Центруючий пристрій стрічкового конвеєра

Реферат: Центруючий пристрій стрічкового конвеєра, містить барабан циліндричної форми т що обертається, центруючий механізм з виконавчим механізмом управління. Центруючий механізм виконано у вигляді поворотної у горизонтальній площині рами, вісь повороту якої зміщено відносно осі обертання барабана у напрямку, протилежному напряму руху стрічки. UA 117944 U (54) ЦЕНТРУЮЧИЙ ПРИСТРІЙ СТРІЧКОВОГО КОНВЕЄРА UA 117944 U UA 117944 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до вузлів транспортуючих машин безперервної дії (стрічкових конвеєрів), переважно до натягуючих барабанів, які створюють попереднє натягнення стрічки та виконують функцію центрування стрічки вздовж осі конвеєра при зміщеннях стрічки з осі у процесі роботи конвеєра. Відомі конструкції центруючих барабанів стрічкових конвеєрів [Александров М.П. Подъемнотранспортные машины. Атлас конструкций. - М.: Машиностроение, 1973. - С. 20], які мають випуклу форму поверхні дотикання з стрічкою, створену горизонтальною та нахиленими торцевими ділянками. Встановлено [Захист металургійних машин від поломок: збірник наук. пр. - Маріуполь: ДВНЗ "ПДТУ".-2003. - Вип. 7, с 107-109], що така форма поверхні не забезпечує надійне центрування конвеєрної стрічки вздовж осі конвеєра, а також приводить [Александров М.П. Подъемно-транспортные машины. Учебник для ВУЗов. - М.: Высшая школа, 1985. - С. 335] до підвищення натягнення у центральній частині стрічки до 40 % від номінального значення. Відома також конструкція центруючого барабану стрічкового конвеєра, робоча поверхня якого утворена спряженими між собою горизонтальною та торцевими ділянками, які мають форму кривої другого порядку [Патент України на корисну модель № 45062 МПК B65G 15/28 Барабан стрічкового конвеєра]. Недоліком відомої конструкції є складність виготовлення барабану та утворення поздовжнього перегину стрічки під час роботи конвеєра у місцях з'єднання горизонтальної та торцевих криволінійних ділянок барабана, що приводить до підвищення вартості обладнання та зменшення довговічності стрічки. Також відома конструкція центруючого пристрою, до складу якого входить барабан циліндричної форми з додатковими центруючими роликами, включно з виконавчим механізмом управління положенням цих роликів [Зотов В.В. Методы устранения смещения ленточного тягового органа на приводном барабане подъемной установки /Горный информационноаналитический бюллетень.-2006. - № 11, с. 270]. - прототип. Недоліком відомої конструкції є необхідність вживання додаткових елементів (центруючих роликів), забезпечуючих центрування стрічки на барабані, включно з системою управління положенням цих роликів. В основу корисної моделі покладена задача створення центруючого пристрою стрічкового конвеєра, який більш технологічний у виготовленні та забезпечує надійне центрування стрічки при її зміщеннях з осі конвеєра. Для рішення поставленої задачі в центруючому пристрої стрічкового конвеєра, що містить барабан циліндричної форми який обертається, центруючий механізм з виконавчим механізмом управління, згідно корисної моделі, центруючий механізм виконано у вигляді поворотної у горизонтальній площині рами, вісь повороту якої зміщено відносно осі обертання барабана у напрямку, протилежному напряму руху стрічки. Суть корисної моделі роз'яснюється кресленнями: фігура 1 - загальний вигляд центруючого пристрою стрічкового конвеєра, фігура 2 - схема до розрахунків параметрів зміщення стрічки. Характерною властивістю запропонованого пристрою є використання найбільш технологічної при виготовленні циліндричної форми центруючого барабана, а також створення сумісно направлених регулюючих зміщень стрічки за рахунок її "переносу" центруючим барабаном і поперечного зміщення стрічки по барабану за рахунок "перекосу" центруючого барабана та створення при цьому поперечної складової швидкості руху стрічки. До складу центруючого пристрою стрічкового конвеєра входить центруючий барабан 1, розміщений на поворотній у горизонтальній площині рамі 2, з якою зв'язано виконавчий механізм 3 (гідроциліндр) слідкуючої системи (на малюнку не показана), при цьому горизонтальна вісь 4 обертання барабана 1 зміщено відносно вертикальної осі 5 повороту рами 2 у напрямку руху стрічки 6. Робота центруючого пристрою стрічкового конвеєра здійснюється наступним чином. Зміщення стрічки з осі 7 конвеєра на відстань S під дією децентруючих факторів фіксується