I. Typ przenośnika
Projektanci muszą rozważyć wybór jednego z dwóch rodzajów trybów przenoszenia:
(1) Materiał jest całkowicie podtrzymywany i przenoszony przez łańcuch i osprzęt. Do tej kategorii należą przenośniki podporowe, listwowe, zsuwnicowe, listwowe poprzeczne i podłogowe.
(2) Materiał przesuwa się po powierzchni przenośnika pod naciskiem przegród lub innych elementów, przy czym łańcuch nie podtrzymuje przenoszonego materiału. Do tej kategorii należą przenośniki pchane i zgrzebłowe.
Ostateczny wybór typu przenośnika zależy również od następujących warunków:
- Zalety i wady każdego typu aplikacji.
- Początkowa instalacja i codzienne koszty.
- Wymagany okres eksploatacji i koszty konserwacji.
- Prędkość przenośnika.
- Długość przenośnika.
- Metoda ładowania.
W przypadku nietypowych lub złożonych przenośników konieczne jest skonsultowanie się z producentami łańcuchów rolkowych, ponieważ w takich przypadkach potrzebne jest większe doświadczenie, aby dokonać lepszego wyboru.
II. Szerokość i wysokość przenośnika
Przenośnik musi mieć wystarczającą szerokość do umieszczania przedmiotów lub transportu materiałów, a także musi mieć wystarczającą wysokość, aby umożliwić przejście osprzętu, osprzętu i przenoszonych przedmiotów. Jednocześnie musi być wystarczająco dużo miejsca na wysokości, aby rozładowane osprzęt i urządzenia mogły powrócić. Przed określeniem rozmiaru przenośnika łańcuchowego projektanci muszą dokładnie rozważyć wszystkie ograniczenia związane z warunkami fizycznymi.
III. Długość przenośnika i odległość między osiami wałów
Długość przenośnika zależy od oporu tarcia łańcucha wleczonego i masy przenoszonego materiału, a także od znamionowego limitu mocy łańcucha. Im większa długość przenośnika, tym większa wymagana siła ciągnięcia i tym mniejsza względna nośność przenoszonego materiału.
Środkowa odległość wału napędowego jest zwykle równa długości przenośnika, ale czasami jest dłuższa, ponieważ pomocnicze urządzenia załadowcze i rozładowcze umieszczone na obu końcach przenośnika wymagają zwiększonej odległości środkowej.
IV. Załadunek przenośnika
Każdy proces załadunku przenośnika powinien być jak najbardziej płynny, aby uniknąć uderzeń. Jeśli to możliwe, załadunek przenośnika powinien odbywać się przy użyciu metod pozycjonowania i przesuwania, aby ograniczyć wahania spowodowane wstrząsami i nierównomiernym załadunkiem. Zsypy lub kosze zasypowe używane do załadunku przenośnika powinny być umieszczone w miarę możliwości pośrodku dwóch łańcuchów przenośnika, w przeciwnym razie jedna strona łańcucha przenośnika może zużywać się szybciej niż druga.
V. Zdolność przenoszenia
Wydajność przenośnika to ilość materiału (wagowo lub liczbowo), którą przenośnik transportuje w jednostce czasu, a oblicza się ją za pomocą następującego wzoru:
Wc=60WS
Gdzie
- W to wydajność przenoszenia (lbf/h lub sztuk/h);
- W to ilość transportowanego materiału (lbf/ft lub sztuk/ft);
- S to prędkość przenoszenia (ft/min).
VI. Prędkość przenoszenia
Wymagana wydajność przenoszenia określa prędkość przenoszenia, która jest ograniczona przez rodzaj przenoszonego materiału, metodę przenoszenia oraz metody załadunku i rozładunku.
VII. Akumulacja
Czasami użytkownicy muszą tymczasowo zatrzymać transport produktów bez zatrzymywania przenośnika, co wymaga przestrzeni akumulacyjnej. Przestrzenie akumulacyjne są często stosowane w przenośnikach pchających i zgarniakowych.
Używając określonego urządzenia do podnoszenia towarów lub opuszczania łańcucha, towary są umieszczane na platformie lub stałej taśmie, podczas gdy łańcuch przenośnika poniżej towarów nadal działa jak zwykle. Zawieszenie towarów w ten sposób nie zwiększa napięcia łańcucha, ale wręcz je zmniejsza.
