Проектирование цепного конвейера: тяга цепи, выбор звездочки и реальные подводные камни

На упаковочном заводе, который мы посетили в прошлом году, новый цепной конвейер начал проскальзывать зубья на ведущей звездочке уже в первый месяц работы. Команда технического обслуживания обвинила сеть. Настоящей проблемой была конструкция: цепь была выбрана для постоянной нагрузки, а не для максимального пускового крутящего момента, а ход натяжного устройства был слишком мал, чтобы поглотить импульс. Исправление было не лучшей цепью. Это был перерасчет тяги цепи, увеличение ее длины и повышение класса цепей. Для инженеров, работающих над проектированием цепных конвейеров, вывод прост: относиться к цепочке как к структурному и динамическому компоненту, а не как к товарной части . В этом руководстве объясняются проектные решения, которые определяют, будет ли конвейер работать годами или выйдет из строя за несколько недель.

Что на самом деле охватывает конструкция цепного конвейера

Конструкция цепного конвейера объединяет цепь, звездочки, направляющие, приводной узел и приемный узел в машину, которая надежно перемещает продукт с заданной пропускной способностью. В отличие от ленточного конвейера, цепной конвейер передает нагрузку за счет принудительного сцепления. Это дает ему более высокую грузоподъемность, лучшую устойчивость к истиранию и возможность точно индексировать или накапливать продукт. То же положительное взаимодействие также создает пульсацию, ограничения соосности и механизмы износа, которые необходимо учитывать с самого начала проектирования.

Компоненты, определяющие поведение конвейера

Пять компонентов определяют поведение любого цепного конвейера. Цепь несет нагрузку и передает движущую силу. Звездочки, ведущая и натяжная шестерня, обеспечивают принудительное зацепление и задают передаточное число. Направляющие поддерживают загруженные и возвращаемые пряди и контролируют их перемещение. Приводной блок, обычно двигатель, коробка передач и муфта вала, передает крутящий момент. Намоточный узел поддерживает натяжение и компенсирует удлинение цепи на протяжении всего срока службы лески. Понимание структурные характеристики конвейерной цепи связывает все это вместе: геометрию звена, зазор втулки пальца и жесткость контроля формы крепления, поведение при износе и то, как цепь сидит на зубьях звездочки.

Основные расчеты при проектировании цепного конвейера

Натяжение цепи определяет решение каждого компонента

Общее натяжение цепи является отправной точкой. Практическое инженерное приближение состоит в том, что общее тяговое усилие равно трению нагрузки плюс трение цепи плюс составляющая силы тяжести на уклоне плюс динамический фактор для запуска и удара. На горизонтальном конвейере преобладает трение. По мере увеличения угла наклона вес цепи и груза, умноженный на синус угла, непосредственно увеличивает тяговое усилие. После оценки рабочего натяжения примените сервисный коэффициент от 1,2 до 1,5 для уровней удара, затем проверьте цепь на соответствие допустимой рабочей нагрузке с помощью коэффициент безопасности от 6 до 8 , что является обычной конвейерной практикой. Самая частая ошибка при проектировании цепного конвейера — это выбор размеров для средних условий эксплуатации и игнорирование пикового пускового крутящего момента. Конвейер, который перезапускается при полной нагрузке или сталкивается с застрявшим продуктом в точке перегрузки, в течение нескольких секунд может испытывать в два-три раза большее рабочее напряжение. Именно этот шип разрывает цепь и срезает шпонки звездочек.

На кратком примере показано, как работает этот метод. Горизонтальный конвейер транспортирует 900 кг продукта на 30-метровой цепи массой около 4 кг на метр. Усилие ходовой цепи при коэффициентах трения около 0,12 для нагруженной ветви и 0,1 для обратной линии составляет примерно 1,3 кН. Умножьте на коэффициент эксплуатации 1,3 и запас прочности 6 к 1, и требуемая минимальная разрушающая нагрузка составит примерно 10,5 кН. Стандартная цепь 08B с разрывной нагрузкой около 18 кН обеспечивает комфортный запас хода. Меньший класс 06B с усилием примерно 9 кН не сможет справиться с задачей в момент добавления пика запуска. Расчет простой, но именно этот шаг пропускается при копировании конвейера из существующей линии без проверки загрузки.

