Типы конвейеров и их устройство
Сегодня начнем цикл статей на тему конвейеров. Я лично считаю, что конвейер, как промышленное приспособление, своим появлением на свет обязан Адаму Смиту с его теорией разделения труда. В ее основе закладывается максимальная отдача от работника, выполняющего основную работу на производстве. Так кто же будет перемещать заготовку от одного работника к другому? Конечно, сначала это выполнял дополнительный работник, но все что можно автоматизировать должно быть автоматизировано. Итак, Генри Форд пришел к конвейеру — машине, которая непрерывно перемещает грузы. Конечно, отдельно эта машина не может функционировать. Нужен кто то или что то, что загружает конвейер, а иногда и разгружает.
В этой вводной статье мы разберем, какие бывают конвейеры (разнообразие, типы), а так же в ознакомительной форме устройство конвейера.
Устройство конвейера.
В общем смысле слова конвейер — это непрерывно работающая машина для перемещения груза на свой рабочей поверхности из точки «А» в точку «Б». Упрощенно, устройство конвейера стоит рассматривать с двух аспектов.
- Первый — движущая сила конвейера. Это привод конвейера, его сочленение с движущимися деталями и собственно корпус или каркас конвейера, обеспечивающий правильное движение.
- Второй — рабочая поверхность. Та самая часть, которая перемещает грузы.
Типы конвейеров.
В первую очередь необходимо знать, что именно и на какое расстояние мы будем перемещать. От этого напрямую зависит тип конвейера. В горнодобывающей промышленности не зря применяются вагонетки. Использование конвейера было бы неоправданно.
Ленточный конвейер.
Принцип очень прост. Армированная текстильная или резиновая лента, в зависимости от Вашего техпроцесса, натянута на ролики, закрепленные в каркас. Вся эта конструкция приводиться в действие двигателем. Лента ползет, груз движется. Чем тяжелее груз, тем мощнее используемый двигатель. Для того чтобы груз не сваливался с ленты крайние ролики делают обычно чуть выше. Сцепление привода конвейера и ленты не жесткое. При превышении некоторого порога нагрузки лента прекратит движение. Можно немного усложнить задачу. Конечная точка конвейера находится выше начальной. Нет ничего проще: применяем ленту с ребрами. В этом случае груз никуда не денется.
С помощью ленточного транспортера так же можно перемещать сыпучие грузы. Благодаря такому множественному назначению и низкой цене ленточный конвейер является самым востребованным на рынке.
Пластинчатый конвейер.
Пластинчатый конвейер применяется, если вес груза очень высок, либо возникают другие подобные нагрузки. Например, на конвейер иногда заходят люди. Ну и естественно такой конвейер более устойчив к износу.
А вот сыпучие грузы не подходят для перемещения в этом типе конвейера. Максимум мелкоштучные изделия. Этот тип конвейеров обычно уже применяется с цепью. Цепь позволяет не проскальзывать приводу.
Цепной конвейер.
Приводу конвейера гораздо проще иметь сцепление с цепью, чем с ребристой или даже гладкой лентой. Но это накладывает некоторые ограничения на ролики конвейера. Вернее используются уже не ролики, а звездочки. Причем, чем больше цепь, тем сложнее используемые звездочки.
На цепи можно закрепить любой грузонесущий орган: лента, ковш, скребок …
Скребковый конвейер.
Отличительной особенностью скребкового конвейера является его «перевернутость». В обычных конвейерах рабочая поверхность располагается сверху. У этого конвейера она снизу. Он протаскивает своими скребками сыпучий или мелкоштучный груз по неподвижной поверхности. Причем подача груза может происходить в любой точке конвейера.
Подвесной конвейер.
Подвесной конвейер представляет собой цепь, перемещаемую вдоль потолка, на которой подвешены грузы.
Обычно применяется на производстве. Удобство заключается в том, что нет ограничения на нагрузку на пол около конвейера как в предыдущих случаях.
Рольганг.
Устройство рольганга принципиально отличается от других конвейеров. Тут нет рабочей поверхности. По сути это просто набор роликов, работающих синхронно.
Думаю, о рольгангах стоит написать отдельно.
Винтовой конвейер.
И напоследок рассмотрим один из самых древних типов конвейеров — винтовой. Смотрим на рисунок.
Ничего не напоминает? Да, да! Шнек обычной мясорубки — это пример винтового конвейера из быта.
Конечно, это можно применять в основном к сыпучим грузам. Этот тип конвейеров отличается крайне высокой износоустойчивостью и крайне низкой ценой. При некоторой точности деталей в нем можно транспортировать даже жидкость.
