Проектирование конвейеров для транспортирования металлической стружки в цехах машиностроительных предприятий: Методические указания

Министерство образования и науки Российской Федерации Пензенский государственный университет Кафедра «Транспортно-технологические машины и оборудование»

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНВЕЙЕРОВ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУЖКИ В ЦЕХАХ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Методические указания для студентов специальности 190205

Пенза 2008

1

УКД 621.9.(075) Проектирование конвейеров для транспортирования металлической стружки в цехах машиностроительных предприятий. Методические указания для студентов специальности 190205 / А.В. Тарнопольский, Н.Е. Курносов, Л.П. Корнилаева, Ю.К. Измайлов – Пенза : ПензГУ, 2008. – 20 с.

Утверждены на заседании кафедры «ТТМиО» 13.01.2008 г., протокол № 6 Печатаются по решению редакционно-издательского совета университета.

В методических указаниях приведены рекомендации по расчету и проектированию нескольких типов конвейеров для механического транспортирования металлической стружки в цехах машиностроительных предприятий. Методические указания предназначены студентам, обучающимся по специальности 170900-подъемно-транспортные, дорожные, строительные машины и оборудование Составитель: Тарнопольский А.В., Курносов Н.Е., Корнилаева Л.П., Измайлов Ю.К. Рецензент: Зверовщиков В.З., д.т.н., профессор ПензГУ,

Редактор

Подписано в печать «___» _____ 200__ г. Формат 60х84 1/16 Бумага писчая. Усл. п.л. ____ Тираж 100 экз. Заказ № _____ Пензенский государственный университет 2

ПРЕДИСЛОВИЕ Методические указания содержат основные сведения о способах механической уборки и транспортирования металлической стружки в металлообрабатывающих цехах, знакомят с применяемым оборудованием, с последовательностью расчетов и разработки ряда устройств непрерывного транспорта. Разработка конвейеров для транспортирования металлической стружки от станков и по территории цеха обеспечит механизацию этих работ, высвобождает рабочих и являются самостоятельной творческой работой студента. Методические указания должны оказать помощь студентам в планировании работы, свести к минимуму непроизводительные затраты времени, стимулировать творческий подход к выполнению задания. В процессе работы студент получает навыки проектирования транспортно-технологического оборудования для цехов механической обработки. Студент должен уметь использовать прогрессивные конструкции, обосновывать целесообразность их применения в конкретных условиях, грамотно выполнять необходимые расчеты, четко и логично формулировать свои предложения. В процессе работы студент вырабатывает необходимые навыки пользования специальной технической и справочной литературой, нормативными документами и руководящими материалами. Основной целью самостоятельной работы является привитие студенту практических навыков решения частных инженерных задач в области проектирования машин непрерывного транспорта и подготовка студентов к предстоящей преддипломной практике и дипломному проектированию.

3

1. КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ И СПОСОБОВ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУЖКИ Классификация металлической стружки в зависимости от обрабатываемого материала и способа обработки с указанием транспортных устройств приведена в табл. 1. Уборка и транспортировка стружки может производиться как вручную, так и при помощи транспортирующих устройств, тип и конструкция которых зависят от вида стружки. Сравнительно легко решается задача транспортировки сыпучей элементной стружки, которая образуется при обработке хрупких материалов (чугун, бронза, алюминий). Для ее транспортировки широко применяются скребково-штанговые, цепные, шнековые и другие транспортеры. Этот вид стружки имеет наибольший объемный вес—до 2 т/м3 При обработке деталей из стальных заготовок образуется сливная стружка. Последняя особенно неудобна для транспортировки. Сливная стружка занимает большой объем, при малом удельном весе, поэтому, ее приходится дробить на стружкодробилках. Для дробления стружки непосредственно при обработке на станках, на резцах токарных и строгальных станков применяют всевозможные стружколомы в виде упоров и пластин с лунками, а также прерывистое и вибрационное резание. Сливная стружка обволакивает механизмы и инструменты, снижает надежность и долговечность их в работе, затрудняет доступ при обслуживании. Задача удаления стружки заключается прежде всего в отводе образующейся стружки непосредственно из зоны обработки. Это выполняется как вручную с помощью крючков или других устройств, так и при помощи специальных транспортирующих устройств.

