Натяжной барабан ленточного конвейера Советский патент 1982 года по МПК B65G23/04 

Изобретение относится к конвейерному транспорту, а именно к барабанам ленточных конвейеров, и может быть применено в конвейерах для доставки крупнокускового материала. Известны натяжные барабаны ленточных конвейеров, включающие обечай ку, укрепленную на валу, цапфы которого через амортизаторы, выполненные в виде охватывающих их плоских наклонноустановленных упругих элементов, связаны с рамой 1. Недостатком такого устройства является сложность его применения в горизонтально перемещающихся ползунах натяжного барабана, а также недостаточное обеспечение полного гашения ударов загружаемого крупнокускового материала. Наиболее близким к предлагаемому достигаемому результату является натяжной барабан ленточного конвейера включающий.цилиндрическую обечайку, установленную внутренней поверхность концевыми частя 4И на наружной поверхности опорных дисков, закрепленных на валу натяжного механизма 2. Недостатком известой конструкции является то, что в процессе загруз ки крупнокусковым материалом б.арабан, испытывая значительные динамические воздейстш/1я со стороны загружаемого материала, не способен полностью демпфировать (гасить) их вследствие ограниченной в весьма малых пределах деформации кольцевых резиноэластичных вкладышей и передает удары на подшипники и ползуны натяжногр устройства, что снижает их долговечность, приводит к заклиниванию ползунов и т.п. Династический эффект особенно про-. является при работе конвейера в составе непрерывной технологической це почки в качестве передаточного транспортного звена при работе со штучными грузами ,когда известные устройства для поддержания ленты конвейера не работоспособны и не эффективны, а также при ударах крупнокусковых грузов в зоне набегания грузовой лен ты на барабан, что нередко приводит к пробою ленты (так как в эту зону устройства для поддержания лент конвейеров не вписываются по конструктивным соображениям). Тенденция умен шения динамических нагрузок путем снижения массы самого барабана желаемого результата не дает. Цель изобретения - повышение эффективности работы барабана путем снижения на него динамических нагрузок от загружаемого на ленту мате риала за счёт использования упруговязких свойств ленты, Указанная цель достигается тем, что в натяжном барабане ленточного конвейера, включающем цилиндрическую обечайку, установленную внутренней поверхностью концевыми частя ми на наружной поверхности опорных дисков, закрепленных на валу натяжного механизма, цилиндрическая обеч йка имеет внутренний диаметр боль ше диаметра опорных дисков и свобод но установлена на их поверхности с возможностью смещения относительно друг друга осей цилиндрической обечайки и дисков.8 Кроме того,, на внутренней поверхности торцовых частей цилиндрической обечайки выполнены беговые дорожки, на которых расположены.опорные диски . На . 1 изображен натяжной барабан ленточного конвейера, о&ций вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. на фиг. 3 схема динамических воздействий на барабан при работе конвейера в качестве передаточного тра портного органа-, на фиг. k то же при загрузке падающим крупнокусковым материалом; на фиг. 5 - упруго-вязкая («юдель установки обечайки бараба на-, на фиг. 6 - расчетная схема силовых воздействий на барабан; на фиг. 7 реологическая схема гашения лентой динамических воздействий на б рабан. Натяжной барабан ленточного конве цера содержит цилиндрическую обечайку 1 (фиг. 1 и 2), в торцовых частях которой выполнены беговые дорожки (реборды) 2, которыми она свободно установлена на опорных дисках 3. жес ко укрепленных на валу k, установленном в подшипниках 5 ползунов 6 на тяжного механизма 7. Обечайка 1, охваченная бесконечной конвейерной лентой 8, находится в указанном равновесном положении под действием предварительно натянутой ленты 8. Обечайка установлена ,на опорных дисках возможностью смещения относительно друг друга осей цилиндрической обечайки и опорных дисков. Работа барабана и реализация им амортизирующих упруго-вязких свойств ленты происходит следующим образом. При вращении приводного барабана (не указан) конвейерная Лента 8, охватывающая его и обечайку 1 натяжного барабана, обеспечивает -вращательное движение ее, вследствие сил трения между лентой и барабаном. Вра1дающаяся обечайка 1, поджатая к опорным дискам 3 усилием затяжки натяжного механизма 7, перекатывается своими беговыми дорожками 2 По наружной (рабочей) поверхности дисков 3, свободно вращающихся вместе с валом k, установленном в подшипниках 5 натяжного механизма 7. Указанное перекатывание обечайки 1 без проскальзывания обеспечивается большими удельны/ИИ давлениями, а следовательно, и силами трения в зонах контакта беговых дорожек 2 с дисками 3. Во время загрузки на ленточный конвейер крупнокускового материала (фиг. k) или при передаче q конвейера на конвейер крупногабаритных грузов (фиг. 3) происходит динамический разнонаправленный удар (усилие. Р) материала об обечайку натяжного барабана. При воздействии указанного усилия Р (или в зоне,близкой к этой точке) возникает