Цепные конвейеры

Цепные конвейеры для тяжелых, горячих и абразивных грузов

Когда по линии нужно перемещать металлические заготовки, поковки, отливки, стружку или другой груз с высокой массой и жесткими кромками, обычная транспортерная лента подходит не всегда. Удар при загрузке, высокая температура, окалина и постоянное трение быстро повреждают эластичное полотно. В таких условиях рабочий орган строят на цепной тяге, а сам груз перемещают на пластинах, скребках, опорных элементах или непосредственно на нескольких рядах цепей.

Цепной конвейер проектируется под конкретный поток. Для штучных изделий важны масса и размеры одной детали, температура, требуемый такт и способ ее опирания. Для металлической стружки, угля, золы и других насыпных материалов учитывают объем подачи, фракцию, наличие жидкости, абразивность и возможность заклинивания в корпусе. От этих данных зависят тип цепи, количество тяговых рядов, шаг рабочих элементов, привод и конструкция рамы.

Преимущество цепной схемы хорошо видно на тяжелых режимах. Металлическая цепь воспринимает тяговое усилие, а рабочую поверхность можно сделать именно такой, какой требует груз: сплошной, секционной, скребковой или открытой. Это позволяет организовать транспортировку там, где требуется устойчивость к ударам, загрязнению и локальной нагрузке.

В каталоге «КМЗ» цепные транспортеры представлены двумя основными группами: пластинчатые конвейеры и скребковые конвейеры. Кроме серийных моделей наш завод изготавливает транспортеры по техническому заданию, поэтому длину, ширину, рабочую поверхность и компоновку надо согласовать с фактической производственной линией.

Основные виды цепных конвейеров

Само наличие цепи еще не определяет назначение транспортера. Один цепной конвейер может перемещать отдельные поковки весом в десятки килограммов, другой непрерывно удаляет металлическую стружку из-под станков, третий работает со слитками или горячими отливками. Разница заключается в том, что закреплено на тяговой цепи и каким образом груз передает нагрузку на конструкцию.

Двух- и трехрядные цепные транспортеры применяют для штучных изделий, которым не требуется сплошное полотно. Заготовка опирается на несколько параллельных цепных рядов или закрепленные на них опорные элементы. Такая схема удобна на межоперационных участках кузнечного, литейного и машиностроительного производства.

Пластинчатая конструкция нужна, когда груз должен лежать на сплошной металлической поверхности. Пластины закрепляются между тяговыми цепями и образуют жесткое полотно. Острые кромки, окалина и локальные удары для такого рабочего органа менее критичны, чем для резинотканевой ленты. Поэтому пластинчатые линии используют для горячих заготовок, отливок, крупнокускового сырья и тяжелых деталей.

Скребковый конвейер работает по другому принципу. Цепь перемещает закрепленные на ней скребки, а те проталкивают материал по дну закрытого или полуоткрытого короба. Такая конструкция подходит для отходов механообработки, угля, золы, опилок и ряда других сыпучих материалов.

Отдельная задача - удаление отходов от металлообрабатывающего оборудования. Для витой, ломовой и короткой стружки наш завод производит цепные транспортеры, устойчивые к загрязнению СОЖ и эмульсиями. Такие машины можно встраивать непосредственно под станки и объединять несколько точек сбора. Для перемещения готовых заготовок, отливок и корпусов предусмотрена отдельная группа конвейеров для металлических деталей и отливок.

Конструкция цепного транспортера и расчет основных узлов

Тяговая цепь воспринимает основную нагрузку, поэтому ее выбирают не только по габаритам конвейера. Расчет связан с массой груза на рабочей ветви, собственным весом движущихся элементов, сопротивлением направляющих, длиной трассы и режимом пуска. Для наклонного участка добавляется усилие, необходимое для подъема груза.

Например, цепной конвейер КЦ-1250.00 из каталога «КМЗ» имеет номинальную скорость цепи 0,17 м/с и допустимую суммарную нагрузку 4000 кг. На машине установлен мотор-редуктор мощностью 2,2 кВт с частотой вращения 16 об/мин. Такие параметры относятся именно к этой модели и показывают характерный подход к тяжелому штучному грузу: сравнительно небольшая скорость сочетается с высокой нагрузкой на рабочий орган.

При расчете длинной линии проверяется не только прочность цепи. Важны ее вытяжка в процессе эксплуатации, работа натяжного узла и состояние направляющих. Если натяжение недостаточное, появляется провисание и ударная работа при входе цепи на звездочку. Чрезмерное натяжение тоже нежелательно: растет нагрузка на подшипники, валы и шарниры цепи.

