Подшипники конвейеров под уклоном
Большинство роликовых конвейеров без механического привода оснащено подшипниками для конвейеров под уклоном. У них низкая цена, небольшая скорость вращения (до 500 оборотов в минуту) и средняя нагрузка. Шарики свободно заполняют дорожку качения без шариковой обоймы как у прецизионных подшипников. Благодаря этому добавляется, по крайней мере, один дополнительный шарик, увеличивая и временную допустимую нагрузку, и ударную допустимую нагрузку подшипников. Однако, находясь в покое, шарики без шариковой обоймы контактируют друг с другом, что приводит к начальному трению от 5% до 10%, в то время как трение качения будет только 2% - 3%, в зависимости от модели. Они также производят шум, особенно при скорости больше 100 оборотов в минуту. У стандартных подшипников открытая конструкция, и загрязнители, попавшие к шарикам, выпадают с лицевой поверхности подшипников. Там, где в конвейер могут попадать твердые частицы, например, на участках обработки деталей напильником, подшипники могут быть оснащены экранами от пыли, чтобы загрязнители не попадали на дорожку качения для шариков. Роликовые конвейеры (горизонтальные или самотеком), эксплуатируемые при температуре окружающей среды, обычно могут работать с сухими подшипниками или, при появлении признаков ржавчины, нужно будет время от времени слегка смазывать их маслом.
Подшипники конвейеров под уклоном подходят для использования в морозильных камерах (сухие), холодильниках (сухие или смазанные маслом), и при повышенной окружающей температуре, до 225°F или выше. Для применения при более высокой температуре, проконсультируйтесь с изготовителем конвейера. В случае работы с тяжелыми грузами и большинстве применений роликов с механическим приводом, ролики работает более легко, когда подшипники имеют герметизированную несменяемую консистентную смазку или принудительную смазку под давлением. Войлочные герметизаторы не должны использоваться при температуре свыше 180°F, так как войлок обуглится и загрязнит смазку подшипников. Смазка должна соответствовать температуре и условиям эксплуатации. Подшипники могут быть оцинкованы для коррозионной стойкости.
|
|
|
Полупрецизионные подшипники
Вариантом подшипников под уклоном в роликах являются кассетные полупрецизионные подшипники. У них более обработанные шарики и дорожки качения для шариков, и имеются шариковые обоймы. Полупрецизионные подшипники имеют 2% начальное трение и 1,0% - 1,5% трение качения. Они производят меньше шума при работе и обеспечивают более высокую скорость вращения, типичную для некоторых роликовых конвейеров с механическим приводом. Так как здесь меньше шариков для поддержки груза, то у полупрецизионных подшипников грузоподъемность несколько меньше, чем у подшипников для конвейеров под уклоном тех же размеров, и они не так хорошо переносят ударную нагрузку. Для конвейерной транспортировки с высокой скоростью, полупрецизионные подшипники – это отличный выбор, значительно сокращающий уровень шума конвейерных операций. Полупрецизионные подшипники предлагаются в широком диапазоне конструкций и материалов. Некоторыми наиболее экономичными являются автомобильные подшипники, адаптированные для конвейерного использования. У других будут пластиковые внутренние и внешние дорожки качения с шариками и шариковыми обоймами из нержавеющей стали для очень большой влажности, такой как на промывочных участках в пищевой промышленности и т.д. Другие будут со стальными дорожками качения, пластиковыми кожухами и чулками оси для шумоизоляции. При очень тяжелом промышленном применении, кассетные роликовые подшипники или сдвоенные роликовые подшипники со сферическим корпусом могут устанавливаться в толстостенные, четырех-шести дюймов в диаметре роликовые конвейеры, обеспечивая временную допустимую нагрузку от 4000 до 20000 фунтов на ролик. Наконец, полупрецизионные подшипники могут устанавливаться во внешнем корпусе (по бокам или сверху), смонтированном на каркасе конвейера. В этом случае, роликово-осевые агрегаты и внутренние дорожки качения вращаются на неподвижной внешней дорожке качения.