Скорость, шаг и зубья звездочки связаны между собой

Скорость цепи зависит от типа цепи, шага и метода смазки. Как правило, меньший шаг и большее количество зубьев звездочки обеспечивают более плавный ход на более высокой скорости. Для погрузочно-разгрузочных работ обычно используется двухшаговая конвейерная цепь со скоростью от 30 до 45 метров в минуту. Прецизионные цепи с коротким шагом могут работать быстрее, но им требуется контролируемая смазка и более точное выравнивание. Особого внимания заслуживает количество зубьев звездочки. Ниже шести зубьев хордальное движение создает видимое изменение скорости и увеличивает угол сочленения, что увеличивает давление на втулку пальца. От восьми до двенадцати зубов являются практической зоной для большинства конвейерных линий. Большее количество зубьев работает более плавно и значительно продлевает срок службы цепи, а дополнительный диаметр звездочки обычно оправдывает потраченное на нее пространство.

Выбор типа цепи, подходящего для конкретного применения

Двойной или короткий шаг

Первым решением выбора является класс шага цепи. В двухшаговых конвейерных цепях используется та же высота звеньев и диаметр роликов, что и в стандартной роликовой цепи, но шаг примерно вдвое больше. Они легче, дешевле и хорошо подходят для конвейерных линий с длинным центром и умеренной скоростью, поэтому большинство конвейеров для погрузки-разгрузки, скребковых конвейеров и конвейеров для лома работают на них. двухшаговые конвейерные цепи . Прецизионные роликовые цепи с коротким шагом являются лучшим выбором, когда конвейер должен перемещаться в определенное положение, накапливать продукт или работать на более высокой скорости с минимальной пульсацией. Если линия движется со скоростью ниже примерно 45 метров в минуту по длинным центрам с умеренной нагрузкой, двухшаговая линия обычно выигрывает по общей стоимости, если учитывать звездочки и ход приемного устройства.

Двухшаговые конвейерные цепи Поставщики, Фабрика Hangzhou Qianjiang Chain Industries Co., Ltd - оптовая продажа двухшаговых конвейерных цепей в Китае Поставщики и верхняя фабрика, введение продукта ... Посмотреть продукт →

Навесное оборудование превращает цепь в конвейер

Большинство конвейерных цепей транспортируют продукт через приспособления, а не через голые ролики цепи. Наиболее распространены изогнутые с одной или обеих сторон крепления типа К, но для крепления катков, собачек, скребков и толкачей широко используются удлиненные штифты и пластины с центральными отверстиями. Когда для макета требуется широкий путь продукта или индивидуальное расстояние между пролетами, двухшаговые конвейерные цепи with attachments дайте свободу дизайну в соответствии с размером продукта, не переходя на дорогостоящее решение с индивидуальной ссылкой. Здесь имеют значение две проверки. Сначала проверьте изгибающее напряжение в месте соединения крепления с пластиной при наихудшем воздействии продукта. Во-вторых, проверьте допустимый момент на выдвинутом штифте при приложении боковой нагрузки. Пролет, который в САПР выглядит жестким, может погнуть штифт настолько, что через несколько месяцев циклической нагрузки треснет соединительная пластина. Держите точку приложения нагрузки как можно ближе к осевой линии цепи и выбирайте закаленные или плакированные штифты, когда боковые нагрузки высоки.

