第2章 连续输送设备-04讲.pdf

1 1 第第2章 连续输送设备章 连续输送设备 2 4 链式输送机链式输送机 2 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 1链式输送机的结构与类型 链式输送机是以链条作为牵引和承载体输送物料 与带式输送相 比 链式输送具有很多特点 1 体积小 重量轻 环境适应性好 可在 高温 粉尘等恶劣环境下工作 2 输送速度范围大 准确稳定 能实现较 精确的同步要求 能满足各种自动生产 线生产节拍的工艺控制要求 3 链条的结构和种类丰富多样 还可采用 多种附件 组成各种不同类型的输送 机 满足各种不同的输送任务要求 因此 链式输送在工业自动化设备具有广泛的 应用 2 3 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 1链式输送机的结构与类型 1 链式输送机的基本结构 它由牵引链 驱动及改向链轮 驱动机构 张紧装置 导 轨 机架等部分组成 驱动装置 张紧装置 牵引链导轨 驱动链轮 改向链轮 机架 4 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 1链式输送机的结构与类型 工作原理 链条由驱动链轮牵引 链条下面有导轨 支承着链节上的套筒 辊子 货物直接压在链条上或放在承载托板上 随着链条的运动而 向前移动 最简单的链式输送机由两根套筒辊子链条组成 如图所示 2 链式输送机的基本类型 3 5 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 1链式输送机的结构与类型 2 链式输送机的基本类型 6 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 1链式输送机的结构与类型 2 链式输送机的基本类型 按牵引链的运行方式不同 链式输送机可分为滑动式及滚动式两 大类 滑动式链条输送机是直接以链条承载货物 且链条直接在支撑轨道 上滑行 滑动式 滑动式 优点 构造简单 维护容易 且成本低廉 缺点 链条与滑行轨道间摩擦阻力较大 噪音大 动力损耗高 承载能 力低 4 7 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 1链式输送机的结构与类型 2 链式输送机的基本类型 按牵引链的运行方式不同 链式输送机可分为滑动式及滚动式两 大类 滚动式链条输送机 链条以承载滚子支承货物 并以运行滚子在轨 道上滚动滑行 滚动式 滚动式 优点 摩擦阻力小 动力损耗低且可承载较重的荷重 另外承载货物之滚子与承载托板间 在输送堆积时会产生滑动及 滚动两种方式接触 输送机可以不停机 可用于积放式运输 8 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 1链式输送机的结构与类型 2 链式输送机的基本类型 链式输送机根据输送链条及附件的不同变化 可产生多种不同的 应用型式 5 9 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 1链式输送机的结构与类型 2 链式输送机的基本类型 链式输送机根据输送链条及附件的不同变化 可产生多种不同的 应用型式 10 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 1链式输送机的结构与类型 2 链式输送机的基本类型 在连续输送机中 利用链条与链轮啮合传动方式进行输送任务的链 式输送机械有多种类型 6 11 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 1链式输送机的结构与类型 2 链式输送机的基本类型 在连续输送机中 利用链条与链轮啮合传动方式进行输送任务的链 式输送机械有多种类型 12 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 1链式输送机的结构与类型 2 链式输送机的基本类型 7 13 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 1链式输送机的结构与类型 2 链式输送机的基本类型 14 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 2 链啮合传动原理 根据应用目的的不同 链式输送机类型具有多种形式 它们虽然在具 体结构和工作方式上不同 但传动原理相同 都是基于链条与链轮的啮合 传动 1 链传动运动学 链传动运动学 链啮合传动 就是驱动链轮通过轮齿与链节的啮合 将链轮旋转的 转矩变成直线牵引力 并传给牵引链的过程 链条是由许多链节组成 绕经链轮时呈多 边形围绕 链条是间歇地随相遇点轮齿运动 当链轮作匀速圆周运动时 链条的直线速度和 从动轮的角速度作周期变化 并以链轮旋转一 个链节所对应的中心角为周期 这种运动学特 性 称做链啮合传动的多边形效应 运动特点 8 15 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 2 链啮合传动原理 1 链传动运动学 链传动运动学 设 链轮节圆的半径为R 链轮旋转的角速度为 相遇点轮齿的圆周速 度v0与水平线的夹角 16 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 2 链啮合传动原理 1 链传动运动学 链传动运动学 设 链轮节圆的半径为R 链轮旋转的角速度为 相遇点轮齿的圆周速 度v0与水平线的夹角 00 2 V 00 2 V 0 0 V 0 V 基本原理 9 17 