Czasami w przenośnikach listwowych występują sekcje spiętrzające, w których urządzenie przytrzymuje towary w miejscu, podczas gdy taśma przenośnika przesuwa się pod towarami. Zatrzymanie towarów w ten sposób znacznie zwiększa napięcie łańcucha, więc sekcja zalegania powinna być jak najkrótsza. Przenośniki pracujące w trybie ciągłym generują dużo ciepła podczas zalegania towarów, więc czas zalegania powinien być jak najkrótszy.
VIII. Rodzaje łańcuchów
1. Precyzyjne łańcuchy rolkowe
Precyzyjne łańcuchy rolkowe z osprzętem są często stosowane w przenośnikach. Łańcuchy te i stosowane standardowe elementy mocujące są przedstawione w normie ASME B29.1. Niektórzy producenci oferują precyzyjne łańcuchy rolkowe do przenośników z prostymi płytami bocznymi. Precyzyjne łańcuchy rolkowe są zwykle używane, gdy rozmiary kół łańcuchowych są ograniczone lub gdy wymagana jest wysoka płynność transmisji.
2. Łańcuchy rolkowe o podwójnym skoku dla przenośników
W przenośnikach stosowane są również łańcuchy rolkowe o podwójnej podziałce. Łańcuchy te i standardowe mocowania są przedstawione w normie ASME B29.4. Łańcuchy rolkowe o podwójnej podziałce do przenośników mają proste płyty boczne, z rolkami dostępnymi w dużych i małych średnicach.
Łańcuchy rolkowe o małej średnicy są zwykle stosowane w przenośnikach pionowych lub przenośnikach krótkodystansowych, w których łańcuch przesuwa się wzdłuż krawędzi płyty łańcuchowej. Łańcuchy rolkowe o dużej średnicy są zwykle używane do przenoszenia na duże odległości w celu zmniejszenia siły tarcia.
3. Łańcuchy rolkowe z wydrążonymi sworzniami
Łańcuchy z wydrążonymi sworzniami są stosowane niemal wyłącznie w przenośnikach poprzecznych. Łańcuchy z wydrążonymi sworzniami są również dostępne w wersjach z pojedynczym i podwójnym skokiem, z rolkami dostępnymi w dużych i małych średnicach.
IX. Skok łańcucha
Wybór łańcucha przenośnika jest zwykle oparty na obciążeniu roboczym, przy czym obciążenie robocze łańcucha odpowiada podziałce. Ponadto, wielkość przenoszonych przedmiotów i przestrzeń wymagana dla osprzętu są również ograniczone przez podziałkę. Łańcuchy o krótkiej podziałce (35-80) są zwykle używane w przenośnikach o krótkich dystansach lub gdy wymagana jest płynna praca. Łańcuchy o dużej podziałce (100-200 lub c2040-c2160) są zwykle używane do przenośników długodystansowych o stosunkowo niskich prędkościach.
X. Akcesoria do łańcucha
Rysunek 1 przedstawia niektóre specjalistyczne przystawki, podczas gdy rysunki 2 i 3 pokazują zastosowanie przystawek.
Rysunek 2 przedstawia instalację osprzętu dla łańcuchów jednorzędowych. Po lewej stronie rysunku, bloki V są przymocowane za pomocą osprzętu A-1 i M-1, który jest często używany do przenoszenia obiektów cylindrycznych. Górne i środkowe zdjęcia w środkowej części rysunku przedstawiają łańcuchy z rolkami przymocowanymi za pomocą przystawek M-1 i D-1. Rolki zamontowane za pomocą przystawek M-1 umożliwiają "dociskanie" przenoszonych przedmiotów do łańcucha w celu uzyskania tarcia tocznego, podczas gdy rolki zamontowane za pomocą przystawek D-1 zwykle wspierają łańcuch poprzez tarcie toczne.
Dolna ilustracja pośrodku przedstawia gumowe bloki zainstalowane z osprzętem D-3, zapewniające powierzchnię transportową o wysokim współczynniku tarcia. Prawy górny rysunek przedstawia kątowniki połączone z osprzętem K-2 w celu utworzenia płyt dociskowych. Prawe dolne zdjęcie przedstawia łańcuch z osprzętem M-2 zamontowanym z gwintowanymi blokami łożyskowymi.
