КОНВЕЙЕР

КОНВЕЙЕР (англ, conveyer,
от conveyперевозить), транспортёр, машина непрерывного действия
для перемещения сыпучих, кусковых или штучных грузов.

Историческая справка. За неск. тысячелетий
до н. э. в Др. Китае, Индии для непрерывной подачи воды из водоёмов в оросительные
системы использовали цепные насосы, к-рые можно считать прототипами скребковых
К.; в Месопотамии и Др. Египте применяли многоковшовые и винтовые водоподъёмники
- предшественники совр. ковшовых элеваторов и винтовых К. Первые попытки
применения скребковых и винтовых К. для перемещения насыпных материалов
(напр., в мукомольном произ-ве) относятся к 16-17 вв. В кон. 18
в. К. стали систематически использовать для транспортирования лёгких сыпучих
материалов на небольшие расстояния. В 30-е гг. 19 в. с той же целью впервые
были применены К. с лентами из прочной ткани. Во 2-й пол. 19 в. началось
пром. использование К. для доставки тяжёлых массовых и штучных грузов.
Расширение областей применения К. обусловило появление и эксплуатационное
освоение новых типов К.: ленточных с тканевыми прорезиненными лентами (1868,
Великобритания), стационарных и передвижных пластинчатых (1870,
Россия), винтовых со спиральными винтами для крупнокусковых материалов
(1887, США), ковшовых с шарнирно закреплёнными ковшами для доставки
грузов по сложным трассам (1896, США), ленточных со стальными лентами
(1905, Швеция), инерционных (1906, Великобритания, Германия)
и
т. д. В 1882 К. был использован для связи технологич. агрегатов в поточно-массовом
произ-ве (США). Несколько позднее стали применяться напольные литейные
(1890, США), подвесные (1894, Великобритания)
и спец. сборочные
К. (1912-14, США).

С 80-х гг. 19 в. изготовление К.
в промышленно развитых странах постепенно выделялось в отд. область машиностроения.
В совр. типах К. сохранились осн. конструктивные элементы, к-рые совершенствовались
в соответствии с достижениями науки и техники (замена ремённого привода
электрическим, использование вибрационной техники, применение энергии сжатого
воздуха и т. д.).

Классификация конвейеров. Осн. классификационный
признак К.- тип тягового и грузонесущего органов. Различают К. с ленточным,
цепным, канатным тяговыми органами и К. без тягового органа (гравитационные,
инерционные, винтовые). К. с тяговым органом могут быть по виду грузонесущего
органа ленточными, пластинчатыми, люлечными, скребковыми, ковшовыми и пр.

Для таких К. характерно общее с рабочим
органом движение груза на рабочих участках. Тяговое усилие передаётся
либо грузонесущим элементом, либо элементом, проталкивающим или тянущим
груз по неподвижному жёлобу, трубе, настилу и т. п. Для К. без тягового
органа характерно раздельное движение груза и рабочих органов, совершающих
круговое вращательное (роликовые, винтовые К.) или возвратно-поступательное
рабочее движение (напр., инерционные К.). К. могут иметь машинный привод
(наиболее часто электрический, реже пневматический) или груз может
перемещаться под действием силы тяжести (гравитационные К.).

В зависимости от условий используют
К. напольные или подвесные. Напольные К. могут быть стационарными, передвижными
или переносными. На К. можно перемещать груз в горизонтальной или близкой
к ней наклонной плоскости (ленточные, пластинчатые, тележечные, скребковые,
роликовые, винтовые, вибрационные, качающиеся); в вертикальной или
близкой к ней наклонной плоскости (скребковые, ковшовые, винтовые, вибрационные
К.); в любой плоскости. В последнем случае К. состоят из чередующихся
горизонтальных, вертикальных или наклонных участков (подвесные, ковшовые,
скребковые, люлечные и др.). Кроме того, К. могут различаться в
зависимости от рода перемещаемых грузов - насыпных или штучных. Конструкция
нек-рых К. позволяет транспортировать как насыпные, так и штучные грузы.
Особые группы К. составляют элеваторы, вертикальные К. с подвесными
ковшами, люльками или полками, эскалаторы, спец. пластинчатые и
ленточные К. для перемещения людей, шагающие конвейеры, триммеры,
стакеры для штабелирования брёвен, а также комбинированные (напр., ролико-ленточные
К. типа "Рапистан", обеспечивающие удержание штучных грузов на спусках
с заданными интервалами) и т. д.

