимость).
Все ПТМ должны соответствовать стандартам (ГОСТ), которые определяют основные показатели машин: грузоподъемность, длину стрелы, ширину ленты конвейеров, скорости движения рабочих органов, габариты, предельную массу и т.д.
Унификация – (конструктивное единообразие), метод устранения излишнего многообразия посредством сокращения перечня допустимых элементов и решений, приведения их к однотипности. Унификация позволяет повысить серийность операций и выпуска изделий и, как следствие, удешевить производство, сократить время на его подготовку.
 
Стандартизация и унификация значительно упрощают эксплуатацию машин, их ремонт, а также обучение обслуживающего персонала. Т.к. ПТМ представляют опасность для обслуживающего персонала и лиц, находящихся в зоне их действия, то они подлежат надзору комитета по безопасности ведения работы – ГОСГОРТЕХНАДЗОР.

подлежащего транспортированию, требования к его сохранности, товарному виду;
Производительность выбираемой машины, ее габаритные размеры, масса, стоимость и т.д.;
Схема и длина трассы, по которой будет перемещаться груз (прямолинейно и на небольшие расстояния или с изменением направления как в плоскости, так и в пространстве);
Характеристика технологического процесса. Выбираемая машина должна по возможности обеспечить совмещение транспортных и технологических операций;
Местные условия: место установки машины, способ загрузки и разгрузки грузов и т.п.

Если указанным техническим факторам одинаково полно удовлетворяют несколько типов подъемно-транспортных машин, то для выбора оптимальной из них выполняют технико-экономические расчеты. Обычно сравнивают следующие экономические показатели: капитальные затраты, эксплуатационные расходы, численность рабочих, занятых на погрузочно-разгрузочных работах, сроки окупаемости. Оптимальным считается тот вариант, при котором получают наименьшие капитальные затраты и наименьшую себестоимость перемещения единицы массы груза.

трассе обычно в одном направлении без остановок на загрузку и выгрузку. Они могут быть с тяговым элементом (лента, цепь, канат) и без него.
С тяговым элементом – характеризуются совместным движением груза и тягового элемента.
Без тягового элемента – поступательное движение груза происходит при вращательном или колебательном движении рабочего элемента машины.

по трассам большой протяженности.
Повышение производительности конвейеров.
Повышение надежности машин и упрощение их обслуживания в тяжелых условиях эксплуатации.
Автоматизация управления машинами и комплексами машин.
Снижение металлоёмкости, массы и габаритных размеров.
Создание машин основанных на современных методах транспортирования (на магнитном и воздушном подвесе грузонесущего элемента, с приводом от линейных асинхронных двигателей).
Улучшение условий труда обслуживающего персонала, исключение потерь груза, герметизация и изоляция от окружающей среды пылевидных, горючих и химически агрессивных грузов, снижение шума.
Дальнейшая унификация и стандартизация оборудования.

также гидро- и пневмоустановки. Машины непрерывного действия классифицируют по:
Области применения: машины общего применения и специализированные.
Способу передачи, перемещаемому грузу движущей силы. В качестве источника энергии используются: электродвигатели с механическими передачами, а также используют энергию воды и воздуха.
Характеру приложения действующей силы – машины делятся на машины с тяговым элементом (лента, цепь, канат) и машины без него (шнек, рольганг и др.)
По роду перемещаемых грузов – штучных и насыпных.
По назначению и положению на производственной площадке – стационарные и перемещаемые (переносные, самоходные, передвижные). Ряд машин изменяет перемещаемые потоки за счёт введения поворотных секций и криволинейных секций в 45º, 60º, 90º.
 

- высокие скорости (до 8 м/с), -большая ширина (до 3м),
- малая масса (по сравнению с цепями), -пространственная гибкость, - высокая производительность (до 30 тыс.тонн в час), -расстояние транспортирования до 5 км.

Ленты многослойны (min 3 слоя). Выпускают ленты общего типа и специальные.