динамический возбуждающий силовой момент с плечом Н относительно точки а контакта (точнее линии контакта) обечайки 1 с роликами 3 равный Мду,. Точка а (фиг. 7) контакта непрерывно перекатывающейся в направлении стрелки 8 обечайки 1 с дисками 3 при указанных динамических силовых воздействиях Сместится в положение б, а сама обечайка как бы зависает на этой точке о, как на опоре, занимая нижнее положение (указанное тонкой линией на фиг. 7), воздействуя на ленту 8 так, что вызывает сопротивление с ее стороны, удлинению. Указанное мгновенное удлинение (натяжение) холостой ветви ленты 8 на величину л и вниз на величину S обусловлено смещением геометрическо го центра обечайки 1 из точки ев точку е при перемещении положения точки контакта ее с дисками 3 из а в б (фиг. 7). Со стороны, подверженной динамическому мгновенному уд линению а основном (фиг. 7) только холостой ветвм ленты, будет мгновен ная обратная (восстанавливающая) силовая упругая реакция ее Т на обе чайку 1 (фиг. 6), которая выразится в виде упругого противодействующего (моменту Мд1 ц 1омента упругости холостой ветви ленты М,,Т«п (п. плеч воздействия). Под действием восстанавлизающего момента Мч обечайка 1, стремясь возвратиться в первоначальное положение, при непрерывном вращательном движении в направлении стрелки В (вращение привода) совершает упругие затухающие колебательные движения (стрелки +Г), непрерывно меняя точку контакта с дисками 3 в пределах участка а-б. Из исследования механических свойств лент известно, что их поведение описывается динамической вязко-упругой моделью фохта, состоящей из параллельно, последовательно, или смешанно соединенных вязкого и упругого элементов (фиг. 5 и 7) с м дулем упругости ленты Е (являюще,гося функцией внутреннего трения в ленте) и ее вязкостью i замыкающих на себя и гасящих в себе любые сило вые возбуждения. Динамические нагру ки всех возможных направлений, в то числе и перпендикулярные к ленте, обечайка 1 барабана распределяет по длине ленты, которая., как упруго-вя кая система, гасит их .в своей массе проявляясь в затухающих колебаниях обечайки. 1 Предлагаемая конструкция бараЬана позволяет использовать упруговязкую демпфирующую способность кон вейерной ленты в продольном направлении для полного гашения динамичес ких нагрузок со стороны загружаемого материала с целью исключения их воздействия на элементыподшипниковых узлов, ползунов натяжного механизма, исключения пробоя и передавливания ленты. Таким образом, при подобном конструктивном исполнении барабана, в точках набегания и сбёгания ленты 7« . (фиг. 5) с обечайки 1 как бы постоянно приложены упруго-вязкие амортизаторы, гасящие любые виды динамических разнонаправленных нагрузок воздействующих на барабан, (обечайка, как бы упруго-вязко подпружинена во всех вероятных воздействию направлениях) . При соответствующих соотношениях диаметров опорных роликов и обечайки барабана, длины конвейера и усилия натяжения ленты обеспечивается расчетная величина амплитуд S и д колебания обечайки (.фиг. 7) таким o6pciзом, что при совместной работе с известными устройствами для поддержа- . ния ленты конвейера, предлагаемое техническое решение обеспечит комплексное решение задачи демпфирования динамических нагрузок со сторо ны загружаемого материала. Конвейерная лента, как упруго-вязкий демпфер обладает несоизмеримо больимМи, по сравнению с известным, деформационной способностью и массой, способной гасить в себе очень большие динамические возбуждения. Указанное техническое решение может быть применено и в конструкции приводного барабана, если соосно с одним из опорных роликов, воспринимающим радиальные нагрузки и обеспечивающим неизмйнность. межцентройого расстояния, укрепить зубчатое колесо взаимодействующее с зубчатым венцом внутреннего зацепления, укрепленным внутри обечайки. Указанная зубчатая пара обеспечит передачу требуемого окружного усилия на обечайку, которая одновременно может совершать колебательные движения на опорных дисках при воздействии дина-п мических нагрузок (подобно указанному натяжному барабану). Формула изобретения 1. Натяжной барабан ленточного конвейера, включающий цилиндрическую обечайку, установленную внутренней поверхностью концевыми частями на наружной поверхности опорных дисков, закрепленных на валу натяжного механизма, отличающийся, тем, что, с целью повышения эффективности работы барабана путем снижения на него -динамических нагрузок от загружаемого на ленту материала за счет использования упруго-вязких свойств ленты, цилиндрическая обечайка имеет внутренний диаметр боль ше диаметра опорных дисков и свобод но установлена на их поверхности с возможностью смещения относительно друг друга осей цилиндрической обечайки и дискрв. 2. Барабан по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что на внутренней поверхности торцовых частей цилинд78рической обечайки выполнены беговые дорожки, на которых расположены опорные диски. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское, свидетельство СССР № 585112, кл. В 65 G 23/0, оИублик. 1976. 2. Заявка ФРГ № , кл. 81 е, 9, опублик. 1970 (прототип).

А-А Фмг.

/УТТТ