CC BY
32
УДК 621.867
О.А. Лускань, канд. тех. наук, доц., (8453)68-12-21, [email protected] (Россия, Балаково, БИТТУ),
В.А. Чепурных, адъюнкт, 8-927-121-99-39,
[email protected] (Россия, Вольск, ВВВУТ (военный институт))
К ВОПРОСУ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕОБХОДИМЫХ УСЛОВИЙ ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ШТУЧНЫХ ГРУЗОВ НА ИМПУЛЬСНОМ КОНВЕЙЕРЕ
Рассмотрены необходимые условия, при которых возможно транспортирование и ориентирование штучных грузов, имеющих плоскую опорную поверхность на импульсных конвейерах.
Ключевые слова: импульсный конвейер, штучные грузы, уоликоопоо,
полууолик.
На кафедре «Подъёмно-транспортные, строительные и дорожные машины» Бааковского института тежики, технологии и управления были разработаны и запатентованы конструкции конвейеров с импульсным (инерционным) приводом, позволяющие не только перемещать штучный груз, но и ориентировать его в плоскости транспортирования.
В основу создания конструкций таких конвейеров лёг принцип перемещения сыпучего груза инерционным конвейером с постоянным давлением груза на дно жёлоба [1]. Прототипы не получили широкого применения, т.к. постоянное трение груза о жёлоб вызывает высокое сопротивление транспортированию, износ жёлоба и значительные динамические нагрузки на привод, связанные с бигармоническим характером колебаний жёлоба. Раработанны новые конструкции импульсных конвейеров, отличающиеся от инерционного конвейера с постоянным давлением груза на дно желоба тем, что его опорна поверхность выполнена из роли-коопор с вмонтированными механизмами свободного хода, которые позволяют обеспечивать вращение роликов в одном направлении и стопорят их в обратном. Кроме того, движущийся возвратно-поступательно жёлоб заменен на раму, имеющую гармонический привод [2].
Ориентирование изделия на конвейере возможно при выполнении ро-ликоопор в виде полуроликов и может осуществляться по двум схемам. Согласно первой схеме (рисунок 1, а) одна половина полуроликов участка ориентирования заторможена. В этом случае при движении в сторону транспортирования заторможена и втора половина полуроликов. Сила тре-ни груза о полуролики, преодолева силу инерции, движет груз вперед. При обратном ходе сила инерции стремится сохранить движение груза в направлении транспортировани, но этому препятствуют сила трения между заторможен ой половиной роликов, сила сопротивления качению груза и
49
трение в цапфах незаторможенной половины роликов. Направление действия равнодействующих сил и силы инерции не совпадают, в результате чего возникает момент, который и поворачивает груз относительно роликов.
По второй схеме (рисунок 1, б) полуролики участка ориентирования могут вращаться в противоположных направлениях. При движении рамы с роликами в сторону транспортирования сила инерции груза стремится вращать полуролики в направлении, противоположном транспортированию. Одна половина полуроликов может вращаться, а другой препятствуют остановы. Между заторможенной половиной полуроликов и грузом возникает сила трения, а незаторможенной - сила сопротивления качению, которая значительно меньше силы трения. Направления действия равнодействующей этих си и силы инерции не совпадают, в результате чего возникает момент, вращающий груз на роликах. При обратном ходе рамы с полуроликами сила инерции меняет свое направление и стремится вращать полуролик в направлении транспортирования, но этому будут препятствовать остановы уже другой половины полуроликов, в результате чего равнодействующа си сопротивления движению груза по роликам и сила инерции груза будут создавать момент того же направления, что и пи прямом ходе рамы. Груз в этом случае будет разворачиваться на месте.
Схемы ориентирования груза
Одним из важных условий является условие совместного движения рамы конвейера и груза со скоростью рамы1 конвейера, необходимое для
50
накопления грузом кинетической энергии с целью создания относительного движения груза в период хода рамы1 при прямом и обратном направлениях.
Условие совместного движения груза с рамой в направлении транспортирования, как и в известных инерционных конвейерах с постоянным давлением груза на дно желоба [1], будет определяться выражением
(1)
где ^ - сила инерции груза; - сила трения покоя опорной поверхности
груза о ролики,
Fл=mтрa?рa’ (2)
где тгр - масса груза; 0рн- ускорение груза относительно рамы1 конвейера,
^тр = , (3)
где/- коэффициент трения покоя опорной поверхности груза о ролики.
Таким образом, относительное ускорение поворота груза при прямом ходе рамы1 конвейера определится из условия не проскальзывания груза по роликам:
агн <&. (4)
После определения закономерности движения груза на конвейере согласно выражению (4) можно будет определить опимшьные режимы1 колебаний рамы1 конвейера, обеспечивающие транспортирование и ориентирование груза без относительного проскаьзывания по роликам.
Одним из основополагающих условий ориентирования в плоскости транспортирования груза будет его криволинейное движение относительно роликов при прямом и обратном ходах рамы1 конвейера, определяемое вьы ражением
^>^Гр, (5)
где Wгр - сила сопротивления движению груза по роликам конвейера.
= тг • 5Гр, (6)
где 5гр - приведенный коэффициент сопротивления разворота груза по вращающимся роликам, т.е. выражение (6) запишется в виде
*г7>я Ар, (7)
При обратном ходе рамы1 необходимо, чтобы1 также выполнялось
условие (5), тем самым обеспечива дальнейший поворот груза.
На основе полученных зависимостей (4) и (7) можно сделать выводы! о численных значениях ускорения груза относительно рамы! конвейера,
которые в зависимости от вида транспортируемых изделий (физикомеханических свойств) лежат в пределах
£§гр< а°н<<§/'. (8)
Условие (8) позволяет сделать вывод о том, что чем меньше будут значения приведенного коэффициента сопротивления 5гр, тем больше рас-ширяся границы: варьирования скорости движения груза на конвейере.
Рассмотренные способы: транспортирования и ориентирования штучных грузов на импульсном конвейере может удовлетворяь требования различных транспортно-технологических процессов, связанных с перегрузкой грузов-изделий, в условия гибкой производственной системы:, образуя транспортную систему.
Список литературы
1. Спиваковский АО., Дьячков В.К. Транспортирующие машины: учеб. пособие для машиностроительных вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1968. 504с.
2. Лускань О.А. Определение рациональных параметров инерционного роликового конвейера: дис. ... канд. техн. наук. Саратов, 2004. 149 с.
O. Luskan, V. Chepurnyh
To a question of definition of necessary conditions for orientation of cargoes on the pulse conveyor
Necessary conditions at which transportation and orientation of the piece cargoes having a flat basic surface on pulse conveyors is possible are considered.
Получено 07.04.09