Т – теплостойкие (до 130ºС)
М – морозостойкие (до -45ºС)
Мс- маслостойкие

Пример обозначения Л2-500-3Б-820-3-1
Л – лента общего назначения
2 – тип
500 – ширина ленты, В
3Б-820 – 3 прокладки из дельтинга марки 820
3 – верхний слой (резинов.) толщиной 3мм
1 – нижний слой 1мм.

используют в передаточных механизмах приводов машин;
Тяговые – в транспортирующих машинах для перемещения грузов при помощи рабочих элементов или грузозахватывающих устройств, связанных со звеньями цепи;
Грузовые - для подъема груза
По способу изготовления цепи могут быть:
Сварные;
Штампованные;
Кованые;
Литые.

В качестве тяговых элементов обычно используют круглозвенные сварные, пластинчатые и некоторые специальные цепи.

а б
Круглозвенные сварные цепи:
а – короткозвенные; б – длиннозвенные

 

гладкими катками;
Катковые цепи с гребнями (ребордами) на катках.
Цепи всех указанные типов изготавливают в двух исполнениях: неразборная конструкция и разборная конструкция.
Пластинчатые цепи используют в машинах непрерывного действия со скоростью до 1,5 м/с.
Детали шарниров пластинчатых цепей изготавливают из стали парок Ст. 4 или Ст.5. Все детали цепи, кроме пластин, подвергают термической обработке.

Для пластинчатых цепей рассчитывают наружные и внутренние пластины на растяжение, валик – на срез и изгиб, втулки – на изгиб.

роликовые

2 – с ребордами на катках

в некоторых случаях используют и в качестве тягового элемента в машинах непрерывного действия.
Стальные канаты изготавливают свивкой проволок диаметром 0,2…3,0 мм из высококачественной стали.
Проволоки свиваются в пряди, а группа прядей – в канат вокруг металлического или органического сердечника (органические сердечники – пенька, полиэтилен и др.)
Металлические сердечники используют в канатах, предназначенных для работы при высоких температурах или в условиях, не допускающих изменения поперечного сечения каната и его удлинения ( в остальных случаях – с органическим сердечником).
По конструкции канаты могут быть одинарной, двойной и тройной свивки.

один или несколько слоев, причем каждый слой свивают в сторону, противоположную предыдущему.
При двойной свивке пряди свивают в канат вокруг металлического или органического сердечника.
Наибольшее распространение получили шестипрядные каната двойной свивки (тросы).

а – одинарной свивки, б,в,г – двойной свивки. (1,2 – проволока, 3 – сердечник)

или параллельный - когда направление проволок и прядей совпадает.
Крестовый - когда проволоки в прядах свиты в одну сторону, а пряди в канате – в другую.
При первом способе свивки канат получается более гибким и меньше изнашивается (однако груз, подвешенный на нем, может вращаться – стремление каната к раскручиванию)
Канаты крестовой свивки не подвержены раскручиванию, в связи с этим получили наиболее широкое распространение.
Достоинства канатов:
1) Меньшая масса и стоимость (при одной и той же допускаемой нагрузке) по сравнению с цепями.
2) Отсутствие шарниров (что облегчает уход за канатом)
Недостатки канатов:
Большая жесткость (как следствие – блоки и барабаны должны быть большого диаметра).
Удлинение канатов в процессе работы (ограничение применения их в машинах непрерывного действия)

Выбирают канаты по ГОСТ, исходя из значения разрывного усилия.
Для уменьшения износа канатов в процессе эксплуатации их покрывают защитной смазкой.
Внешним признаком износа каната и необходимости его замены является число лопнувших проволок в наружных слоях прядей.