4

Таблица 1- Классификация металлической стружки, процессы её переработки и применяемые транспортные средства. Группа

Вид стружки

Объемный вес (Т/м3)

1

Элементная

2,0

2

Элементная (мелкая крошка, кусочки, высечка)

1,2 - 2

3

Элементная в виде витков, нагартованная

0,6

Автоматный жгутик

0,5-0,6

4

Станки, на которых образуется стружка данного вида Чугунная стружка Все виды металлорежущих станков

Стальная стружка Фрезерные, протяжные, зубообрабатывающие, строгальные, долбежные станки, дисковые пилы и холодновысадочные автоматы Токарные, карусельные, револьверные и другие при силовом резании Токарные автоматы, полуавтоматы, револьверные станки

0,3-0,5 Мелкий и средний вьюн сечением 2030 мм2

5

Вьюн крупный сечением 40-60мм2 Саблеобразная с однослойными витками

0,2-0.3 0,15-0,2

Технология переработки

Применяемые транспортные средства

Брикетирование в холодном состоянии

Скребкоштанговые, скребковые, цепные, одношнековые транспортеры, коробчатые конвейеры

1. Сепарирование при наличии замасленной и заэмульсированной стружки (более 35-40%) 2. Брикетирование в холодном состоянии

То же, на участках образования В случае наличия отделения переработки – конвейеры для стальной вьюнообразной стружки

___

___

Дробление, брикетирование в холодном состоянии

Двухшнековые пластинчатые, пластинчатоигольчатые транспортеры

Сверлильные, револьверные, токарные карусельные, строгаль ные, расточные Крупные токарные и карусельные станки

Стружку, удаленную от отдельных станков, необходимо собирать и удалять из цеха для последующей очистки, сортировки и переработки. Это также можно выполнять либо вручную в ящиках и контейнерах с помощью 5

средств механизации (тележек, тельферов, погрузчиков), либо автоматически, посредством магистральных транспортеров, проходящих под полом цеха. Таким образом, на машиностроительных заводах существует две системы удаления стружки из цехов: 1) автоматизированная система изъятия стружки из отдельных станков и автоматических линий. Стружка подается транспортерами на магистральные транспортеры, расположенные под полом, которые вывозят ее за пределы цеха с последующей очисткой и переработкой; 2) механизированная система с использованием ручного труда и средств механизации, с транспортировкой стружки в контейнерах, ящиках, на тележках. Существуют и промежуточные варианты, когда, например, устанавливаются только магистральные транспортеры для стружки, а удаление ее от станков производится вручную либо наоборот, когда стружка из транспортеров станков ссыпается в ящики, которые затем вывозятся за пределы цеха. Применение той или иной системы транспортировки и переработки стружки во многом определяет уровень культуры производства на данном предприятии. Вновь строящиеся цехи машиностроительных заводов, особенно цехи с автоматизированным производством, оснащаются, как правило, автоматизированной системой удаления стружкиНа машиностроительных заводах организация удаления стружки распределяется на следующие основные этапы: 1. Отбор стружки из зоны обработки. 2. Удаление стружки от каждого станка. 3. Удаление стружки от ряда станков (рабочих мест). 4. Удаление стружки из зоны цехового скопления. 5. Транспортировка стружки в зону общезаводского хранения и переработки стружки. 6

