РОЗДІЛ 2
ТЕОРЕТИЧНІ АСПЕКТИ ТРАНСПОРТУВАННЯ СИПКОГО ВАНТАЖУ СКРЕБКОВИМ КОНВЕЄРОМ
2.1. Схемний аналіз скребкового конвеєра
Для визначення оптимальної схеми транспортної системи переміщення зерна та
інших сипких матеріалів застосовуємо метод структурного синтезу з метою
зменшення витрат на виготовлення необхідного конвеєра з найкращими технічними
показниками [17, 55].
Перед конструюванням конвеєра необхідно задати продуктивність транспортної
системи, характер вантажу, довжину транспортування, компактність розміщення
шляхів руху вантажу, врахувати вимоги до техніки безпеки. Особливо необхідно
звернути увагу на ділянки транспортної системи, які мають нахил, оскільки вони
можуть значно знизити продуктивність транспортної системи [46]. Підбираються
найбільш доцільні варіанти схеми транспортної системи. Існує ряд найбільш
поширених компонувань[45], але завдання інженера полягає у створенні
оригінальної схеми, яка б задовольняла умови виконання технологічної операції з
мінімальними втратами на транспортування. Для його розв’язання найчастіше
керуються досвідом та стереотипами, тому варіанти компонувань значно залежать
від досвіду виконавця. Для зменшення впливу цього фактору застосовуємо ЕОМ, при
цьому широко використовуємо метод складання морфологічних таблиць.
Під час побудови компонувань необхідно чітко визначити усі рухи , які будуть
здійснюватися у транспортній системі: основні рухи пересування вантажу;
установчі; ділення; допоміжні; керування. Для позначення їх використовуємо
систему (праву трійку) , яка зображена на рис.2.1.
Вісь - напрям від вантажу до робочого органу; - спрямована вправо, якщо
дивитися вздовж вісі (коли спрямована вертикально , то - спрямована вправо від
робочого місця); - спрямована так, щоб утворити праву трійку. Інші вісі
використовуються, як додаткові. - обертові рухи; - позначення поступального
руху транспортної системи; - нерухомий блок.
Рис. 2.1. Система координат конвеєра.
Також, для позначення головного руху транспортування вводимо знак “ ^ ”
(наприклад, ), “/” – позначає декілька рухів одного і того ж самого елементу
(наприклад, ). У записі такої структурної формули у лівій частині відзначаємо
рухи від вантажу до нерухомого блоку, у правій від нерухомого блоку до робочого
органу. При цьому знак “+” позначає логічне додавання, а “*” – логічне
множення, що дає можливість робити логічні спрощення (наприклад, винесення за
дужки загального логічного множника). Для стрічкового конвеєра (рис.2.2)
структурна схема має такий вигляд: ; для скребковового (рис.2.3): . Для рис.2.4
: . Для скребкового конвеєра із прямолінійною забірною віткою (рис.2.5) [80]
структурна формула: .
Одночасно, необхідно чітко визначити усі модулі транспортної системи, за
допомогою яких будуть здійснюватися необхідні рухи. Для цього використовуємо
морфологічну таблицю компонентів транспортної системи [26]. На основі таблиці
Б.1 (додаток Б) створюються компонування конвеєрів різних схем.
Рис.2.2. Схема стаціонарного нахилено-горизонтального стрічкового конвеєра:
1 – натяжний барабан; 2 – завантажувальний пристрій; 3,10 – роликові упори ;
4 – тяговий елемент; 5,6 – розвантажувальний пристрій; 7 – розвантажувальний
жолоб; 8 – пристрій очищення; 9 – відхиляючий барабан; 11 – натяжний пристрій;
12 – натяжний вантаж.
Рис.2.3. Скребковий конвеєр з суцільними високими скребками з однією робочою
гілками:
1- натяжний пристрій; 2 – тяговий ланцюг; 3 – скребок;
4 – станина; 5 – жолоб.
Рис.2.4. Двохстрічковий конвеєр для транспортування насипного вантажу при
великому куті нахилу зі скребками на тяговій стрічці:
1 – завантажувальна воринка; 2 – скребок; 3 – тягова стрічка; 4, 5 –
направляючі ролики; 6 – несуча стрічка.
Рис. 2.5. Скребковий конвеєр із прямолінійною забірною віткою:
1 – привідна станція; 2 – робоча нахилена секція; 3 – натяжний барабан;
4 – натяжний пристрій; 5 – поворотна секція; 6 – направляючий барабан; 7 –
скребок.
За цією морфологічною таблицею будується схема типового стрічкового конвеєра
(рис.2.2). Запис такого компонування прийме такий вигляд:
1.1*1.2(1.5)*10.3*7.4*1.5*2.6*2.7*3.8*6.9*1/13.10*14.11.
Через знак “/” вказані декілька елементів, які утворюють складний елемент. В
дужках вказані елементи руху; “+” – можливий варіант. Елементи, які не
використовуються, не вказуються. Якщо замінимо декілька елементів, то отримуємо
інший конвеєр (рис.2.3). Дане компонування описуємо так:
6.1(1.5)*2.2*9.3*4.4*1.6*3.7*3.8*9.9*9.10. Схема може включати комбінацію
декількох конвеєрів. Наприклад, в компонувальній схемі стрічкового конвеєра
додаємо елемент 16.3(1.5) отримуємо систему, яка допускає більш великі кути
нахилу руху вантажу (рис.2.4). Для скребкового конвеєра із прямолінійною
забірною віткою: 6.1(1.5+5.5)*2.2*9.3*4.4*1.6*3/2.7*3.8*6.9*9.10.
2.2. Визначення оптимальної довжини зони завантаження скребкового конвеєра
Визначення оптимальної довжини зони завантаження зерном та іншим сипким
матеріалом та розробка відповідних алгоритмів і програм визначення технічних
характеристик роботи скребкового конвеєра із прямою забірною віткою (рис.2.5) є
задачею моделювання зони завантаження конвеєра. При цьому зроблені такі
припущення: вантаж є абсолютно сипким; величина об’єму вантажу, яка надходить у
зону захоплення вантажу скребком, повторюється з періодом початку роботи нового
скребка у зоні завантаження; висота скребків є достатньою для захоплення
вантажу. Розглядається загальний випадок скребкового конвеєра, зона
завантаження якого складається з прямолінійної та криволінійної д