слідкуючою системою і відповідний імпульс формується та подається до виконуючого механізму 3. При цьому здійснюється поворот рами 2 з центруючим барабаном 1 відносно вертикальної осі 5 повороту рами у сторону протилежну первинному зміщенню стрічки на кут 1 і "перенос" стрічки на відстань 1 у бік від подовжньої осі 7 конвеєра. При повороті рами 2 кутовий перекос барабана 1 на цей же кут а і приводить до появи поперечної складової швидкості v п руху стрічки 6, яка забезпечує додаткове переміщення стрічки 6 на відстань  2 у той же бік від подовжньої осі 7 конвеєра. Виконуючий механізм 3, який входить до складу слідкуючої системи, повинен забезпечити поворот рами 2 з центруючим барабаном 1 в сторону, протилежну первинному зміщенню стрічки S, доки не буде виконано умову 1  2  s , або, іншими словами, доки подовжня вісь стрічки не поєднається з подовжньою віссю 7 конвеєра. 1 UA 117944 U 5 10 15 Кутовий перекос рами 2 з центруючим барабаном 1 при цьому буде дорівнювати 1    t1 , де  - кутова швидкість повороту рами; t1 - час роботи виконуючого механізму до реверсу. Після досягнення рамою 2 з центруючим барабаном 1 кутового перекосу 1 від слідкуючої системи поступає сигнал на реверс виконуючого механізму і рама 2 з центруючим барабаном 1 виконує поворот у протилежному напрямку, доки горизонтальна вісь 4 обертання барабану 1 не стане перпендикулярною осі 7 конвеєра. При цьому досягнутий кут перекосу центруючого барабану 1 буде зменшений від 1 до нуля, а за час повертання, який також буде дорівнювати t1 , буде продовжувати діяти поперечна складова швидкості переміщення стрічки Vп  Vc  tg , де Vc - поступальна швидкість стрічки. За час повернення рами 2 з барабаном 1 у початкове положення поперечна складова швидкість Vп забезпечить додаткове переміщення стрічки у бік осі 7 конвеєра на відстань  2 , а поперечне переміщення, обумовлене "переносом" стрічки стане рівним нулю. Таким чином, для забезпечення мінімального часу роботи виконуючого механізму при центрування стрічки необхідно виконувати умову 1   2 . З фігури 2 слідує b  1    S 1  cos    L sin  , 2  (1) 20 25 де b - ширина стрічки; S - первинне зміщення стрічки з подовжньої осі конвеєра; L - відстань від вертикальної поворотної осі рами до горизонтальної осі обертання барабану. Поперечна складова швидкості стрічки Vп Vп  Vc  tg , де Vc - швидкість руху конвеєрної стрічки. За час витрачений для повороту рами на кут  поперечне зміщення стрічки завдяки поперечної складової швидкості її руху складе 30 t 0 t 0 2   1 Vn  dt   1 V  tg(t )dt , (2) де  - кутова швидкість повороту рами. Рішення певного інтеграму дає V  2   п ln cos(t )  (3) 35 З умови мінімізації часу роботи виконавчого механізму 1  2  S / 2 , знаходимо час  , необхідний для повернення зміщеної стрічки на ось конвеєра, враховуючи, що   2  t1. Зрівняння (1) маємо s b  b   L  sin    S     S    cos  2 2  2  (4) 40 Враховуючи, що 2 b b   L  sin( t )   S    cos(t )  L2   S    sin( t  ) , 2 2   2 (5) UA 117944 U де   arctg 2S  b  ,    2L  одержуємо 2 b s   L2   S    sin( t  )   b   . 2 2   5 Звідси, з урахуванням, що   2t1  10  2 2S  b bs arctg  arcsin   2L 4L2  (2s  b)2   .   (6) Із виразу (6) слідує, що значення  залежить як від швидкості виконуючого механізму так і від геометричних параметрів b , s , L . Враховуючи, що 6J=const, ширина стрічки у процесі центрування не змінюється, зміщення s є випадковим фактором, маємо, що час повернення стрічки на ось конвеєра залежить від відстані L . Оптимальне значення цієї відстані згідно (4) буде 15 L 20 s b     S  tg , 2 sin   2 2 (7)   s   де   t  arccos e 2Vn  знайдено із виразу(3)       Виготовлення центруючого барабана і поворотної рами проводиться за існуючими традиційними технологіями. Конструкція центруючого пристрою стрічкового конвеєра завдяки корисної моделі забезпечує надійне центрування стрічки під час роботи конвеєра, спрощення конструкції і технології виготовлення центруючого барабана. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Центруючий пристрій стрічкового конвеєра, який містить барабан циліндричної форми, що обертається, центруючий механізм з виконавчим механізмом управління, який відрізняється тим, що центруючий механізм виконано у вигляді поворотної у горизонтальній площині рами, вісь повороту якої зміщено відносно осі обертання барабана у напрямку, протилежному напряму руху стрічки. 3 UA 117944 U 4 UA 117944 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5