Rysunek 3 przedstawia trzy rodzaje kombinacji podwójnych łańcuchów. Na lewym obrazku pokazano listwy zamontowane z osprzętem A-1. Na środkowej ilustracji wykorzystano osprzęt M-35 jako elementy dystansowe i lokalizatory do transportu długich przedmiotów. Prawa ilustracja przedstawia długie rury zainstalowane z osprzętem D-3 jako powierzchnię transportową, którą można również uzyskać za pomocą łańcuchów z wydrążonymi sworzniami i przedłużonymi poprzeczkami.
XI. Wsparcie łańcucha przenośnika
Ogólnie rzecz biorąc, wiele łańcuchów nośnych jest podtrzymywanych przez prowadnice lub szyny prowadzące. Jeśli łańcuch przenośnika ma rolki o dużej średnicy, łańcuch rolkowy jest zwykle podtrzymywany przez rolki poruszające się w prowadnicach; jeśli łańcuch przenośnika ma rolki o małej średnicy, łańcuch przenośnika rolkowego zwykle opiera się na ślizganiu się wzdłuż dolnej krawędzi płyty łańcucha. Gdy łańcuch przenośnika ma rolki o małej średnicy, krawędź nośna łańcucha nie powinna być podtrzymywana przez rolki, ponieważ może to spowodować, że rolki nie będą się obracać i zostaną spłaszczone.
Gdy odległość między środkami napędów przekracza 80 ogniw łańcucha, strona powrotna łańcucha przenośnika powinna być podparta, ponieważ niepodparta strona powrotna, która jest zbyt długa, zwisa i może znacznie zwiększyć naprężenie łańcucha. Zazwyczaj napięcie łańcucha jest znacznie zmniejszone po podparciu strony powrotnej.
Ponadto ugięcie strony powrotnej może czasami powodować "przyklejanie się" przeszkód z powodu zużycia i wydłużenia, co nie miałoby miejsca w przypadku nowych przenośników. Podparcie strony powrotnej może również zmniejszyć wahania i kołysanie.
W większości przenośników strona powrotna jest zwracana przez przesunięcie krawędzi płyty łańcucha na szynie prowadzącej lub przez przesunięcie części montażowych na platformie. Nawet w przypadku łańcuchów rolkowych o dużej średnicy, strona powrotna jest przesuwana po szynie lub platformie, ponieważ elementy mocujące łańcuch lub ich części montażowe zwykle uniemożliwiają działanie rolek po stronie powrotnej.
XII. Napęd przenośnika
Moc przenośnika powinna być umieszczona na wale głowicy do napędu, który zwykle znajduje się na końcu rozładunku przenośnika, tak aby łańcuch miał maksymalne napięcie tylko po stronie nośnej, gdy łańcuch przenośnika pracuje.
Ponieważ żywotność łańcucha przenośnika jest funkcją obciążenia i czasu trwania obciążenia, jeśli przenośnik jest napędzany przez wał tylny, wówczas obie strony całego łańcucha są obciążone, co skraca względną żywotność. Napęd wału tylnego powoduje również, że nagromadzony luz łańcucha gromadzi się na kole łańcuchowym wału tylnego (patrz rysunek 4), co może powodować problemy z obciążeniem przenośnika lub powodować przeskakiwanie zębów łańcucha na kole łańcuchowym.
XIII. Koła łańcuchowe
1. Rozmiar zębatki
Większość przenośników ma ten sam rozmiar koła łańcuchowego na przednim i tylnym wale. Jeśli nie zależy nam na płynności, w przypadku łańcuchów o podwójnej podziałce, w przenośnikach o bardzo niskiej prędkości można zastosować koło łańcuchowe z 6 zębami efektywnymi. Jednak do uzyskania stosunkowo idealnego efektu przekładni potrzeba więcej niż 15 efektywnych zębów.
W przypadku łańcuchów o pojedynczej podziałce koło łańcuchowe powinno mieć co najmniej 15 zębów. Gdy wymagana jest wysoka gładkość, koło łańcuchowe powinno mieć 21 lub więcej zębów, aby zmniejszyć efekt wielokąta. Jeśli jednak przestrzeń jest ograniczona, liczba zębów powinna być wybrana w oparciu o dostępną przestrzeń.