Основные типы конвейеров. Ленточные
К. (рис. 1) используют для перемещения сыпучих, кусковых и штучных
грузов на расстояния, достигающие иногда 10-12 км и больше. Такие
К. обычно составляют из отд.ных К.- винтовая. Привод К. (приводная станция)
состоит
из электродвигателя, редуктора, барабана и соединит, муфт. Загрузку сыпучего
груза на ленту производят через направляющий лоток или воронку, а разгрузку
- через концевой барабан или при помощи плужкового или барабанного сбрасывателя.
Ленточные К. имеют высокую эксплуатац. надёжность, обеспечивают производительность
от неск. т/ч до неск. тысяч т/ч.
Ширина тканевых лент в К.
от 300 до 2000 мм, скорость движения лент составляет 1,5-4,0 м/сек.
Короткие
передвижные ленточные К. монтируются на колёсном ходу и используются на
погрузочно-разгрузочных работах и в стр-ве.

Пластинчатые К. (рис. 2) предназначены
для перемещения в горизонтальной плоскости или с небольшим наклоном (до
35°) тяжёлых (500 кг и более) штучных грузов, крупнокусковых,
в т. ч. острокромчатых материалов,секций. Трасса К. в горизонтальной плоскости
прямолинейная, а в вертикальной может быть наклонной или иметь более сложную
конфигурацию. Тяговый и грузонесущий орган - лента (см. Лента конвейерная"),
к-рая
движется по стационарным роликоопорам, огибая приводной, натяжной, а иногда
и отклоняющие барабаны. Груз перемещается на ленте вместе с ней. В зависимости
от типа роликоопор лента имеет плоскую или желобчатую форму. К. с плоской
лентой используется преим. для перемещения штучных грузов. Необходимое
натяжение ленты обеспечивает натяжная станция, обычно грузовая.

Рпс. 1. Схема ленточного конвейера
с лентой желобчатой формы.

Рис. 2. Схема пластинчатого конвейера.

Пластинчатые К., стационарные или
передвижные, имеют те же осн. узлы, что и ленточные. Грузонесущий орган
- металлический, реже деревянный, пластмассовый настил-полотно, состоящий
из отд. пластин, прикреплённых к 1 или 2 тяговым цепям (втулочно-ролнковым).
Настил может быть плоский, волнистый или коробчатого сечения, без бортов
или с бортами. Тяговые цепи огибают приводные и натяжные звёздочки, установленные
на концах рамы. Различают пластинчатые К. общего назначения (осн. тип)
и
специальные. К последним относятся К. с пространственной трассой, разливочные
машины для металла, пассажирские эскалаторы и др. Скорость движения .фуза
небольшая - 0,3 - 1,0 м/сек. Для увеличения производительности К.
с плоским настилом дополняют неподвижными бортами. Типовые пластинч. К.
имеют производительность до 2000 т 1ч.

Скребковые К. перемещают груз движущимися
по жёлобу или трубе скребками. Такие К. используют для переработки сыпучих
или кусковых грузов, поступающих в жёлоб через загрузочную воронку. Рабочей
ветвью обычно является нижняя, реже - верхняя, иногда обе ветви. Контур
сечения жёлоба и конфигурация скребков должны быть одинаковыми - прямоугольной,
полукруглой, трапецеидальной формы. Скребки бывают штампованными из листовой
стали или литыми, а желоба изготовляют металлическими, реже деревянными.
Скребковые К. по сравнению с пластинчатыми имеют меньшую массу, могут загружаться
и разгружаться в любой точке по всей длине жёлоба. Применение скребковых
К. ограничено из-за измельчения грузов и быстрого износа жёлоба, особенно
при перемещении абразивных материалов. Кроме того, для скребковых К. характерен
большой расход энергии, затрачиваемой на преодоление вредных сопротивлений.
Скорость рабочего органа скребковых К. 0,16-0,5 и реже - <1,0 м/сек,
производительность
50-350 т/ч. Скребковые К. обычно применяются для перемещения груза
на расстояния до 100 м.

Разновидностью скребковых К. являются
К. с погружёнными скребками, у к-рых скребки перекрывают лишь часть сечения
жёлоба, а груз заполняет всю рабочую ветвь жёлоба или большую её часть.
Такие К, могут иметь сложную трассу и используются для перемещения грузов
(обычно мелкосыпучих) в горизонтальном, вертикальном и наклонном
направлениях со скоростью 0,1 - 0,25 м/сек. Особую группу скребковых
К. составляют трубчатые К., тяговая цепь и скребки к-рых размещены внутри
трубы, причём скребки заполняют всё её сечение. Такие К. также могут иметь
пространственную трассу.