В цехах, где используют механизированный способ удаления стружки, применяют различные транспортные устройства, которые в зависимости от вида движения несущих рабочих органов можно разбить на четыре класса (рис. 1). Первый класс характеризуется кольцевым движением сущих рабочих органов, состоящих из рабочей и холостой ветвей (ленточные конвейеры со стальной или прорезиненной лентой, пластинчатые, коробчатые, лотковые, скребковые и др.). Второй класс — конвейеры с возвратно-поступательным движением несущих рабочих органов (штанговые, скребковые, ершовые). Третий класс — конвейеры с винтовой рабочей поверхностью (одновинтовые с промежуточными опорами для винта, одновинтовые без опор с плавающим винтом и многовинтовые без опор с припасованными винтами). Первый класс конвейеров имеет большое количество разновидностей, они отличаются относительно большими габаритами. При установке их на полу они занимают много производственной площади, а при установке под полом для них требуются каналы значительных размеров. В процессе работы конвейеры часто выходят из строя вследствие забивания движущихся частей стружкой. Часть стружки уносится холостой ветвью конвейера под раму, что вызывает необходимость предусматривать под ним место для уносимой стружки, которая должна время от времени удаляться вручную. Кроме того, конвейеры плохо справляются с удалением больших скоплений стружки, так как несущая поверхность проскальзывает под стружкой. Вместе с тем стружка плохо выпадает на сбросе и задерживается на стенках конвейера. Конвейеры второго класса отличаются меньшими размерами по высоте и имеют ограниченную длину. Конвейеры третьего класса наиболее удобны для удаления как мелкой, так и сливной стружки, они широко применяются в различных станках для отвода стружки от каждого станка, и вместе с тем они применяются в комплекс7

ных системах по удалению стружки, как чугунной так и стальной.

2. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУЖКИ 2.1. Скребково-штанговый транспортер с возвратно-поступательным движением Эти транспортеры чаще используются как магистральные в механических цехах для удаления чугунной стружки. Общий вид этого транспортера показан на рис. 2. При движении штанги по стрелке В скребки 6, закрепленные шарнирно, упираются своей

тыльной

частью в штангу 5,

Р и с. 2. Схема скребково-штангового транспортера принимают вертикальное положение и перемещают лежащую впереди стружку. При движении штанги назад скребки, встречая сопротивление от стружки в желобе, поворачиваются вокруг осей 7 и скользят по

поверхно-

сти стружки. Скребки выполняют из листовой стали толщиной 3—5 мм и размерами 100X160 мм, располагают наклонно к горизонту, исходя из условия незаклинивания его в случае попадания посторонних предметов.

8

На рис. 3 показана схема действия сил на скребок транспортера в момент его заклинивания от попадания постороннего предмета.

Посторонний предмет

Рис.3. Схема для расчета скребка на заклинивание В месте соприкосновения скребка с желобом возникают реакции: нормальная составляющая сила N, касательная составляющая сила Т, направленная против движения штанги. Равнодействующая этих двух сил R будет направлена вдоль скребка к центру оси 7. На основании правила параллелограмма сил имеем R=

T sin 

где α — угол наклона скребка. Если размеры предмета малы, то и угол α мал. Из равенства видно, что при значениях α, приближающихся к нулю, равнодействующая сила R может достигнуть значительной величины. Определение потребной мощности привода скребково-штангового транспортера Мощность привода определяется в зависимости от тягового усилия и скорости движения штанги. Определение тягового усилия Q ≥ Т ст + Тпч, где ТСТ - сила трения, возникающая при перемещении стружки по желобу;

Гпч - сила трения подвижных частей. Тст = Nст f

где NCT - нормальное давление стружки на дно желоба (в данном случае 9

вес стружки); f - коэффициент трения стружки по желобу (f ≈ 0,9). Тпч = Nпч f1, где Nпч - нормальное давление подвижных частей, в данном случае вес подвижных частей; f1 - коэффициент трения подвижных частей, который берется в зависимости от материала подвижных частей (f1 = 0,7 ÷ 0,9). Привод скребково-штанговых транспортеров Приводы скребково-штанговых транспортеров проектируют в зависимости от длины транспортера. Для больших длин (более 60 м) используют гидравлические приводы, которые включают в себя электромотор, гидравлический насос и гидроцилиндр. Для длин менее 60 м используют механические приводы, включающие в себя электромотор, редуктор и криво-шипношатунный механизм, соединенный со штангой транспортера.

Расчет производительности скребковых транспортеров Часовая производительность определяется по формуле Q = 3600FVγ Т/Ч, где Q — часовая производительность; F — рабочая площадь поперечного сечения желоба; V — скорость передвижения штанги (V=8—10 м/мин); γ — объемный вес чугунной стружки. Рабочая площадь поперечного сечения желоба определяется умножением всей площади поперечного сечения желоба на коэффициент наполнения желоба φ. Учитывая неравномерность поступления стружки, ориентировочно принимают 10

φ= 0,5÷0,6, тогда F = F1φ, где F1 — площадь поперечного сечения желоба; φ — коэффициент наполнения (φ = 0,5 ÷ 0,6).