уменьшения провеса тяговых элементов по всему контуру трассы конвейера, а поворотные и направляющие – для изменения направления их движения.
При вертикальном перемещении груза направляющие устройства необходимы для устранения раскачивания грузонесущего элемента.
Опорными устройства для лент, а также для некоторых специальных типов пластинчатого настила служат стационарные ролики.
Иногда при транспортировании штучных грузов в качестве опорных устройств используют настил из листовой стали или дерева и т.п.
Роликовые опоры служат для поддержания ленты и придания ей необходимой формы.
Опоры для поддержания верхней (грузонесущей) ветви ленты бывают:
Прямыми однороликовыми (для плоской ленты)
Желобчатыми (для придания ленте желобчатой формы, с целью увеличения площади сечения насыпи груза на ленте и увеличения производительности конвейера)
Для нижней ветви ленты используют прямые роликовые опоры.

стойка, 3 – планка); б – прямая нижняя.

мм:
1 – планка, 2 – ст ойка, 3 – боковой ролик, 4 – средний ролик.

роликов. Наибольшее распространение получили трех-роликовые опоры. Недостатком пяти- и семироликовых опор является большое число подшипников, а следовательно, и более высокая стоимость. 
Угол наклона боковых роликов а трехроликовой желобчатой опоры по ГОСТ 22645 равен 20° и 30° для всех грузов и любой ширины ленты.
При переходе с желобчатого профиля ленты на прямой перед концевым барабаном устанавливают две-три переходные роликовые опоры с уменьшенным углом наклона бокового ролика.
Прямые роликовые опоры устанавливают на рабочей ветви конвейеров при транспортировании штучных грузов и на холостой ветви для всех грузов. Расстояние между роликовыми опорами на рабочей ветви принимают не более 1,5 м, а на холостой - 3,0 м. При транспортировании штучных грузов расстояние между опорами принимают таким, чтобы груз всегда лежал не менее чем на двух опорах. Существуют специальные роликовые опоры:
амортизирующие;
Центрирующие;
Подвесные опоры гирляндного типа.

лент);
Блоки (для канатов, цепей);
Звездочки (для цепей)
Шины

Барабаны: в ленточных конвейерах различают приводные барабаны и неприводные (поворотные).
Приводные барабаны, как правило, выполняют с выносными опорами и сферическими самоустанавливающимися подшипниками.
Обычно барабаны изготавливают сварными с обечайкой из листовой стали. Барабаны небольших размеров (D ≤ 500мм) могут изготавливаться литыми из чугуна.
Форма барабана оказывает влияние на правильность хода ленты. Для центрирования ее хода наиболее оптимальны барабаны бочкообразной формы.
Ширину барабана выбирают на 100…150 мм больше ширины ленты.

Блоки с желобчатым ободом применяют, как правило, для изменения направления движения канатов. Основные размеры блока рассчитывают в зависимости от диаметра каната.
Направление движения пластинчатых цепей изменяют при помощи звездочек или многогранных блоков.

1.Блок с желобчатым ободом для каната, 2. блок для калиброванных цепей,
3. звездочка для тяговой пластинчатой цепи

служит для обеспечения движения тягового элемента конвейера или непосредственно рабочих элементов ( в машинах без тягового элемента).
Приводное устройство (станция) состоит из: электродвигателя, промежуточной механической передачи (редуктор, ременная передача, цепная передача), приводного рабочего элемента и муфт, соединяющих вал двигателя с валом редуктора и вал редуктора с валом приводного элемента (барабана, звездочки).
По способу передачи тягового усилия различают:
фрикционные приводы, передающие тяговое усилие трением (для лент, канатов)
Приводы с передачей тягового усилия зацеплением (для цепей).

Фрикционные приводы могут быть однобарабанные (одноблочные), двух- и трехбарабанные. Трехбарабанные применяют только в конвейерах большой протяженности (L≥300м).

механической передачи применяют обычно как отдельно редукторы, так и редукторы с дополнительными открытыми клиноременной, зубчатой или цепной передачами.
В приводах в целях уменьшения предварительного натяжения лент, необходимого для создания требуемого окружного усилия, увеличивают угол обхвата приводного барабана. Для этого устанавливают отклоняющий ролик или два приводных барабана, образующих тандем-привод.
Место расположения привода определяется конструктивными и эксплуатационными условиями (удобство монтажа привода и обслуживания и т.п.). Рекомендуется устанавливать сразу после прямого участка с наибольшим сопротивлением. Как правило, это или в конце участка подъема груза или около места разгрузки.