|
|
|
|
|
|
Оси
У большинства конвейерных роликов есть внутренний сборный подшипниковый узел и неподвижная ось. Ось поддерживает роликовый блок в каркасе конвейера, передает вес ролика и его временной нагрузки на каркас конвейера, и передает вращающую силу момента трения подшипника каркасу конвейера. Кроме того, ось должна поддерживать свой собственный вес. Эта работа создает изгибающий момент в оси. Для 1,9 дюйма диаметром ролика (30 дюймов или меньше в длину), отклонение оси на 7/16 дюйма будет приемлемым. Тот же самый ролик, но 60 дюймов в длину, с полной временной нагрузкой может иметь достаточное отклонение оси, чтобы вытянуть внутренние трубки роликов. В этом случае, выбирайте роликовый блок с короткой внутренней дорожкой качения подшипника (т.е. осевая линия подшипника насколько возможно близко к каркасу конвейера). Другой выбор – это использование ролика 2,5 дюйма диаметром с %дюймов осью, которая будет отклоняться в 2 раза меньше.
|
|
|
Подшипники для конвейеров под уклоном обычно спроектированы для работы с несколькими градусами несоосности из-за отклонения оси. Полупрецизионные подшипники также переносят некоторую несоосность. Жестким прецизионным подшипникам требуются более строгие допуски. Проектировщик роликов все это учитывает при выборе трубок, подшипников и осей.
Чтобы не было проскальзывания при вращении, изготовители конвейеров используют шестиугольные оси и шестиугольные отверстия в каркасе конвейера. У осей более жесткая поверхность, чем у каркаса конвейера, который сегодня изготавливается из стали 1010. Отверстия в каркасе – это важнейшие точки износа. Каждый груз, проходящий над роликом, прилагает и вертикальную и вращающую силу к месту взаимодействия оси и каркаса. Со временем ось превращает шестиугольное отверстие в каркасе в круглое отверстие. Когда "со временем" означает 20 лет, никто не жалуется. Но на участке с интенсивным использованием, стандартный каркас может быть разрушен за год или меньше. Лучшим вариантом для участков с высокой нагрузкой будет сделать "противоизносные полосы" с шестиугольными отверстиями и приварить их к каркасу конвейера. Благодаря этому ось поддерживается в два раза большей по толщине сталью. К другим вариантам относятся увеличение толщины самого каркаса, или использование роликов с более крупными шестиугольными осями, чтобы нагрузка на ось поступала в более низкой точке.
Трубки роликов
Размеры и вес трубки роликов определяются грузоподъемностью, применением и требованиями к гнезду подшипника. Грузоподъемность определяет выбор подшипников, которые определяют минимальный диаметр трубки. Диаметр трубки и толщина стенок должны быть достаточными, чтобы обеспечить необходимое гнездо подшипника, препятствовать разрушению при изгибе при данных длине роликов и грузе, и препятствовать вдавливанию под грузом при предполагаемых условиях применения. Например, 40 фунтовая стальная отливка небрежно брошенная на конвейер с большей вероятностью оставит вмятины на роликах, чем 40 фунтовая коробка бананов.
Толщина стенок может зависеть от требований к гнезду подшипника. Так как ролики и оси изгибаются при работе, то внешние дорожки качения подшипников должны стать одним целым с кожухом трубки, как внутренние дорожки качения являются одним целым с осями. Когда диаметр подшипника близок к внутреннему диаметру трубки, то изготовитель может наглухо прикрепить трубку к подшипнику. При небольших подшипниках в более крупных трубках изготовители прикрепляют колпак к концу трубки с гнездом уже сформированным в колпаке для свободноскользящего соединения или легкой прессовой посадки подшипников. Для легких роликов с небольшими подшипниками трубка иногда скручивается внутрь, чтобы сформировать гнездо подшипника. Для более толстых стенок трубок (12 калибра или толще) гнездо подшипника может быть рассверлено на внутренней стенке трубки.