Рабочий орган цепного конвейера выбирают под характер груза

Для поковок и корпусов можно оставить открытую схему с двумя или тремя цепными рядами. Главное - правильно расположить точки опирания, чтобы изделие не опрокидывалось при движении и остановке. Если детали сильно отличаются по длине, требуется проверить, что каждая из них одновременно опирается на необходимое количество рабочих элементов.

Для горячих отливок, руды и изделий с острыми кромками чаще применяют пластинчатое полотно. На странице большегрузного пластинчатого конвейера «КМЗ» представлена машина длиной 29 020 мм, шириной 1948,5 мм и высотой 1187 мм. Такая конструкция рассчитана именно на тяжелые условия, где рабочая поверхность должна выдерживать удары и контакт с жестким грузом.

При транспортировке стружки сплошная верхняя поверхность не нужна. Скребки перемещают отходы внутри короба, а корпус одновременно ограничивает распространение стружки и жидкости по цеху. Цепной ТСЦ-400, представленный в каталоге, имеет длину 19 780 мм, ширину 798 мм и высоту 2130 мм. Его назначение - отвод металлической стружки, в том числе загрязненной СОЖ и эмульсиями.

Скорость задается технологическим процессом

Высокая скорость для цепного транспортера требуется далеко не всегда. В кузнечной или сборочной линии важнее выдержать заданный такт и подать изделие в нужную позицию. Для тяжелых деталей резкий разгон создает дополнительные динамические нагрузки на цепь, привод и опоры.

При работе со стружкой скорость также согласуют с фактическим поступлением отходов. Слишком медленное движение приводит к накоплению материала в приемной зоне, а излишняя производительность дает ненужную нагрузку на механизм. Поэтому привод рассчитывают вместе с количеством материала, которое реально поступает от станков за единицу времени.

Отдельно рассматривается запуск под нагрузкой. После технологической или аварийной остановки на рабочей ветви могут оставаться детали, стружка или другой материал. Привод должен вывести транспортную систему на рабочий режим без рывка и перегрузки.

Рама и направляющие воспринимают не только статическую массу

Если поковка падает на транспортер с высоты, нагрузка на раму значительно отличается от спокойной укладки детали. Поэтому зоны загрузки усиливают отдельно. На тяжелых линиях учитывают местную концентрацию массы, удар, вибрацию и температуру.

Для металлических отходов проблема другая: мелкая стружка и окалина проникают в зазоры, а СОЖ попадает на направляющие и соединения. Конструкция должна обеспечивать отвод загрязнений и доступ для очистки. На обслуживаемых участках нужны ревизионные зоны, позволяющие проверить цепь и скребки без разборки всей трассы.

Частые ошибки при выборе цепного конвейера

• Указывать только общую массу груза. Для штучных изделий важно понимать массу одной детали и расстояние между ними. Два груза общей массой 1000 кг могут создавать совершенно разную нагрузку, если один распределен по всей трассе, а другой сосредоточен на небольшом участке.
• Не учитывать удар при загрузке. Падение тяжелой поковки непосредственно на рабочий орган дает динамическую нагрузку. Приемную секцию и раму в этой зоне рассчитывают отдельно.
• Не сообщать температуру деталей. Горячие отливки влияют на выбор настила, направляющих и расположенных рядом узлов. Материалы конструкции должны соответствовать рабочему режиму.
• Использовать открытую цепную схему для груза, которому требуется сплошная опора. Небольшие изделия или мелкий материал могут проваливаться между тяговыми рядами. В таком случае применяют пластины или другой грузонесущий настил.
• Не учитывать СОЖ при удалении стружки. Жидкость попадает в корпус вместе с отходами обработки. Нужно заранее продумать ее удержание или отвод и защиту узлов от постоянного загрязнения.
• Не проверять пуск с загруженной трассой. Мотор-редуктор должен иметь достаточный крутящий момент для реального режима, а не только для движения пустого конвейера.
• Оставлять без внимания натяжение цепи. По мере эксплуатации шарнирные соединения изнашиваются, общая длина тягового органа меняется. Натяжной механизм должен компенсировать это изменение в предусмотренном диапазоне.
• Не предусматривать доступ к приводу и натяжной станции. Даже правильно рассчитанный транспортер будет неудобен в эксплуатации, если для регулировки или замены цепи требуется демонтировать соседнее оборудование.

При разработке длинных и комбинированных трасс расположение приводной станции определяют одновременно с компоновкой цеха. Добавление поворота, подъема или тяжелого загрузочного участка меняет сопротивление движению, поэтому механически увеличивать длину уже существующей конструкции без перерасчета не следует.

Готовые проекты «КМЗ»: примеры с цепными конвейерами

1. Подача поковок между производственными операциями, Челябинская область

Задача: организовать межоперационную транспортировку тяжелых металлических заготовок с контролируемой скоростью движения. На конвейере одновременно может находиться несколько изделий, поэтому кроме массы одной поковки требовалось учитывать суммарную нагрузку на рабочую ветвь.