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 2 链啮合传动原理 1 链传动运动学 链传动运动学 设 链轮节圆的半径为R 链轮旋转的角速度为 相遇点轮齿的圆周速 度v0与水平线的夹角 coscos 0 Rvv 角的变化范围为 22 00 为一个链节所对应的链轮回心角 0 链速v的变化范围 RvR 2 cos 0 链条水平运动的瞬时速度 18 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 2 链啮合传动原理 1 链传动运动学 链传动运动学 设 链轮节圆的半径为R 链轮旋转的角速度为 相遇点轮齿的圆周速 度v0与水平线的夹角 coscos 0 Rvv 角的变化范围为 22 00 链速v的变化范围 RvR 2 cos 0 链条水平运动的瞬时速度 链条速度变化曲线 10 19 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 2 链啮合传动原理 1 链传动运动学 链传动运动学 设 链轮节圆的半径为R 链轮旋转的角速度为 相遇点轮齿的圆周速 度v0与水平线的夹角 coscos 0 Rvv 链条水平运动的瞬时速度 链条速度变化曲线 链条的加速度 sin 2 R dt dv a 加速度的变化范围 2 sin 2 sin 0202 RaR 2 sin 0 2 max Ra 最大加速度的绝对值 20 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 2 链啮合传动原理 1 链传动运动学 链传动运动学 设 链轮节圆的半径为R 链轮旋转的角速度为 相遇点轮齿的圆周速 度v0与水平线的夹角 coscos 0 Rvv 链条水平运动的瞬时速度 链条速度变化曲线 链条的加速度 sin 2 R dt dv a 基本结论 基本结论 链啮合传动的多边形效应将引起链条速度和 加速度的周期性变化 必然引起附加动载荷 11 21 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 2 链啮合传动原理 2 牵引链的动负荷 牵引链的动负荷 由于链条作周期性加速运动 链条在运行中 不仅受静负荷 还受动 负荷作用 其动负荷包括运动系统的惯性力和加速度突变时的冲击力 链条在一个齿的啮合过程中 max a max a 后一个轮齿开始啮合的瞬间 max a max a 产生冲击载荷 22 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 2 链啮合传动原理 2 牵引链的动负荷 牵引链的动负荷 由于链条作周期性加速运动 链条在运行中 不仅受静负荷 还受动 负荷作用 其动负荷包括运动系统的惯性力和加速度突变时的冲击力 假设 参与加速度运动的系统质量为M 在后一个轮齿开始啮合的瞬间 加速度变化量为 max 2a 1 冲击力的作用 按突加载荷作用原理 该变化瞬间 牵引链的动载荷为 max 4Ma 12 23 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 2 链啮合传动原理 2 牵引链的动负荷 牵引链的动负荷 由于链条作周期性加速运动 链条在运行中 不仅受静负荷 还受动 负荷作用 其动负荷包括运动系统的惯性力和加速度突变时的冲击力 2 惯性力的作用 在后一个轮齿开始啮合的瞬间 max a max a 后一个轮齿啮合之前加速度为 max a 其惯性力Mamax与链条运动方向相同 惯性力为推力 使链条的动张力减小 24 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 2 链啮合传动原理 2 牵引链的动负荷 牵引链的动负荷 由于链条作周期性加速运动 链条在运行中 不仅受静负荷 还受动 负荷作用 其动负荷包括运动系统的惯性力和加速度突变时的冲击力 2 惯性力的作用 在后一个轮齿开始啮合的瞬间 max a max a 后一个轮齿啮合之前加速度为 max a 其惯性力Mamax与链条运动方向相同 惯性力为推力 使链条的动张力减小 Mamax 链条实际所受的最大动负荷 maxmaxmax 3 22MaMaMaSd amax 13 25 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 2 链啮合传动原理 2 牵引链的动负荷 牵引链的动负荷 由于链条作周期性加速运动 链条在运行中 不仅受静负荷 还受动 负荷作用 其动负荷包括运动系统的惯性力和加速度突变时的冲击力 3 链条实际所受的最大动负荷 maxmaxmax 3 22MaMaMaSd 链的加速度愈大 动载荷也将愈大 2 sin 02 max Ra 链的加速度 R p 22 sin 0 其中 pa 2 max 2 1 可得pMMaSd 2 max 2 3 3 链条的最大动负荷 amax Mamax 26 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 2 链啮合传动原理 2 牵引链的动负荷 牵引链的动负荷 由于链条作周期性加速运动 链条在运行中 不仅受静负荷 还受动 负荷作用 其动负荷包括运动系统的惯性力和加速度突变时的冲击力 3 链条实际所受的最大动负荷 pMMaSd 2 max 2 3 3 链轮转速愈高 链节距愈大 动载荷愈大 基本结论 amax Mamax 14 27 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 3 板式输送机的设计计算 1 板式输送机的基本结构 牵引构件 牵引链条 承载构件 是由金属材料制成的鳞板型或平板型输送槽 