Определение мощности, подводимой к штанге

N=

QV квт 102  60

где N — мощность; Q — тяговое усилие; V — скорость движения штанги транспортера

(V = 10 м/мин).

Определение шага скребков Шаг скребков (расстояние между скребками) определяется из условия создания при рабочем ходе сплошного волочения, при котором стружка, как одно целое, скользит по желобу. Если шаг скребков велик, то это приводит к собиранию стружки у скребков, при этом внутри стружки возникает трение. Длина хода штанги должна быть несколько больше шага скребков. Высота скребков 100 мм. Ширина скребков 160 мм. 2.2. Винтовые шнековые конвейеры Винтовой транспортер (шнек) (рис. 9) состоит из винта 1, желоба с полуцилиндрическим днищем 2 и приводом 3. Внутри транспортера укладывается безопорный (плавающий) винт, вращение которого заставляет стружку

пе-

ремещаться вдоль лотка. Транспортер с безопорным винтом используется для транспортировки сливной стальной стружки. Особенностью этого транс11

портера является то, что винт 1 свободно располагается в желобе 2- Конец винта со стороны привода 3 закреплен шарнирно, что обеспечивает свободное плавание винта в желобе в пределах угла ос. Для приема и транспортировки больших клубков стружки необходимо иметь достаточно большую ширину поперечного сечения желоба. Такое сечение может быть достигнуто за счет винтов больших диаметров (500—600 мм) или установки в желобе двух винтов (рис. 10), вращающихся в разные стороны. В отдельных случаях применяют и четырехвинтовые транспортеры с широким желобом (700—750 мм), используемые для уборки стружки от группы станков.

Р и с. 9. Винтовой транспортер

Безопорные транспортеры делают длиной 3—3,5 м, так как более длинный винт оказывается недостаточно жестким и надежным в работе. Для удаления сыпучей стружки используют шнековые винтовые транспортеры с промежуточными опорами для винта. Загрузка транспортера стружкой производится через специальные окна. Шнековые транспортеры применяются в качестве линейных и магистральных на длине транспортировки до 100 м. Силой, удерживающей груз от вращения вместе с винтом, служит его вес, а также трение о желоб. Таким образом, материал служит как бы гайкой для находящегося внутри него винта и при вращении последнего перемещается вдоль желоба. Винт транспортера может быть правым или левым одно-, двух- или трехзаходным. Поверхность винта может быть сплошной, ленточной или в виде 12

отдельных лопастей. Для удаления стружки чаще применяют сплошной винт. Корыто может быть выполнено из дырчатого железа толщиной 3—4 мм, которое позволяет осуществить сток охлаждающей жидкости, и применяют его обычно непосредственно в станках. В отдельных случаях используют чугунные литые желоба для отвода стружки от станков в автоматических линиях.

Р и с. 10. Плавающий винт

Недостатками винтовых транспортеров являются: 1) малый фронт приема стружки в поперечном сечении; 2) наличие промежуточных опор, мешающих прохождению по лотку стружки; 3) наличие зазора между винтами витка и желоба, что иногда приводит к заклиниванию транспортируемого материала и износу винта по вертикали 13

витков. Для удаления стружки от группы станков и автоматических линий шнековые транспортеры монтируются в бетонированных приямках. На рис. 11 приведен общий вид двухвинтового транспортера. Назначение транспортировать стальную витую стружку от станочных линий.

Рис.11. Конструкция винтов

Винт соединен с приводным валом редуктора 3 шарнирной муфтой 4, компенсирующей неточности монтажа и постепенную осадку винта в процессе износа витков винта и основания желоба. Литое чугунное основание желоба собирается из отдельных нормальных звеньев. Эти звенья растачиваются попарно и скрепляются болтами на контрольных штифтах вдоль всей трассы. Боковые стенки 5 и 6 изготовляются из листовой стали различной толщины и привинчиваются к основанию и к боковым швеллерам 7, образуя дополнительное корыто, составляющее основную емкость транспортера. Таким образом, получаются как бы два корыта, в первом из которых размещается винт, во втором — стружка. Если транспортер устанавливается под полом, то его желоб монтируется (по длине) в канале на продольных балках 8. Канал закрывается плитами, ко14