Могу добавить только одно. Если вы задумываетесь о покупке конвейера, значит вы — успешный человек.
Устройство ленточного конвейера
Основными частями ленточного конвейера являются рама, приводной барабан, натяжной барабан, ролики конвейера, транспортерная лента.
На раме закреплены ролики, по которым транспортерная лента скользит, и перемещает груз в пространстве. Для натяжения ленты служит два больших ролика, называемых барабанами. Один из них – натяжной, закреплен на подшипниковом узле и служит для регулировке натяжении ленты. Другой – приводной барабан конвейера, закреплен на противоположном конце конвейера и имеет специальный вал, который соединен с электродвигателем через редуктор. Собственно с помощью передачи вращательного движения от электродвигателя или мотор-редуктора к приводному барабану, и происходит движение ленты транспортера.
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.
Типы
Наиболее распространены следующие виды конвейеров:
состоит из жёлоба и расположенного в нём архимедова винта; применяется для сыпучих веществ.
- Канатный конвейер
- Качающийся конвейер
применяется для мелких объектов, катящихся или скользящих по наклонной качающейся поверхности.
Ковшовый конвейер
грузонесущим органом конвейера являются ковши, ось подвеса которых проходит по средней точке, что позволяет им качаться; для транспортировки сыпучих материалов (угля, щебня, шлака, клинкера) ковши устанавливаются с перекрытием без зазоров, в отличие от механизмов для перегрузки самотёком, по типу нории.состоит из кольцевой ленты, натяжного и приводного барабанов и опорных роликов; применяется обычно для транспортировки сыпучих веществ, возможны модификации (трубчатый, z-образный, поворотный на 90 и 180 градусов), связанные с деформацией ленты.
Конвейер с модульной лентой
состоит из пластиковой (полиуретан, полипропилен, полиацетал) ленты, натяжного и приводного узла со звёздочками; применяется для транспортировки сыпучих веществ, штучных грузов, открытых продуктов. Конвейеры с модульной лентой могут иметь различную трассу движения: поворотную, зигзагообразную, спиральную.грузонесущим органом конвейера являются пластины.
Цепной пластинчатый конвейер:
- состоит из двух параллельных цепей, соединённых между собой пластинами.
- специальные пластиковые или нержавеющие цепи
Конвейер, тяга которого обеспечивается потоком воздуха:
- состоит из трубки и перемещаемых по ней закрытых контейнеров, плотно прилегающих к стенкам;
- сыпучий материал перемещается в потоке воздуха как взвесь (аэрожёлоб).
Отличаются тем, что перемещаемые тела не лежат, а висят на грузонесущих креплениях, и сами механизмы конвейера также подвешены.состоит из закреплённых на каркасе роликов, отдельные ролики могут приводиться в движение, или весь каркас расположен с наклоном, как в случае с гравитационным роликовым конвейером; применяется для крупных твёрдых объектов.состоит из жёлоба и перемещающих по нему сыпучий материал скребков, крепящихся обычно на кольцевой цепи; разгрузка может осуществляться как в конце конвейера, так и через отверстия в желобе.
Спиральный конвейер (гибкий)
состоит из жёлоба и расположенной в нём спирали; применяется для сыпучих веществ, большая производительность по сравнению с винтовым конвейером. состоит из жёлоба и (проволочного, кольцевого) каната, на котором закреплены металлические диски, движущие неабразивный материал (например, каменный уголь) внутри жёлоба.применяют для перемещения собираемых и свариваемых узлов в поточных линиях. При напольном исполнении тележечного конвейера целесообразно использование платформ тележек для монтажа на них сборочно-сварочной оснастки.применяют для перемещения собираемых и свариваемых узлов в поточных линиях. При напольном исполнении тележечного конвейера целесообразно использование платформ тележек для монтажа на них сборочно-сварочной оснастки.
Конвейеры наклонные
Характерной спецификой аналогичного варианта выполнения считается расположение транспортировочной ленты под угол к горизонту. Характерности такие:
- Рабочий принцип конструкции фактически неизменен.
- Характерные характерности заключаются в раме, которая дает возможность настраивать наклонный угол.
- Большинство моделей отличается наличием конкретного ограничения, касающегося наклонного угла, возможного при перевозке. Связывают это с тем, что на поверхности ленты нет компонентов, за которых могли бы зацепится изделия.
Наклонные изделия отличаются многофункциональностью в использовании. Он как правило ставятся в помещении и под чистым небом, все будет зависеть от типа используемого материала во время изготовления.