К. с несущими и ведущими цепями,
в отличие от др. типов К., не имеют грузонесущего органа и применяются
гл. обр. в поточных линиях при конвейерной сборке. На К. с несущими
цепями грузы устанавливают непосредственно на тяговые цепи, скользящие
в неподвижных направляющих. На К. с ведущими цепями грузы передвигаются
по неподвижным опорным путям, непосредственно по полу цеха или имеют собств.
колёсный или гусеничный ход. В массовом и серийном произ-ве на сборочных
работах применяют т. н. тележечные конвейеры. Они представляют собой тележки,
соединённые тяговой цепью и движущиеся по замкнутой трассе. На тележках
выполняют осн. процессы литейного производства (формовку, заливку, охлаждение)
или
сборку машин и узлов.

Подвесные К. с цепным тяговым органом
служат для непрерывного (реже периодического) перемещения штучных грузов.
Трасса таких К. обычно пространственная замкнутая, имеет сложный контур.
Подвесные К. делят на 3 группы: грузонесущие (каретки для груза постоянно
соединены с тяговым органом); тянущие (каретки также постоянно соединены
с тяговым органом и имеют крюки для присоединения тележек, перемещающихся
по полу цеха или склада); толкающие (каретки не связаны постоянно с тяговым
органом и передвигаются по подвесным путям). Применение подвесных К. позволяет
решить проблему комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных
и складских работ на стыке внутрицехового, внутризаводского и магистрального
транспорта. Значит, роль им отводится и в создании полностью автоматизированных
складов.

Рис. 3. Схема винтового конвейера.

Винтовые К. (рис. 3) служат для перемещения
пылевидных и мелкокусковых грузов в горизонтальной или наклонной (до 20°)
плоскостях, реже в вертикальной плоскости (К. с быстро вращающимися винтами).
К. имеет металлический закрытый жёлоб, внутри к-рого вращается вал с лопастями,
расположенными по винтовой линии. Лопасти могут быть сплошными (для легкосыпучих
грузов), ленточными (для влажных и кусковых грузов) и в виде отдельно
укреплённых на валу лопаток (для липких и слёживающихся грузов).
При вращении винта лопасти проталкивают груз вдоль жёлоба. Винтовые К.
состоят из секций длиной 2-4 м, общая длина К. не превышает обычно
60 м, диаметр жёлоба 100-600 мм. Винтовые К. просты по конструкции,
удобны в эксплуатации, особенно при транспортировке пылящих грузов. Однако
лопасти и жёлоб К. сравнительно быстро изнашиваются, груз измельчается
и истирается, кроме того, требуется повышенный расход энергии.

Роликовые К. (рис. 4) служат
для перемещения штучных грузов с плоской, ребристой или цилиндрической
поверхностью. На неподвижных осях рамы К. в подшипниках вращаются ролики.
Длина ролика должна быть несколько больше ширины или диаметра груза, а
расстояние между роликами несколько меньше половины длины груза. Мелкие
грузы со сложной конфигурацией перемещают на таком К. в ящиках или на поддонах.
Роликовые К. бывают 2 типов: гравитационные и приводные. В гравитационных
К., устанавливаемых с уклоном в 2-5°, ролики свободно вращаются
под действием силы тяжести перемещаемого груза. В приводных К. ролики имеют
групповой привод от двигателя. Такие К. применяют, когда нужно обеспечить
постоянную скорость движения грузов, перемещать их в строго горизонтальной
плоскости или поднимать под нек-рым углом. Роликовый К. состоит из секций,
каждая длиной 2-3 м. В зависимости от конфигурации трасса может
включать в себя криволинейные и откидные секции, поворотные круги и стрелочные
переводы и т. д.

Рис. 4. Схема роликового конвейера.

Инерционные К. служат для транспортирования
сыпучих, реже мелких штучных грузов на сравнительно короткие расстояния
в горизонтальном или наклонном (до 20°) направлениях. В инерционных
К. частицы груза скользят по грузонесущему органу или совершают полёты
в пространстве под действием силы инерции. Инерционные К. делятся на 2
группы: качающиеся, характеризующиеся значит, амплитудами и малой частотой
колебаний, и вибрационные - с малой амплитудой и большой частотой колебаний.

В простейшем качающемся К. (рис.
5) жёлоб находится на упругих стойках, жёстко закреплённых на опорной
раме под нек-рым углом к вертикали. Кривошипный механизм с приводом от
электродвигателя сообщает жёлобу переменные по направлению движения. Жёлоб
при движении вперёд немного поднимается, а при движении назад опускается
(качается). При этом меняется давление груза на жёлоб. При движении
жёлоба назад груз скользит по нему вперёд, продвигаясь на нек-рое расстояние.