2. Hartowanie zębów koła łańcuchowego
Hartowanie zębów kół łańcuchowych jest rozważane głównie w następujących sytuacjach:
- Środowiska ścierne.
- Wykorzystanie koła łańcuchowe z mniej niż 15 zębami.
- Wysoka prędkość: prędkość większa niż 150 stóp/min
- Wysokie obciążenie: obciążenia większe niż 50% mocy znamionowej.
3. Dopasowanie zębatki
W przypadku przenośników z wieloma równoległymi łańcuchami transmisyjnymi niezwykle ważne jest dokładne wyrównanie kół łańcuchowych wału głowicy (patrz rysunek 5). Koła łańcuchowe powinny być zamawiane jako zestaw, połączone wpustami w celu utworzenia linii prostej, symetrycznie dopasowane i oznaczone.
Podczas montażu kół zębatych wału tylnego, jedno z kół zębatych jest przymocowane do wału za pomocą wpustu i obraca się wraz z wałem, podczas gdy drugie koło zębate jest luźno zamontowane na wale, przymocowane po obu stronach za pomocą pierścieni ustalających i może swobodnie obracać się na wale, aby automatycznie zrównoważyć nierównomierne zużycie obu łańcuchów.
XIV. Urządzenia napinające
Większość przenośników wymaga urządzeń napinających do regulacji napięcia łańcucha. Urządzenia napinające to urządzenia, które regulują środkową odległość wału, a przenośniki zazwyczaj instalują urządzenia napinające na końcu załadunku, aby wyregulować wydłużenie łańcucha spowodowane zużyciem.
Urządzenia napinające służą również do luzowania łańcucha podczas jego montażu i konserwacji. Urządzenie napinające powinno być dostosowane do optymalnego stanu pracy przenośnika. Istnieją cztery podstawowe typy urządzeń napinających: śrubowe, sprężynowe, grawitacyjne i podwieszane. Te cztery typy przedstawiono na rysunku 6.
XV. Zawieszone naprężenie i luz łańcucha po stronie
W większości przenośników długodystansowych większość długości łańcucha strony powrotnej powinna być podparta. Ciężar wiszącego lub częściowo wiszącego niepodpartego łańcucha jest czynnikiem, którego nie można zignorować dla całego napięcia łańcucha, ponieważ całkowite obciążenie łańcucha wpłynie również na obliczenia obciążenia łożyska i wału, a zwiększone napięcie z tej części wiszącego łańcucha nie jest uwzględniane w obliczeniach mocy przenośnika.
Podczas korzystania z urządzeń napinających można zarezerwować 30-50 ogniw łańcucha jako długość niepodpartą, aby uwzględnić wydłużenie łańcucha. Ta część zawieszenia zapewnia również, że luźna strona ma wystarczające napięcie, aby zapobiec zjawiskom takim jak przeskakiwanie łańcucha pod dużym obciążeniem.
Należy zapewnić odpowiednią przestrzeń dla luźnej strony łańcucha. Jeśli zwis łańcucha o dużej rozpiętości jest zbyt mały, znacznie zwiększy to siłę działającą na łożyska i łańcuch. Zwis łańcucha nie powinien być mniejszy niż 3% długości zwisu.
XVI. Wydłużenie elastyczne
Łańcuchy rolkowe ulegają elastycznym zmianom pod wpływem siły. Jeśli siła jest mniejsza niż granica plastyczności łańcucha, po usunięciu siły zewnętrznej łańcuch może prawie powrócić do swojej pierwotnej długości. Wielkość wydłużenia sprężystego oblicza się za pomocą dwóch poniższych wzorów:
Dla łańcuchów o pojedynczym skoku d=0.15PC/12500p²
Dla łańcuchów o podwójnej podziałce d=0.15PC/3125p²
Gdzie
- d to całkowite wydłużenie sprężyste (in);
- P to napięcie łańcucha (lbf);
- C to długość przenośnika (ft);
- p to podziałka łańcucha (in).
Wielkość wydłużenia sprężystego dla przenośników długodystansowych będzie większa. Gdy długość przenośnika przekracza 20 stóp, niezależnie od tego, co jest przenoszone, należy obliczyć wydłużenie sprężyste, a błąd obliczeniowy musi być utrzymany w granicach 0,5 cala. Wydłużenie sprężyste należy również obliczyć, gdy łańcuch jest używany do precyzyjnego przesuwania.