ГЛАВА 5. ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ

5.1. Назначение, область применения и классификация транспортирующих
машин

В современных транспортно-грузовых комплексах наряду с подъемно-транс­портными машинами циклического действия, перемещающими груз отдельными порциями, погрузка и разгрузка которых, как правило, производится при оста­новке машины, широкое применение находят ПТМ непрерывного действия. Они ха­рактеризуются непрерывным перемеще­нием навалочных, насыпных или штуч­ных грузов по заданной трассе без остановок для за­грузки или разгрузки. Такие машины называют по-разному: транспортирующими машинами, непрерывным транспортом, специальными видами транспорта.

Перемещаемый насыпной груз располагается сплош­ным слоем на несущем элементе машины или отдель­ными пор­циями в непрерывно движущихся последо­вательно расположенных на небольшом расстоянии один от другого вагонетках, ковшах и других емко­стях. Штучные грузы перемещаются также непрерывным потоком в заданной по­следовательности один за другим. При этом грузовое и по­рожняковое движения грузонесущего элемен­та машины происходят одновре­менно.

Благодаря непрерывности перемещения груза, отсутствию остановок для за­груз­ки и разгрузки и совмещению рабочего и обратного движений гру­зонесущего элемента транспортирующие машины имеют высокую про­изводитель­ность, что важно для совре­менных предприятий с боль­шими грузо­потоками.

Основное назначение транспортирующих машин — перемещение грузов по заданной трассе. Одновременно с перемещением грузов они могут распределять их по заданным пунктам, складировать, накапливая в заданных местах, переме­щать по техно­логическим операциям и обеспечивать необходимый ритм произ­водственного процесса. Иногда процесс транспортирования совмещается с основ­ными технологическими операциями (сушкой, спеканием, охлаждением и т.п.). Особую группу транспортирующих установок составляют рабо­тающие совместно с ними вспомога­тельные устройства: питатели, весы, по­грузочные машины, бун­кера, затворы, дозаторы, желоба и т. п.

Высокопроизводительная работа современного предприятия невозможна без правильно организованных и надеж­но работающих средств промышленно­го транспорта. Например, на машино­строительном заводе получают и рас­пре­деляют по цехам сотни тонн метал­ла, топлива, полуфабрикатов и готовых изделий смеж­ных производств и отпра­вляют из цехов готовую продукцию и отходы производ­ства. К доменным печам металлургического комбината еже­дневно подают тысячи тонн агломе­рата, флюсов, кокса, а от печей отвозят в другие цеха и на склады го­товый ме­талл. Из угольной шахты, карьеров от­крытых разработок ежедневно транс­портируют тысячи тонн добытого угля и вскрышной породы.

Подобного рода перемеще­ния грузов на предприятиях выполня­ются средст­вами промышленного транспорта. Промышленный транспорт разделяют на внешний, внутренний (внутризаводской) и технологический. Внешний транспорт предназначен для доставки извне на предприятие сы­рья, топлива, полуфабрика­тов, готовых изделий смежных производств и вывоза с предприятия готовой про­дукции и отходов. Эти операции выпол­няются средствами железнодо­рожного, ав­томобильного, реже водного транспорта.

При характер­ном для со­временных условий расположении пере­рабатывающих и энергети­ческих пред­приятий вблизи источников сырья (до 10 … 20 км) и боль­ших грузопотоках (5…25 млн. т/ год, или 1250…6000 т/ч) для внешнего транспор­ти­рования ус­пешно используют конвей­еры. Конвейерный транс­порт в этих ус­ло­виях более экономичен, чем железно­дорожный или автомо­бильный.

Внутренний (внутризаводской) транс­порт включает межцеховый и внутрице­ховый транспорт. Межцеховый транс­порт предназначен для распределения по­ступающих грузов по предприятию и между цехами (например, между за­го­тови­тельными и обрабатывающими, ме­ханическими и сборочными) и складами. Внутрицеховый служит для передачи грузов внутри цехов между отделениями, внутренними скла­дами, отдельными агрегатами автома­тических линий и рабо­чими местами по технологическому процессу произ­вод­ства, для межоперацион­ного перемеще­ния грузов-изделий при поточном мето­де производства. Операции внутрицехового транспор­тирования на современных предприятиях выполняются преимущественно конвейерами различного типа и только на отдельных предпри­ятиях серийного производства с небольшими грузопо­то­ками применяют тележки и грузоподъемные краны.

Технологический транспорт применяется там, где требуется специализирован­ный подвижной состав для перевозки между технологическими агрегатами грузов с особыми свойствами: жидкого чугуна из доменного цеха в сталеплавильный, горячих слитков из сталеплавильного цеха в прокатный, горячего кокса от коксо­вых батарей на склад и т.п.

На современном предприятии транспортные и технологические линии взаимо­связаны и представляют собой единую производственно-транспортную систему, элементом которой является транспортно-грузовая подсистема. Правильная орга­низация и бесперебойная работа промышленного транспорта являются таким же обязательным условием успешной работы предприятия, как и рациональная орга­низация производственных процессов.

Факторами, определяющими область эффективного применения непрерывного транспорта, являются: характери­стика грузов, величина грузопотоков, дальность транспор­тирования и др. На основе анализа большого разнообразия конструкций транспортирующих машин, применяемых и проектируемых в отечественной и за­рубежной прак­тике, описанных в различных литературных источни­ках, разрабо­тана общая клас­сификация непрерывного транспорта по конструктивным и тех­нологическим признакам (табл.5.1.).

Рис.5.1. Схема ленточного конвейера

К основным видам непрерывного транспорта отно­сятся конвейерный и трубо­про­водный, канатные и монорельсовые до­роги..