барабан; 3 — рама; 4 — электродвигатель; 5 — редуктор

плиты, балки, узлы машин, рулоны и т.п.)
К тарным грузам относят грузы, упакованные в тару (коробки, ящики, мешки, бочки, пачки, бутылки и т.д.). В таре могут быть сыпучие, жидкие и штучные грузы.
К насыпным грузам относят различные кусковые, зерновые, порошкообразные грузы, которые хранят и транспортируют навалом.

штучные

насыпные

единичные

Тарные
(массовые)

острых выступов
наличие опорных плоскостей (рёбер)
 

Характеристики насыпных грузов:
 
крупность частиц
насыпная плотность – ρm
сыпучесть
коэффициент внешнего трения
влажность
смерзаемость.

(общая длина, горизонтальные и вертикальные участки)
Масса машины. При выборе конвейера учитывают удельные показатели массы и мощности.
При выборе конвейера необходимо учитывать
 
Режим эксплуатации.
5 типов: ВЛ - весьма легкий
Л - легкий
С – средний
Т – тяжелый
ВТ – весьма тяжелый
 

в свою очередь разделяются: по времени работы, производительности:

высокой производительности, большой длине транспортирования, высокой надежности, простоте конструкции и эксплуатации. Ленточные конвейеры широко используются для перемещения насыпных и штучных грузов во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства, при добыче полезных ископаемых, в металлургическом производстве, на складах и в портах в качестве элементов погрузочных и перегрузочных устройств и технологических машин. Ленточные конвейеры обеспечивают высокую производительность (до 30000 т/ч) независимо от длины установки со скоростью транспортирования до 6,3 м/с.

– прижимной ролик;
4 – очистное устройство; 5 – отклоняющий барабан; 6 – концевой барабан;
7 – амортизирующие роликоопоры; 8 – нижние роликоопоры; 9 – лента;
10 – верхние роликоопоры

скоростях ленты, сложные трассы перемещения, большая протяженность трассы, высокая надежность.

К недостаткам относятся: высокая стоимость ленты и роликов, ограничение перемещения при углах наклона трассы > 18–20º, ограниченное использование при транспортировании пылевидных, горячих и тяжелых штучных грузов.

По конструкции и назначению ленточные конвейеры выполняются общего назначения ГОСТ 22644–77 и специальные (для различных отраслей промышленности).

цельнопрокатной лентой; с проволочной лентой. Наибольшее распространение получили конвейеры с прорезиненной лентой.

По расположению на местности ленточные конвейеры выполняются стационарными и подвижными; передвижными и переносными; переставными (для открытых разработок); надводными, плавающими на понтонах.

По профилю трассы ленточные конвейеры : горизонтальные; наклонные; комбинированные: наклонно-горизонтальные и горизонтально-наклонные с одним или несколькими перегибами и со сложной трассой.

Схемы трасс ленточных конвейеров:
а – горизонтальная; б – наклонная; в – горизонтально-наклонная; г – сложная

с помощью фрикционной передачи (трением) при огибании ею приводного барабана или при контакте приводной ленты с грузонесущей.
Основными элементами привода ленточного конвейера являются один или два (реже три) приводных барабана и приводные блоки, состоящие из электродвигателя, редуктора, соединительных муфт и тормоза, обводные барабаны, пусковая и регулирующая аппаратура.
Приводы ленточного конвейера выполняются
Однобарабанными
Двухбарабанными
Трехбарабанными
Наиболее надежным и конструктивно простым является однобарабанный привод, так как имеет небольшие габаритные размеры, простую конструкцию, один перегиб ленты, высокую надежность

грузопружинные натяжные устройства

Тип натяжного устройства (натяжной станции) определяется главным образом длиной конвейера и упругостью ленты. Винтовые натяжные устройства используют обычно в стационарных конвейерах небольшой длины (не более 25 м) и передвижных конвейерах.
На конвейерах большой длины и производительности получили грузовые натяжные устройства, которые бывают горизонтальными и вертикальными.