Роликовые агрегаты
Хотя ролики предлагаются диаметром от 5/g до 8 дюймов, но большинство конвейерных роликов, используемых сегодня, будут 1,9 и 2,5 дюйма в диаметре. Большинство роликов сегодня наглухо соединено с подпружиненными осями. При нажатии на один конец оси, ось сдвигается, пока нажатый конец не будет вровень с втулкой подшипника. Благодаря этому роликовые агрегаты быстро заполняют каркас, и ось возвращается в центральное положение. Ось может быть нажатой только на одном конце. Важный момент при установке – убедитесь, что одна сторона конвейера доступна для технического обслуживания и установите все конвейерные секции с пружинами осей на этой стороне. Не подпружиненные оси могут крепиться к каркасу шплинтами. Размещение конвейерного оборудования в этом случае должно обеспечивать доступ для технического обслуживания с обеих сторон, чтобы роликовые агрегаты можно было заменять при необходимости.
Хотя большинство роликов сделано из стали, но предлагаются также ролики, изготовленные из алюминия, нержавеющей стали, латуни (безыскровое обслуживание) или пластика. Ролики могут иметь пластиковое или резиновое покрытие различной твердости. Ролики, сделанные из оцинкованных трубок, стоят ненамного дороже. Оцинкованные поверхности минимизируют ржавчину за недели или месяцы установки и запуска. Оцинкованные роликовые агрегаты также часто применяются для более продолжительной защиты от ржавчины, например, в холодильниках и пищевой отрасли.
Каркасы
Наиболее сложная задача, стоящая перед изготовителем роликовых конвейеров – это правильно изготовить каркас конвейера. Роликовый конвейер работает, потому что (1) верхняя часть всех роликов находится на одной и той же высоте и горизонтально расположена в одной плоскости, (2) осевые линии всех роликов перпендикулярны направлению движения, и (3) направление движения параллельно боковым направляющим каркаса конвейера (т.е. секции квадратны). Если ролики не ровные, то они мешают самотеку грузов. Если секции не квадратные, то грузы смещаются к одной из сторон к защитному ограждению. Если каркасы были плохо изготовлены, то будет трудно или невозможно исправить недостатки на месте.
Сегодня боковые стенки конвейеров – это профильные и строительные швеллера или уголки. Профильные швеллера наиболее популярны для роликов 2,5 дюйма или меньше в диаметре. Строительные швеллера и уголки используются в основном в тяжелой промышленности, хотя усиленные профильные швеллера также могут здесь применяться. Профильные швеллера изготавливаются из полосовой стали или алюминиевых полос, обработанных разнообразными способами. Метод изготовления не важен для пользователя, только результат. Конвейерные швеллера должны быть одинаковой длины (слева и справа) и быть прямыми (без выступов или искривлений). Отверстия для осей должны быть на одинаковом расстоянии ниже верхней части элемента конструкции, расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга (по центру), и центрированы от конца к концу швеллеров, чтобы левый и правый швеллеры были зеркальными отражениями друг друга и создавали квадратную конвейерную секцию. Поперечины удерживают швеллера в параллельном и квадратном положении во время сборки. Однако даже должным образом изготовленные секции могут быть повреждены при транспортировке. Монтажник оборудования должен проверить каждую секцию на ее квадратность и внести необходимые поправки. Секции могут поставляться с поперечными связями, которые могут очень пригодится в поддержании квадратности, если конвейер подвешен к потолку.