Мобильные и стационарные конвейеры
Как правило, передвижные транспортеры используются либо на небольших предприятиях, либо в качестве вспомогательных устройств на комплексных линиях зернопереработки. Поскольку масса таких устройств должна быть небольшой, они имеют малую мощность и обеспечивают невысокую производительность. Главным их достоинством является именно мобильность — такой транспортер можно установить в любом удобном месте и организовать пусть и не очень быстрое, но надежное перемещение зерна между отдельными участками производственного комплекса.
Часто мобильный ленточный конвейер устанавливается на большом складе, где требуется попеременная разгрузка и загрузка отдельных участков.
Стационарные транспортеры используются на крупных объектах для загрузки силосов, бункеров, складов отлежки и сушки зерна. По ним же происходит транспортировка материала между отдельными участками предприятия, выгрузка его из силосов на суда или в железнодорожные вагоны. Характеристики типовых стационарных транспортеров соответствуют требованиям стандартных линий перегрузки и обработки зерновых культур.
Применение
Цепные конвейеры широко применяются в любых отраслях промышленностей:
- производство строительных материалов;
- сборка автомобильной техники и агрегатов;
- молочная и масло-жировая отрасль;
- производство химических компонентов, лекарственных препаратов, бытовой химии;
- цепные конвейеры требуются для производства и переработки продуктов питания, напитков, пищевых добавок;
- целлюлозно-бумажная отрасль;
- переработка сельскохозяйственной продукции;
- деревообрабатывающая промышленность;
- мясо-рыбо-птицеперерабатывающая отрасль;
- производство мебели;
- сборка приборов, компьютерной и бытовой техники.
Транспортер позволяет перемещать штучные и упакованные грузы, такие как:
- продукция на паллетах;
- грузы на поддонах;
- контейнеры;
- стопы картона, профнастила, фанеры;
- пиломатериал;
- изделия с высокой температурой;
- бочки и т. п.
Датчики положения
Первые станки с электроникой имели концевики с микровыключателями для контроля крайних положений. Позже на винтопару стали устанавливать кодеры. В настоящее время используются высокоточные линейки, способные замерить люфт в несколько микрон.
Оснащаются круговыми датчиками и оси вращения. Шпиндельный узел мог быть управляемым. Это требуется для реализации фрезерных функций, которые выполнялись приводным инструментом. Последний часто встраивался в револьверную головку.
Измерение целостности инструмента производится при помощи электронных щупов. Они же облегчают работу по поиску точек привязки для старта цикла реза. Зонды могут замерять геометрию получаемых контуров детали после обработки и автоматически вносить корректоры, закладываемые в повторную чистовую обработку.
Натяжные станции
Перевозка пластин выполняется за счёт цепи. При этом соединение проходит при использовании специализированных деталей.
Натяжная станция состоит из таких элементов:
Передача усилия выполняется за счёт зацепления. Рабочий принцип следующий:
Вращение создается за счёт электродвигателя. Он отличается неограниченным количеством самых разных свойств, например, мощностью и количеством оборотов.
В качестве промежуточного элемента ставится редуктор. Он уменьшает численность оборотов и намного повышает тягу. В большинстве случаев проходит установка добавочной ременной или цепной передачи
Ременная дает возможность исключить вероятность увеличения возможного порога передаваемого усилия.
При настройке натяжной станции уделяют внимание тому, чтобы цепь в местах перегиба проходила с самым меньшим натяжением. Данный момент дает возможность уменьшить степень износа изделия.
Если магистраль отличается высокой сложностью, то установочное место привода подбирается в согласии с проведенными расчетами.
Очень велика протяженность трассы пластинчатого конвейера определяет то, что избежать сильное натяжение цепи как правило невозможно
Собственно поэтому проходит установка нескольких двигателей, которые дают возможность убрать вероятность разрыва изделия.
Во многих случаях на пластинчатых конвейерах промышленного назначения проходит установка привода в головной части конструкции. При этом плавное управление скорости выполняется за счёт установки специализированного вариатора. Обратное движение пластин исключается за счёт установки специализированного тормоза.
Натяжные станции
Транспортировка пластин осуществляется за счет цепи. При этом соединение проводится при применении специальных деталей.
Натяжная станция состоит из следующих элементов:
- Рамы.
- Вала.
- Приводной звездочки.
- Подшипника.
Передача усилия осуществляется за счет зацепления. Принцип работы следующий:
Вращение создается за счет электрического двигателя. Он характеризуется довольно большим количеством различных особенностей, к примеру, мощностью и количеством оборотов.