主要用途 一般用来运送大宗散状物料或成件物品 28 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 3 板式输送机的设计计算 1 板式输送机的基本结构 牵引构件 牵引链条 承载构件 是由金属材料制成的鳞板型或平板型输送槽 主要用途 一般用来运送大宗散状物料或成件物品 15 29 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 3 板式输送机的设计计算 1 板式输送机的基本结构 牵引构件 牵引链条 承载构件 是由金属材料制成的鳞板型或平板型输送槽 主要用途 一般用来运送大宗散状物料或成件物品 30 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 3 板式输送机的设计计算 2 板式输送机的设计计算 1 板式输送机的输送能力 2 板式输送机的牵引力与驱动功率 3 输送链拉力及强度校核 16 31 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 3 板式输送机的设计计算 2 板式输送机的设计计算 1 板式输送机的输送能力 输送成件物品的能力 a v Q3600 件 h 式中 v 输送速度 m s a 成件物品在输送机上的间距 含单件物品本身的有关尺寸 m 在自动生产线中物料的输送速度是由生产工艺决定的 加工 检 测 装配等工艺环节物料的输送速度大约为 1 5 4 6 m min a 成件物品运输 32 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 3 板式输送机的设计计算 2 板式输送机的设计计算 1 板式输送机的输送能力 输送散料的能力 vBhKKBQ l 4 0tan 3600 2 t h 式中 K 侧板系数 有侧板时 K 0 25 无侧板时 K 0 18 B 输送槽宽度 m 有侧板时取侧板内口宽 无侧板时取板宽 l K 倾斜输送时的降低系数 按表 2 4 8 选取 散料的静堆积角 o 全部是大块时 0 h 侧板高度 m 装填系数 一般粒度时取 0 65 0 75 大块时取 0 8 0 85 物料堆积密度 t m 3 0 850 9 200 0 90 95100 200 11 100 无侧板有侧板输送机倾角 表 2 4 8 倾斜输送降低系数 l K值 17 33 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 3 板式输送机的设计计算 2 板式输送机的设计计算 2 板式输送机的牵引力与驱动功率 牵引力的计算 对不同应用类型的链式输送机 在牵引力计算过程中 要注意 实际装置附加阻力的计算及附加动载荷的计算 54321 FFFFFFz 板式输送机的牵引力 N 式中 F1 运行阻力 N F2 附加阻力 N F3 装料阻力 N F4 坡度阻力 N F5 摩擦阻力 N 34 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 3 板式输送机的设计计算 2 板式输送机的设计计算 2 板式输送机的牵引力与驱动功率 54321 FFFFFFz 板式输送机的牵引力 N F1运行阻力 是由运载机构及其运载的货物运动时所产生的阻力 cos 2 11 qqfgLF w N 式中 f 运行阻力系数 一般取 f 0 04 g 重力加速度 g 9 8m s 2 L 链轮中心距 m w q 货物线密度 即单位运载机构长度上的货物质量 kg m 1 q 运载机构线密度 即单位长度运载机构本身的质量 kg m 输送机的倾斜角度 o 18 35 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 3 板式输送机的设计计算 2 板式输送机的设计计算 2 板式输送机的牵引力与驱动功率 54321 FFFFFFz 板式输送机的牵引力 N F2附加阻力 是由输送链节中的摩擦力 链 条通过链轮时 两者之间的摩擦力 滚轮中 轴承的摩擦力及运载机构偏移引起的摩擦而 产生的阻力 一般取 F2 0 1 Fl N 链条饶经链轮的阻 36 2 4 链式输送机链式输送机 AF v 3 N RgK v00 6 5 2 2 00 00 m mm dLB dLdB R cos 00L BA 2 4 3 板式输送机的设计计算 2 板式输送机的设计计算 2 板式输送机的牵引力与驱动功率 54321 FFFFFFz 板式输送机的牵引力 N F3装料阻力 是从料斗或料仓进料时产生的阻力 v 料仓内物料对输送机的压力 N m 2 A 输送机入料口的有效面积 m2 K0 料仓使用特征系数 在不卸空的情况下 K0 1 5 R 水力半径 m B0 输送机入料口的宽度或料仓仓口的宽度 m dm 物料平均粒度 m L0 输送机入料口的长度或料仓仓口的长度 m 式中 19 37 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 3 板式输送机的设计计算 2 板式输送机的设计计算 2 板式输送机的牵引力与驱动功率 54321 FFFFFFz 板式输送机的牵引力 N F4坡度阻力 是当输送机或给料机倾斜安装时货物向上提升所产 生的阻力 sin 4w gLqF N 38 2 4 链式输送机链式输送机 2 4 3 板式输送机的设计计算 2 板式输送机的设计计算 2 板式输送机的牵引力与驱动功率 54321 FFFFFFz 板式输送机的牵引力 N F5摩擦阻力 是由运送的散料与导料侧板之间的摩擦而产生的阻力 22 5 bv lQ gF v N 式中 货物与侧板间摩擦系数 v Q 输送能力 m3 s l 货物沿侧板移动的