После успешной установки, основной заботой в отношении каркаса конвейера будет износ отверстий для оси. Об этом уже говорилось в разделе об осях, но стоит повторить еще раз. У шестиугольных отверстий для осей обычно одна из шестиугольных поверхностей находится в горизонтальной плоскости. Ось опирается на одну эту плоскую поверхность. Площадь опоры подшипников – это длина оси плюс толщина каркаса конвейера. Когда временная нагрузка поступает на ролики, то вертикальная нагрузка прикладывается к этому участку, и крутящий момент роликов вызывает искривление оси, ограниченное зазором отверстия. Таким образом, временная нагрузка больше прилагается к одной стороне шестиугольной оси, чем к другим. Если эти циклы нагрузки слишком тяжелые, то отверстие оси будет расширяться, и ролики опустятся на каркас. Здесь есть три варианта. Во-первых, можно использовать усиленные боковые стенки. Еще лучше будет прикрепить сменные накладки с шестиугольными отверстиями с внешней стороны каркаса конвейера, чтобы удвоить толщину каркаса на участке оси подшипника. В-третьих, можно использовать ролики с более крупными осями, чтобы распределять нагрузку более ровно.
Конвейерные агрегаты
Ролики на роликовых конвейерах обычно расположены над верхней частью каркаса конвейера (верхняя установка). Если необходимо защитное ограждение, то оно привинчивается к секциям во время установки. Если в будущем грузы станут шире, то и защитное ограждение можно будет расширить. Можно заказать секции с роликами, расположенными ниже верхней части каркаса (нижняя установка), так что каркас становится защитным ограждением. В этом случае конвейер будет ограничен транспортировкой грузов, которые не шире, чем внутренняя ширина каркаса.
Некоторые сочетания длины, ширины, размера роликов и расстояния между роликами стали достаточно стандартными. Они предлагаются по наименьшей стоимости и с очень быстрой доставкой. Самыми распространенными стандартами являются десятифутовые секции с 1,75 или 1,9 дюйма в диаметре роликовыми конвейерами при ширине в 18, 24 и 30 дюймов, с высокой установкой роликов с трех или четырехдюймовым межцентровым расстоянием. Если для продукции или окружения лучше использовать другую ширину подшипников или конвейера или расстояние между роликами, то улучшение работы почти всегда оправдывает дополнительные временные и денежные затраты на этот подгон оборудования под потребителя.
Иногда используется конструкция с тремя направляющими, с уголковым или плоским центральным швеллером, и двумя параллельными рядами роликов для поддержки одного груза. Такое расположение дает возможность дифференциального воздействия на два набора роликов, когда груз можно поворачивать вручную или обеспечивается лучшее прохождение поворотов (изгибов).
Грузоподъемность роликового конвейера зависит от выбранных компонентов. Большинство изготовителей предлагают схемы, показывающие грузоподъемность распространенных сочетаний роликов, лонжеронов и опор. Чтобы подтвердить грузоподъемность для данного применения, нужно рассмотреть все изделия, предназначенные для транспортировки. Минимум три ролика должны постоянно поддерживать груз; определить расстояние между роликами можно, если вычесть один дюйм от длины груза и разделив полученное число на три. Нужно выбрать ближайшее подходящее стандартное расстояние между роликами. Учитывая неровность дна продукции, полагаем, что только 2/3 роликов под грузом несут на себе весь вес груза. Если нагрузка превосходит указанную грузоподъемность роликов, то необходимо увеличить количество роликов под грузом или выбрать ролики с большей грузоподъемностью. Наконец, учтем опыт других людей. Изделиям с жесткой поверхностью (таким как чугунные и стальные баки) потребуются ролики с межцентровым расстоянием в 12 - 18 дюймов. Деревянным паллетам нужны ролики с межцентровым расстоянием не больше шести - восьми дюймов, а коробкам – от 4,5 до 6 дюймов. В месте для загрузки конвейера может потребоваться больше роликов с усиленными стенками и, возможно, решетка под осями из-за вероятности ударов. Так как ударное воздействие трудно вычислить, предполагаем его в два раза больше обычной нагрузки в местах для загрузки.
Грузоподъемность каркаса и опор нужно также подтвердить, ведь кроме временной нагрузки, каркас должен также выдерживать постоянную нагрузку веса роликов, а также свой собственный вес. Как уже говорилось в разделе о дисковых конвейерах, опоры через пять футов увеличивают временную нагрузку в четыре раза с наполовину меньшим отклонением.