торые с внутренней стороны (со стороны стружки) должны иметь гладкую поверхность, обеспечивающую свободное перемещение стружки при полном заполнении транспортера. Наземные транспортеры могут быть открытыми. Однако если транспортер располагается наклонно, он должен быть закрытым во избежание ссыпания стружки. Работа транспортера происходит следующим образом. Витая крупная стружка, попавшая на винты и не провалившаяся между витками, отбрасывается влево и вправо и транспортируется по верхнему корыту. Мелкая стружка, провалившаяся между витками винтов, транспортируется по дну нижнего корыта. Если элементарная мельчайшая стружка случайно попадает под виток винта, она быстро выходит из-под него. При попадании на винты пышного и спутанного клубка стружки она разрыхляется винтами и распределяется по левую и правую стороны верхнего корыта. То же происходит и с витой стружкой, попавшей поперек винтов транспортера. Поток витой стружки в транспортере на выходе должен быть направлен только по оси винта. Ни в коем случае не допускается направление спиральной стружки сразу вниз (как для сыпучих материалов), так как витая стружка не будет выпадать из отверстия корыта. В тех случаях, когда необходимо направить поток стружки сразу вниз, надо выходную часть корыта делать под углом, но лучше ставить на выходе наклонный щит, который направлял бы стружку вниз. Как правило, движение стружки по направлению должно быть выполнено от привода, чтобы стружка при выходе из корыта не пересекала вал (винты должны быть толкающими). Рекомендуемые размеры транспортеров при величине диаметров транспортирующих винтов от 100 до 250 мм приведены в табл. 2.

15

Таблица 2

Таблица 3

Размеры корыта

Частота вращения винта (мин-1)

в зависимости от диаметра

в зависимости от его диаметра D

винтов D, мм

и угла наклона к горизонту α

D

В

Н

в

С

100 150 200 250

410 525 700 750

280 300 600 800

40 50 60 75

120 175 225 275

16

Диаметр

Углы наклона

винта D, мм

винта 0

α, град 10

15

100

20

15

150

20

15

10

200

25

20

15

250

25

20

15

__

П р и м е ч а н и е . При угле α, равном 15º, и малом диаметре винта происходит осыпание стружки. Горизонтальные площадки размером b, расположенные с двух сторон профиля желоба вдоль всей длины транспортера, являются важнейшим параметром конструкции (см. рис. 4). При несоблюдении этого размера стружка будет подминаться под винт, что приведет к снижению производительности транспортера. В табл. 3 приведены рекомендуемые значения частоты вращения винта, которые выбирают в зависимости от его диаметра D и угла наклона к горизонту α. Винты транспортеров составляются из отдельных звеньев (рис. 5), которые представляют собой стальные трубы 1 с наваренными на них спиральными витками 2. Звенья соединяются между собой валиками 3 и крепятся штифтами 4. Шаг винта выбирается таким, чтобы угол, образованный кромкой корыта и линией направления винтовой спирали, был не менее 81°. В противном случае стружка будет заклиниваться в этом месте. Каждое звено винта с торцов имеет вырез К, не нарушающий шага винта и обеспечивающий более точное соединение звеньев винта встык. Зазоры между витками в стыках не допустимы, так как это приводит к попаданию в них стружки, препятствующей нормальной работе транспортера. Винты транспортера делаются утяжеленными для большей прочности и с учетом износа, а также для того, чтобы их не выбрасывала из корыта сила упругой деформации стружки. Спирали винта изготовляются из листовой стали. Для этого из листа штампуют кольца с радиальным вырезом, из которых затем формируют спираль (см. рис. 5). Винтовые поверхности не могут быть точно развернуты на плоскости. Для прямой винтовой поверхности с наружным диаметром D , внутренним d и шагом t , у которой угол наклона образующей к оси цилиндра равен 90°,

17

можно приближенно развернуть каждый виток на плоскости в виде кольца с разрезом (см. рис. 5). Развертка одного витка может быть представлена как часть плоского кольца, для построения которого необходимо рассчитать величины радиусов: внутреннего радиального выреза

r

и наружного rн , а также центральный угол

.