В качестве промежуточного элемента устанавливается редуктор. Он снижает количество оборотов и существенно повышает тягу. В некоторых случаях проводится установка дополнительной ременной или цепной передачи
Ременная позволяет исключить вероятность превышения допустимого порога передаваемого усилия.
При настройке натяжной станции уделяется внимание тому, чтобы цепь в местах перегиба проходила с наименьшим натяжением. Этот момент позволяет снизить степень износа изделия.
Если трасса характеризуется высокой сложностью, то место установки привода выбирается в соответствии с проведенными расчетами.
Слишком большая протяженность трассы пластинчатого конвейера определяет то, что избежать сильное натяжение цепи практически невозможно.
Именно поэтому проводится установка нескольких двигателей, которые позволяют исключить вероятность разрыва изделия.
В большинстве случаев на пластинчатых конвейерах промышленного предназначения проводится установка привода в головной части конструкции. При этом плавное регулирование скорости осуществляется за счет установки специального вариатора. Обратное движение пластин исключается за счет установки специального тормоза.
Характеристика
Важной характеристикой работы конвейера является её непрерывность. Это верно и когда конвейером называют средство для транспортировки грузов на небольшие расстояния, и когда конвейер — система поточного производства на базе двигающегося объекта для сборки
Эта система превратила процесс сборки сложных изделий, ранее требовавший высокой квалификации от сборщика, в рутинный, монотонный, низкоквалифицированный труд, значительно повысив его производительность. Расстановка рабочих или автоматов на линии конвейерной сборки осуществляется с учётом технологии и последовательности сборки или обработки деталей, чтобы добиться эффективного разделения труда.
Достоинства и недостатки
У винтовых конвейеров есть довольно большое количество достоинств и недостатков, которые должны учитываться. Примером можно назвать то, производительность винтового конвейера может быть весьма высокой. К плюсам отнесем следующее:
- Компактность и простота конструкции. За счет простоты обеспечивается ремонтопригодность и длительный эксплуатационный срок. Компактность определяет возможность интеграции механизма в различные системы.
- Полная сохранность пылевидного груза. При высокой производительности сохраняются основные свойства транспортируемого вещества. Некоторые конвейеры из-за своего принципа работы могут нарушать целостность хрупких материалов.
- Невысокая стоимость еще одна причина, по которой многие решают приобрести и установить винтовой конвейер.
- Отсутствие наружных движущихся элементов существенно повышает безопасность в промышленном сооружении, а также расширяет область применения устройства.
- Простота ухода и возможность обслуживания собственными силами.
Однако есть и несколько существенных недостатков. К примеру, производительность шнека обеспечивается исключительно при большом расходе мощности. Кроме этого, длина устройства ограничена в небольшом диапазоне. При транспортировке крупного груза есть вероятность его частичного дробления. Длительная эксплуатация конвейера может стать причиной износа основной части, что обусловлено постоянным перемещением груза. Именно поэтому приходится периодически обслуживать конвейер. Коэффициент для расчета берется в зависимости от основных параметров шнека и других элементов конструкции.
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:
- Требуемая протяженность транспортировочного пути.
- Мощность двигателя.
- Тип перемещаемого груза.
- Условия эксплуатации.
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.
Скребковый транспортер
Ленточно-скребковый транспортер по принципу работы похож на роликовый. Этот вид транспортирующих устройств ускоряет передвижение груза за счет скребков-ограничителей, которые имеют различную форму: округлые, трапецеидальные, прямоугольные.
В стандартном исполнении от АЛБ Групп это лента с прямоугольными скребками и гофрированным бортом. Она принимает раскаленные гранулы, только что вышедшие из гранулятора, и переносит гранулы в колонну охлаждения. Механика транспортера позволяет бережно переносить груз, не дробя его.
Обычно устройство исполняется под требования заказчика: с европейской полиуретановой лентой или российской лентой БКНЛ с металлическими скребками; с открытым или закрытым корпусе. Производительность варьируется от 3 до 6 тонн в час.
Конвейеры прямые
Наиболее широкое распространение получил вариант выполнения прямого типа. В продаже можно встретить модели разной продуктивности. Среди свойств отметим следующее:
- В виде основы применяется закрытая лента.
- Рабочая и холостая ветвь поддерживаются специализированными роликами. Благодаря этому обеспечивается требуемая силу натяжки.
- В качестве привода ставятся барабаны.
Можно встретить модели, которые обладают работоспособностью 20 тысяч т/ч. При этом длина достигает 10 км, что можно назвать очень потрясающим критерием. Данная конструкция многофункционального типа ставится во многих помещениях на производстве.