Приспособления для двухшаговых конвейерных цепей Поставщики, Фабрика Hangzhou Qianjiang Chain Industries Co., Ltd - это оптовая продажа в Китае навесного оборудования для двухшаговых конвейерных цепей. Поставщики и лучшие фабрики, производители ... Посмотреть продукт →

Окружающая среда решает материал и уплотнения

Конвейерные цепи работа в условиях пыли, промывки, химикатов и перепадов температур. Преимущества легированной стали в промышленных конвейерах включают более высокую прочность на разрыв и лучшую износостойкость, но легированная сталь по-прежнему нуждается в защите во влажной или коррозионной среде. Для пищевых, фармацевтических и наружных линий, двухшаговые конвейерные цепи из нержавеющей стали предотвращают появление пятен ржавчины и сохраняют стыки свободными при мойке. В пыльных или песчаных условиях альтернативой является герметичная цепь: уплотнительные кольца или X-образные кольца удерживают смазку внутри соединения, а абразивы — снаружи. Практический результат — увеличение срока службы соединений в пять-десять раз по сравнению с негерметизированной цепью в той же среде.

Двухшаговые конвейерные цепи из нержавеющей стали Поставщики, Фабрика Hangzhou Qianjiang Chain Industries Co., Ltd - оптовая продажа Китая двухшаговых конвейерных цепей из нержавеющей стали Поставщики и лучшая фабрика, Пр ... Посмотреть продукт →

Ошибки проектирования, которые проявляются в полевых условиях

Большинство сбоев конвейеров происходят по предсказуемым закономерностям. В списке ниже показаны те, которые неоднократно появляются в анализах первопричин и заказах на экстренную замену.

• Выбор размера цепи только для устойчивого тягового усилия, а не для пиковых пусковых и ударных нагрузок.
• Использование звездочек со слишком малым количеством зубьев, что создает пульсацию скорости и ускоряет износ пальцев и втулок.
• Пропуск достаточного хода натяжителя, чтобы компенсировать нормальное удлинение цепи между интервалами технического обслуживания.
• Допускает перекос звездочки, что концентрирует нагрузку на одной стороне соединительных пластин.
• Сварные крепления таким образом, чтобы на краю пластины звена создавались концентраторы напряжений.
• Предположим, что конвейерная цепь не нуждается в смазке, поскольку движется медленно.

Каждая ошибка оставляет узнаваемый след. Слишком малое количество зубьев звездочки приводит к заметному дребезгу нагруженной пряди. Короткий ход намотки позволяет цепи провисать по мере ее удлинения, поэтому обратная нить хлещет и ударяет по раме. Несоосные звездочки полируют одну сторону пальцев и вызывают асимметричный износ пластины звена. Это распространенные причины выхода из строя конвейерной цепи это можно отнести к проектному решению за несколько недель до фактической поломки.

Работа с производителем цепей

Каждая конструкция цепного конвейера в конечном итоге достигает предела каталога. Нестандартное расстояние между креплениями, необычный шаг, специальные стали, сверхпрочные пластины и коррозионностойкая отделка выходят за рамки опубликованных таблиц. Именно тогда производитель, производящий и цепь, и звездочки, добавляет реальную ценность, поскольку он может проверить пару цепь-звездочка как систему, а не как две детали, полученные из независимых источников. Та же логика применима, когда конвейер должен соответствовать существующей линии: цепь и звездочка из одного источника устраняют несоответствие профиля и ширины зубьев, что ускоряет износ.

Когда вы обращаетесь к производителю цепей, поделитесь теми же исходными данными, которые использовались в ваших расчетах. Характеристики продукта, пропускная способность, длина конвейера, наклон, скорость, расположение привода, количество пусков в час, а также условия промывки или пыли. Хороший поставщик техники проверяет натяжение цепи, рекомендует класс шага и форму крепления и сообщает, соответствуют ли данные закаленным пальцам, нержавеющей стали или уплотнениям. Этот этап проверки стоит недорого по сравнению со стоимостью конвейера, который останавливает производство при полной загрузке.

Конструкция цепного конвейера обеспечивает обзор на уровне системы. Честно рассчитайте тяговое усилие цепи с учетом пиковых нагрузок, выберите класс шага и навесное оборудование в соответствии с продуктом и окружающей средой, а также уделите натяжному устройству и смазке внимание, необходимое для реальных условий. Часы, потраченные на принятие этих решений, ничтожны по сравнению с ценой сбоя на объекте, и они представляют собой разницу между конвейером, который работает годами, и конвейером, который никогда не покидает журнал технического обслуживания.