Конвейерный транспорт обладает рядом достоинств и прежде всего высокой производительностью, меньшей по сравнению с автомобильным и железнодо­рожным транспортом трудоемкостью, возможно­стью полной автоматиза­ции управления работой. В том или ином виде конвейерные системы применяются

Таблица 5.1.

Классификация транспортирующих машин

практически на лю­бом серийном производстве или крупном складе. Несмотря на разнообразие типов и конструкций таких систем, все они выполняют, по сути, схожие функции: доста­вить в нужное место тот или иной груз.

Основным классификационным признаком конвейерного оборудования яв­ля­ется тип тягового и грузонесущего органа. Существуют конвейеры с ленточ­ным, цеп­ным, канатным тяговыми органами и конвейеры без тягового органа (на­при­мер, гравитационные, инерционные и винтовые).

Конвейеры с тяговым органом могут быть (по виду грузонесущего органа) лен­точными, пластинчатыми, люлечными, скребковыми, ковшовыми и т. д. Для та­ких конвейеров характерно общее с рабочим органом движение груза на рабо­чих участках. Тяговое усилие передается грузонесущим элементом либо элемен­том, который проталкивает или тянет груз по неподвижному желобу, трубе или на­стилу.

Для конвейеров без тягового органа характерно раздельное движение груза и ра­бочих органов, совершающих круговое вращательное (роликовые, винтовые кон­вейеры) или возвратно-поступательное рабочее движение (например инерции-он­ные конвейеры). Конвейеры могут иметь машинный привод (наиболее часто - электрический, реже - пневматический). В гравитационных конвейерах груз пе­ремещается под действием силы тяжести.

В зависимости от условий используют конвейеры напольные и подвесные. На­польные конвейеры могут быть стационарными, передвижными или перенос­ными. На конвейерах можно перемещать груз в горизонтальной или близкой к ней наклонной плоскости (ленточные, пластинчатые, тележечные, скребковые, роликовые, винтовые, вибрационные и качающиеся конвейеры), в вертикальной или близкой к ней наклонной плоскости (скребковые, ковшовые, винтовые и виб­рационные конвейеры), в любой плоскости. В последнем случае конвейеры со­стоят из чередующихся горизонтальных, вертикальных или наклонных участков (подвесные, ковшовые, скребковые и люлечные конвейеры).

Имеет значение и характер перемещаемых грузов (они могут быть насыпными или штучными). Конструкция некоторых конвейеров позволяет транспортировать как насыпные, так и штучные грузы. Особые группы конвейеров составляют эле­ваторы, вертикальные конвейеры с подвесными ковшами, люльками или полками, эскалаторы, специальные пластинчатые и ленточные конвейеры для пе­ремещения людей, шагающие конвейеры, а также комбинированные роликолен­точные кон­вейеры, которые удерживают штучные грузы на спусках с заданными интерва­лами) и т. д.

Конвейеры на современных предприя­тиях применяют в качестве:

· высоко­производительных транспортирующих ма­шин, передающих грузы из одного пункта в другой на участках внутриза­водского и в ряде случаев — внешнего транспорта;

· транспортных агрегатов мощных перегрузочных устройств (на­пример, мосто­вых перегружателей, отвалообразователей и т. п.) и погру­зочно-раз­грузочных машин;

· машин для перемещения грузов - изделий по техно­логическому процессу по­точного про­изводства от одного рабочего места к другому;

· машин и передаточных устройств в технологических ав­томати­ческих ли­ниях изготовления и обработ­ки деталей и сборочных единиц изделий.

Для транспортно-грузовых комплексов представляют интерес первые две об­ласти их использования. Количество грузов, перемещаемых на современном предприятии, велико: на­пример, грузопоток доменной печи со­ставляет до 2000 т/ч различных грузов при круглосуточной работе; на район­ной электростанции сред­ней мощности должна круглосуточно обеспечиваться подача к топкам до 350 т/ч угля; грузо­поток ли­тейного цеха среднего машино­строительного завода состав­ляет до 2000 т/ч раз­личных грузов. Переме­щение такого количества грузов может быть обеспечено только системой высо­копроизводительных конвейеров. Конвей­еры являются ос­новными средствами комплексной меха­низации и ав­томатизации транспорт­ных и погрузочно-разгрузочных работ и по­точных техно­логических опера­ций.

Гидравлический транспорт характеризуется непрерывностью процесса переме­щения, высокой производительностью, относительной независимостью от рель­ефа местности: трасса может иметь подъемы под любым углом, отсутствием пе­регрузок в пути, возможностью комплексной автоматизации. Гидротранспорт применяют для транспортирования песчано-гравийной смеси, угля на гидрошах­тах.

Пневматический транспорт используется в основном как внутренний про­мышленный для транспортирования мелко­кусковых, порошкообразных и пы­ле­видных грузов (цемент, уголь, зерно, зола, шлак, щепа, различные химикаты и др.). Его достоинства: герметичность системы и отсутствие потерь перемещаемых грузов, возможность за счет применения разветвленных трубопроводов переме­щать грузы из нескольких мест в одно и наоборот, удобство сопряжения горизон­тальных, наклонных и вертикальных участков. Но для него характерны высокий расход энергии и интенсивный износ трубопроводов.

Пневмоконтейнерный транспорт предназначен для транспортирова­ния углей, по­роды, песка, железной руды Он относится к новым видам непрерывного транс­порта. В настоящее время в опытно-промышленной эксплуатации находятся лишь несколько линий пневмоконтейнерного транспорта.

Канатные дороги, обладающие многими достоинствами (малая зави­симость от рельефа местности и климатических условий, гибкость трассы в плане, возмож­ность полной автоматизации), находит широкое применение на предпри­ятиях черной металлургии, минераль­ных строительных материалов и топливной про­мышленности.