Длины участков наружной винтовой линии

C

и внутренней

c для одного

витка можно рассчитать следующим образом:

C   2 D2  t 2 ,

c   2d 2  t 2 , где D ,

d - наружный и внутренний диаметры винта;

t - шаг винта. Так как винтовые линии развертываются в данном случае в концентрические дуги при одном и том же центральном угле, то справедливо отношение

c r  . C rн Следовательно,

r

сrн С

Обозначив ширину винтовой поверхности, т. е. разность rн  r  через

b , получим rн  r  b . Выполнив подстановку, получаем

c c c ( r  b)  r  b , C C C C bc т.е. r  и rн  r . c C c

r

18

Dd , 2

Центральный угол радиального выреза в кольце лен по формуле



 может быть опреде-

2rн  С  360О . 2rн

Например, для винта с наружным диаметром D  100 мм , внутренним диаметром d  60 мм и шагом t  50 мм расчет развертки витка дает следующие результаты b  (100  60) / 2  20 мм , C  318 мм , c  195 мм , внутренний

радиус

r  195  20 /(318  195)  32 мм ,

r  318  32 / 195  52 мм , н



центральный

наружный угол

радиус выреза

2  3,14  52  318  360  10 О . В результате получается приближенная 2  3,14  52

развертка одного оборота винтовой поверхности. Имея несколько таких разверток, их растягивают вдоль цилиндрического стержня диаметром d  60 мм , выдерживая шаг t  50 мм . После сварки витки винта протачивают по наружному диаметру с припуском под шлифование, а затем подвергают закалке с нагревом токами высокой частоты. Закалку ведут с расчетом на наивысшую твердость, после чего винты шлифуют по наружному диаметру. Незакаленные спирали быстро изнашиваются, особенно если транспортируемая стружка получена от твердого металла. Толщину стенки винта выбирают, учитывая прочность и износ винта. Рекомендуемая толщина стенки S = (0,03 ÷0,04) D, где D - диаметр винта. Ввиду неравномерного давления на вершины витков последние изнашиваются также неравномерно. Поэтому желательно осуществлять последовательное утолщение витков. Ниже приведены рекомендуемые значения утолщения витка в зависимости от его расстояния до шарнирной муфты привода. 19

Расстояние витка от муфты, м . . .

5 10 15 20 25 30

Рекомендуемое утолщение витка, мм

0 0,5 1 1,5 2,0 2,5

Вал рассчитывается на кручение. Расчет вала делается 0| проверочным, 55 так как в основном диаметр вала зависит от диаметра винта. 2,5 Соотношение этих диаметров берут равным: | d  0,6  D , где d - диаметр вала, мм; D – наружный диаметр винта, мм. Длина вала зависит от его прочности и условий работы на кручение. Вес одного метра винта должен быть не менее 40…50 кг. Шаг винта t выбирается с таким расчетом, чтобы угол винта спирали не превышал 9…10° во избежание заедания винта: t  (0,5...0,6)  D . Определение средней часовой производительности винтового конвейера производят по формуле:

Q  0,1ntFmk 60, т/ч, где п — частота вращения винта, мин-1; t — шаг винта, м; F — полезное рабочее сечение, м2;

 — плотность стружки, т/ м3; т — число винтов транспортера; 0,1 —- коэффициент, учитывающий проскальзывание стружки; k — коэффициент, учитывающий угол наклона транспортера, который берется по табл. 4.

20

Таблица 4 - Значения k в зависимости от угла наклона транспортера Значение k

k

Угол наклона транспортера, град

0 1

5 10 0,9 0,85

15 0,75

20 0,7

Величины полезного рабочего сечения даны в табл. 5. Таблица 5 - Рекомендуемые значения полезного рабочего сечения Плотность груза,

Вид стружки

Элементная (мелкая крошка, кусочки и т. п.), стальная и чугунная

т/м3

Полезное рабочее сечение 2 F, м

1,5…2,0

0,75…1,0

Автоматный жгутик и мелкий виток, стальная

0,5…0,6

1,5

Виток диаметром 100…200 мм с сечением до 20…30 мм2, стальной

0,3…0,4

2,2

0,20…0,25

2,52

0,15…0,20

3,2

Виток крупный, грубый, сечением 40…60 мм2, стальной Саблеобразная, с однослойными витками диаметром до 1 м, сечением 80…100 мм2, стальная