Рис. 5. Схема качающегося конвейера.

На вибрационном К. грузу сообщаются
несимметричные колебания. В результате плавного движения трубы К. вверх
и резкого движения вниз происходит отрыв частиц груза от поверхности трубы
и перемещение их вдоль неё. В зависимости от диаметра жёлоба - 350, 500
и 750 мм - производительность вибрационных К. соответственно составляет
50, 75 и 150 т/ч. Наиболее высокая возможная производительность
400 т/ч, наибольшая длина - 100 м. Спец. типы вибрационных
К. применяют также для перемещения грузов вверх (см. Вибрационный транспорт).

Технико-экономическая характеристика.
Эффективность использования К. в технологич. процессе любого произ-ва зависит
от того, насколько тип и параметры выбранного К. соответствуют свойствам
груза и условиям, в к-рых протекает технологич. процесс. К таким условиям
относятся: производительность, длина транспортирования, форма трассы и
направление перемещения (горизонтальное, наклонное, вертикальное, комбинированное);
условия загрузки и разгрузки К.; размеры груза, его форма, удельная плотность,
абразивность, кусковатость, влажность, темп-pa и пр.; ритм и интенсивность
подачи, а также различные местные факторы.

Производительность О любого К. при
перемещении штучных грузов массой G кг со скоростью v м/сек определяется
по формуле:

Q = 3,6G/a -v m/ч,

где а - расстояние между грузами
на К. в м. При перемещении сыпучих или жидких грузов

Q = 3,6ly/a v ф m/ч,

где ф - коэфф. степени заполнения
ёмкости грузом; 1 - объём ёмкости в л, в к-рой перемещается груз; -у -
объёмная масса в т/м³; v - скорость в м/сек; а - расстояние
между ёмкостями на К. в м. При перемещении сыпучих грузов непрерывным
потоком:

Q = 3,6q v или Q = 3600F-v-y
m/ч,

где q - удельная нагрузка
в кг/л; F - сечение потока в м²; v - скорость
в м/сек.

Приведённые выражения показывают,
что как производительность К., так и определяющие её параметры (у, a,
F и др.) не зависят от расстояния, на к-рое перемещается груз.
В этом состоит осн. преимущество машин непрерывного действия, к которым
относятся К., перед машинами цикличного действия (напр., подъёмными
кранами, автомашинами, вагонетками и др.).

Степень технич. совершенства К. определяется
удельным расходом мощности -KW:

NH , ,., KN= -Q- (кет
•
ч)/т,

где NH - мощность в квт;
О - производительность в т/ч.

Высокая производительность, простота
конструкции и сравнительно невысокая стоимость, возможность выполнения
на К. различных технологич. операций, невысокая трудоёмкость работ, обеспечение
безопасности труда, улучшение его условий - всё это обусловило широкое
применение К. во всех областях нар. х-ва: в чёрной и цветной металлургии,
машиностроении, горной, химич., пищевой и др. отраслях пром-сти. В пром.
произ-ве К. являются неотъемлемой составной частью технологич. процесса.
К. позволяют устанавливать и регулировать темп произ-ва, обеспечивать его
ритмичность. Являясь осн. средством комплексной механизации и автоматизации
транспортных и погрузочно-разгрузочных процессов и поточных технологич.
операций, К. вместе с тем освобождают рабочих от тяжёлых и трудоёмких транспортных
и погрузочно-разгрузочных работ, делают их труд более производительным.
Широкая конвейеризация составляет одну из характерных черт развитого пром.
произ-ва. Это объясняется тем, что внедрение загрузочных и разгрузочных,
дозировочных, счётных и взвешивающих автоматов, автоматич. очищающих и
смазывающих устройств, разнообразной контрольной, защитной и блокировочной
аппаратуры, средства автоматич. управления невозможно без применения К.
как одной из осн. машин, комплектующих систему автоматизированного произ-ва.
О применении К. см. также в ст. Механизация производства, Автоматизация
производства, Конвейерная сборка, Пневматический транспорт.

Лит.: Зенков Р. Л., Петров
М. М., Конвейеры большой мощности, М., 1964; Спиваковский А. О., П от а
п о в М. Г., Котов М. А., Карьерный конвейерный транспорт, М., 1965; Транспортирующие
и перегрузочные машины для комплексной механизации пищевых производств,
под ред. А. Я. Соколова, М., 1964; Спиваковский А. О., Дьячков В. Н., Транспортирующие
машины, 2 изд., М., 1968. Э.И.Ридель.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я