Решение: за основу принят цепной конвейер КЦ-1250.00 длиной 6000 мм, шириной 1794 мм и высотой 443 мм. Номинальная скорость цепи - 0,17 м/с. Установлен мотор-редуктор 2,2 кВт с частотой вращения 16 об/мин. Допустимая суммарная нагрузка на транспортер составляет 4000 кг.

Результат: тяжелые заготовки перемещаются на небольшой контролируемой скорости, а рабочая нагрузка распределяется по цепному тяговому органу. Параметры транспортера позволяют использовать его в составе производственной линии, где важен устойчивый такт перемещения массивных деталей.

2. Отвод металлической стружки от станочного участка, Пермский край

Задача: объединить несколько точек сбора отходов механообработки и вывести витую, короткую и ломовую стружку из рабочей зоны. Вместе со стружкой в транспортер попадает СОЖ, поэтому открытая схема с обычным ленточным полотном для такого участка не подходила.

Решение: использован принцип цепного скребкового транспортера ТСЦ-400. Габариты модели из каталога «КМЗ» составляют 19 780 мм по длине, 798 мм по ширине и 2130 мм по высоте. Цепь со скребками движется внутри металлического короба и перемещает отходы к точке выгрузки.

Результат: стружка собирается с нескольких участков и выводится в заданную точку без постоянной ручной очистки зоны возле станков. Закрытый корпус ограничивает распространение отходов и позволяет организовать работу с загрязненной СОЖ стружкой.

3. Транспортировка тяжелых заготовок, Свердловская область

Задача: перемещать тяжелые металлические изделия с жесткими и острыми кромками по протяженному производственному участку. Рабочая поверхность должна выдерживать локальную нагрузку и механическое воздействие без риска повреждения эластичного полотна.

Решение: в проект заложен пластинчатый большегрузный транспортер на цепном тяговом органе. Для модели, представленной в каталоге «КМЗ», длина составляет 29 020 мм, общая ширина - 1948,5 мм, высота - 1187 мм. Груз принимает металлический пластинчатый настил.

Результат: получена протяженная транспортная линия со сплошной жесткой рабочей поверхностью. Такая схема подходит для тяжелых заготовок и материалов, контакт которых с обычной конвейерной лентой приводил бы к ее ускоренному повреждению.

Какие данные требуются для расчета и изготовления цепного транспортера

Цепной транспортер обычно проектируют под конкретный участок, поскольку даже внутри одной категории условия сильно различаются. Линия для горячих отливок и конвейер для станочной стружки могут иметь одинаковый тяговый принцип, но практически все остальные узлы у них будут разными.

Для расчета желательно передать:

• наименование и описание перемещаемого груза;
• массу и габариты одной детали для штучной продукции;
• температуру груза в момент загрузки;
• для сыпучих материалов и отходов - объем подачи, фракцию и насыпную плотность;
• наличие абразива, окалины, масла, СОЖ или другой жидкости;
• длину транспортирования;
• отметки загрузки и выгрузки;
• необходимый такт или производительность;
• режим работы в течение смены;
• способ загрузки: вручную, от станка, роботом, из бункера или с другого транспортера;
• требования к остановке и позиционированию деталей;
• планировку участка и ограничения по габаритам.

По этим данным определяют тип конвейера, количество цепных рядов, конструкцию пластин или скребков, шаг рабочих элементов, параметры тяговой цепи и привод. Одновременно проверяют раму, направляющие, натяжной узел, места загрузки и доступ для обслуживания.

Если в каталоге нет модели с подходящими размерами, существующие конструкции можно использовать как основу для нового проекта. «КМЗ» изготавливает цепные конвейеры под конкретную длину, ширину, нагрузку, рабочий орган и компоновку. Перед производством параметры согласуются по техническому заданию и чертежам.

Для ремонта действующего оборудования можно отдельно подобрать комплектующие для конвейеров. При замене цепей, звездочек, роликов и других нагруженных элементов желательно передать фактические размеры или документацию установленной машины.

Для расчета цепного конвейера отправьте описание груза, его массу или производительность, длину трассы и условия работы. Если оборудование должно встраиваться в действующую линию, приложите план участка или чертеж с точками загрузки и выгрузки. По этим данным инженеры «КМЗ» подготовят компоновку и подберут конструкцию транспортера под фактическую нагрузку.

Нужна консультация инженера?

Пишите на 2467703@mail.ru или звоните +7 938 536 51 52 - подберем конфигурацию транспортера под ваши задачи и дадим полную раскладку по его обслуживанию и эффективной эксплуатации.