П р и м е ч а н и е . Насыпной вес стружки приведен по данным ВНИИПТМАШа. При выборе диаметра транспортера учитывают характер удаляемой стружки. Для крупной витой стружки с наличием больших сливных полос рекомендуют брать двухвинтовой конвейер с диаметром винта, равным 150…200 мм. Мощность, потребляемую приводом винтового конвейера, рассчитывают по формуле

21

N

qLtnmw , кВт, 6  103  

где q - масса одного погонного метра винта, кг; L - длина части винта, свободно лежащей в желобе, м; t - диаметр винта, м;

n - частота вращения винта, мин-1; т - число винтов в конвейере; w - коэффициент сопротивления вращения винта, учитывающий

вид стружки и вид припасовки винта к желобу (см. табл. 6);

 - коэффициент полезного действия привода ( = 0,85…0,93). Таблица 6 - Рекомендуемые значения коэффициента сопротивления Вид стружки Дробленная мелкая стружка

Положение винта относительно желоба Не припасован

Коэффициент сопротивления w 2,5

То же

Припасован

Ломанная стружка

Не припасован

2,0

То же

Припасован

1,5

Битая стружка

Не припасован

1,8

То же

Припасован

1,0

1,8 – 2,0

2.3. Расчет штангового скребкового (ершового) конвейера Для транспортирования витой спиральной стружки на небольшие расстояния предназначены штанговые скребковые (ершовые) конвейеры (рис. 6). Они имеют стальной кожух в виде короба квадратного сечения 1, внутри которого движется штанга 2, к которой под острым углом прикреплены скребки 3. К стенкам желоба прикреплены неподвижные остроугольные шипы 4. Штанга опорной балкой 6 опирается на дно желоба с возможностью перемещения по нему в направляющих 7. Гидравлический толкатель 5 обеспечивает возвратно-поступательное движение штанги. Желоб и штанга изго22

тавливаются в виде отдельных секций, из которых набирается конвейер требуемой длины.

Рис. 6 – Штанговый скребковый конвейер для транспортирования витой стружки: а – схема конвейера; б – секция. При движении вперед штанга захватывает своими скребками стружку и сминая ее продавливает на величину рабочего хода. При обратном ходе штанги заостренные неподвижные шипы на стенках короба удерживают стружку, а скребки, закрепленные на штанге, выскальзывают из вороха стружки. При повторном двойном ходе штанга перемещает таким же образом новую порцию стружки. Ход штанги составляет 1,5…1,7 м при сечении короба 600х600 мм. Определение площади поперечного сечения стружки в коробе выполняют по формуле

F  B  H   , м2 , где В — высота короба, м; Н – ширина короба, м; 23

φ – коэффициент загрузки (заполнения) короба с учетом размещения в нем штанги с шипами и неравномерности поступления стружки (φ=0,2). Производительность штангового ершового конвейера производится по формуле Q=60FγVстр α, т/ч, где γ – плотность стальной стружки (γ = 0,15 т/м3); Vстр – фактическая средняя скорость продвижения стружки по желобу, которая примерно в два раза меньше скорости возвратнопоступательного движения штанги Vшт , м/мин; α - коэффициент, учитывающий отставание стружки от штанги при движении еѐ вперед (α=0,8). Если принять ширину и высоту короба равными B  H  0,6м и среднюю скорость движения штанги Vшт=10 м/мин, тогда производительность конвейера будет равна Q = 60·0,6·0,6·0,2·0,15·5·0,8 = 2,6 т/ч Расчет тягового усилия гидравлического привода для такого конвейера составляет 1,4…2,2 кН на 1 м длины конвейра. Основными преимуществами штангового ершового конвейера являются простота конструкции и возможность транспортирования стружки различного вида.

Список литературы 1. Логин, М.И. Транспортировка и переработка стружки / М.И. Логин. - М. : Машиностроение, 1968. 2. Спиваковский, А.О. Транспортирующие машины / А.О. Спиваковский. - М. : Машиностроение, 1968.

24