Опоры
Лучше всего устанавливать опоры под каждым стыком секций конвейера. Если в соответствии с таблицей нагрузки на каркас конвейера требуются промежуточные опоры, то добавьте их. Там, где конвейер подвешен под потолком, могут потребоваться горизонтальные перемычки от конвейера к точкам соединения в металлическом каркасе здания. Нужно помнить, что стальные перекрытия большинства промышленных зданий спроектированы только для защиты от дождя, снега, ветра и сейсмических воздействий. Они не предназначены для того, чтобы нести на себе вес конвейерного оборудования. Инженеру-строителю потребуется диаграмма точек нагрузки планируемого конвейера, чтобы определить, как данная система должна быть установлена на выбранном участке.
Угол наклона
Уклон (угол наклона) гравитационного конвейера – это угол наклона, необходимый для начала движения неподвижного груза и угол наклона, необходимый для поддержания движения. Угол наклона зависит от размера роликов, типа подшипников, веса продукции, поверхности продукции и, в некоторых случаях, окружающей среды. Только опытным путем можно определить необходимый угол наклона. Однако при оценке угла наклона, средний угол наклона для роликового конвейера будет приблизительно V2 дюйма на фут длины конвейера. Угол наклона нужно увеличивать для более легких грузов или продукции с мягкой поверхностью и уменьшать для более тяжелых грузов или изделий с жесткой поверхностью. Когда и тяжелые и легкие грузы смешаны на конвейере, то трудно подобрать угол наклона, обеспечивающий безопасное и надежное движение обоих типов груза. Не должно быть длинных, неконтролируемых гравитационных пролетов при обработке тяжелых грузов. Нужно помнить, что при движении грузы формируют более крупные, тяжелые скопления, которые могут повредить продукцию в конце пролета. Можно использовать устройства управления скоростью и замедлители, но они могут дорого стоить и быть недостаточно эффективными при больших различиях в весе продукции.
Роликовые изгибы
В роликовых изгибах необходимо обращать внимание на ширину (расстояние) между лонжеронами или защитным ограждением и выдерживанием курса транспортируемой продукцией. Для всех изделий, кроме цилиндрических объектов, требуются дополнительные просветы перед защитным ограждением, чтобы обеспечить прохождение грузов через изгиб (поворот). Обычно желательно иметь суммарный просвет до каркаса или защитного ограждения на два - три дюйма больше ширины груза. Вот формула для определения минимального расстояния между швеллерами каркаса или защитного ограждения:
Где:
GW = минимальная ширина защитного ограждения или каркаса (дюймов),
r = внутренний радиус изгиба (дюймов),
PW = максимальная ширина упаковки (дюймов),
PL= максимальная длина упаковки (дюймов).
Так как лонжероны на прямых участках должны проходить по касательной к внутреннему и внешнему каркасу изгибов, то это вычисление для изгибов также определяет минимальную ширину прямых участков конвейера.
У изгибов обычно такая же общая конструкция, как у прямых участков роликовых конвейеров. Однако необходимо подумать о поддержании данной ориентации груза при прохождении через изгиб. Квадратный груз, расположенный на осевой линии конвейера, заходит в 90˚ изгиб с одним рядом цилиндрических конвейерных роликов. Этот груз выходит из изгиба, все еще находясь на осевой линии, но отклонившись приблизительно на 30˚ влево. Длина окружности внутренней части изгиба меньше, а внешней части изгиба – больше, чем длина окружности на осевой линии. Внешняя часть груза должна передвигаться быстрее, чтобы пройти большее расстояние. Так как цилиндрические ролики приводят к тому, что внутренняя и внешняя часть груза передвигается с одной и той же скоростью, то упаковка вращается относительно осевой линии, выходя из изгиба значительно отклонившись.