является жесткий металлический или деревянный, пластмассовый, резинотканевый настил (полотно), состоящий из отдельных пластин; тяговым элементом является одна или две пластинчатые цепи, огибающие концевые (приводную и натяжную) звездочки.
Пластинчатые конвейеры используют для транспортирования в горизонтальном и наклонном направлениях насыпных и штучных грузов в машиностроительной, химической, горнорудной, энергетической и других отраслях промышленности.
На пластинчатых конвейерах можно перемещать крупнокусковые и абразивные материалы, а также тяжелые штучные грузы. Одновременно с процессом транспортирования грузы-изделия могут подвергаться технологическим операциям (закалке, отпуску, охлаждению, мойке, окраске, сушке и др.)

По назначению различают стационарные и передвижные пластинчатые конвейеры.
В зависимости от конструкции настила и тяговой цепи и конфигурации трассы различают пластинчатые конвейеры общего назначения (вертикально замкнутые); изгибающиеся (с пространственной трассой) и специального назначения (разливочные машины, эскалаторы, пассажирские, конвейеры с настилом сложного профиля).

Схемы трасс пластинчатых конвейеров:
а – горизонтальная;
б – горизонтально-наклонная;
г – наклонная;
д – наклонно-горизонтальная;
в, е, ж – сложная

приводная звездочка; 4 – натяжное устройство;
5 – загрузочный бункер

транспортирования тяжелых крупнокусковых,
острокромочных и горячих грузов;
спокойный и бесшумный ход;
возможность загрузки без применения питателей;
большая продолжительность трассы с наклонными участками и малыми радиусами переходов и обеспечение бесперегрузочного транспортирования; возможность установки промежуточных приводов;
высокая производительность при небольшой скорости движения;
возможность использования конвейеров в технологических процессах и поточных линиях при высоких и низких температурах.

Недостатками пластинчатых конвейеров являются:
большая масса настила и цепей и их высокая стоимость;
наличие большого количества шарниров цепей,
требующих дополнительного обслуживания;
сложность замены изношенных катков тяговых цепей;
большие сопротивления движению.

без бортов и имеет различную конструкцию в зависимости от характеристики транспортируемого груза

является отсутствие тягового элемента. Груз движется поступательного при вращательном или колебательном движении рабочего элемента в результате действия сил давления, инерции и т.п.

К рассматриваемым типам машин относят:
Винтовые конвейеры
Инерционные и вибрационные конвейеры
Транспортирующие трубы
Гравитационные и приводные роликовые устройства и др.

Наибольшее распространение получили винтовые конвейеры.

органа и используются в химической и мукомольной промышленности, при производстве строительных материалов для транспортирования пылевидных, порошкообразных и реже мелкокусковых грузов на небольшое расстояние в горизонтальном или вертикальном направлении.
Винтовыми конвейерами не рекомендуется перемещать липкие и влажные, сильно уплотняющиеся и высоко абразивные грузы, а также грузы, дробление которых снижает их качество.
Длина горизонтальных винтовых конвейеров достигает 60 м, высота наклонных и вертикальных конвейеров – до 30 м, производительность до 100 т/ч.

подвесная промежуточная опора; 3 – винт;
4 – разгрузочное отверстие; 5 – желоб; 6 – муфта; 7 – редуктор;
8 – электродвигатель

эксплуатации,
удобство промежуточной разгрузки,
герметичность и пригодность для транспортирования горячих,
пылящих и токсичных материалов.


Недостатками являются:
повышенная энергоемкость,
измельчение грузов в процессе транспортирования,
повышенный износ винта и желоба,
ограниченная длина,
высокая чувствительность к перегрузкам,
возможность образования заторов.