Иногда это отклонение не имеет значения, как в случае с бочками или другими цилиндрами. Но чаще всего отклонение нежелательно. Лучшим решением будут конические ролики с центром конуса в поворотной точке изгиба. Эти конические ролики устанавливаются в каркасе с осевыми отверстиями на внешнем каркасе расположенными ниже, чем на внутреннем каркасе, чтобы несущая поверхность была горизонтальной. Квадратный груз из предыдущего примера будет передвигаться через этот изгиб и выходить из него с небольшим отклонением или без отклонения, потому что каждая точка на роликовой поверхности движется со скоростью, необходимой для прохождения груза через изгиб. В конических роликовых изгибах без механического привода сопротивление при прохождении изгиба будет несколько больше, чем на прямых участках. Скорость движения после изгиба будет, по крайней мере, наполовину меньше, чем в конце прямого десятифутового участка. Конические ролики очень хорошо работают в приводных роликовых изгибах.
Два других варианта обеспечивают достаточно точное выдерживание курса грузом. Дисковые (колесные) изгибы отлично работают с легкими и средними по весу грузами. Дифференциальные изгибы с тремя направляющими используются для широких грузов, таких как паллеты.
Внутренний радиус роликового изгиба должен быть больше, чем длина самого длинного перевозимого изделия. Изгибы не должны использоваться для накопления. При переходе от ленточного конвейера к роликовому изгибу используйте прямой участок с роликами в половину длины самого длинного изделия; используйте другую касательную прямую после прохождения изгиба, чтобы изделия могли свободно проходить через изгиб. Когда изгиб располагается после спуска, то используйте между ними прямой участок, по крайней мере, в три длины изделия. Когда ролики в каркасе установлены высоко, то продукция может наползать на каркас при прохождении изгиба, тогда защитное ограждение нужно несколько отодвинуть, чтобы обеспечить просвет. Если эти грузы длиннее, чем внутренний радиус, то они могут несколько отклоняться при прохождении через изгиб.
Шариковые передвижные столы
Шариковый транспортер – это большого диаметра стальной шарик, расположенный на сферической чаше из меньшего диаметра шариков, поддерживающих нижнюю четверть большого шарика. Стальная цилиндрическая обойма с отверстием удерживает узел в сборе, позволяя верхней четверти большого шарика выступать над обоймой. Большой шарик свободно вращается в любом направлении. Группа шариковых транспортеров, прикрепленных к передвижному столу из полосовой стали, позволяет передвигать или вращать грузы с жесткой поверхностью в любом горизонтальном направлении при легком ручном воздействии. Они могут использоваться как транспортеры с ручным приводом под прямым углом к роликовой конвейерной системе. Шариковый передвижной стол может быть наклонен в соответствии с углом наклона роликового гравитационного конвейера, и даже до 30˚ от горизонтали, хотя преобладает применение с ручным воздействием.
Максимальное расстояние между шариками на передвижном столе в обоих направлениях должно равняться минимальному размеру упаковки деленному на 2,5. Сила, необходимая для передвижения продукции на шариковых транспортерах, зависит от веса продукции и состояния поверхности транспортирования. Грузы с жесткой поверхностью легче передвигать, чем грузы с мягкой поверхностью. Необходимая сила обычно будет между 5% и 15% от веса передвигаемого груза.
Шариковые транспортеры должны работать без смазки. У них есть небольшое отверстие в нижней части для отвода пыли, которая может в них попасть. Их нельзя смазывать, так как это закупорит пыль внутри, засоряя отверстие и блокируя опорные подшипники. Их также нельзя использовать на грязных или чрезмерно пыльных участках, так как это также закупорит шариковые транспортеры. Шариковые транспортеры также не должны использоваться для перевозки изделий с мокрым, мягким или неравномерным дном, таких как промокшие коробки или пакеты, паллеты, бочки с ободом, корзины, проволочные корзины и т.д. Как правило, поверхность транспортирования на шариковых транспортерах не должна быть окончательно обработанной поверхностью изделия. Шариковые транспортеры могут оставлять дорожки или следы на полированной или покрашенной металлической, пластиковой ламинированной поверхности, мягком дереве и т.д.
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 334; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!