第2章 连续输送设备-04讲

11第2章连续输送设备2.4链式输送机22.4链式输送机2.4.1链式输送机的结构与类型链式输送机是以链条作为牵引和承载体输送物料，与带式输送相比，链式输送具有很多特点:1.体积小，重量轻，环境适应性好（可在高温、粉尘等恶劣环境下工作）;2.输送速度范围大、准确稳定，能实现较精确的同步要求，能满足各种自动生产线生产节拍的工艺控制要求；3.链条的结构和种类丰富多样，还可采用多种附件，组成各种不同类型的输送机，满足各种不同的输送任务要求。因此，链式输送在工业自动化设备具有广泛的应用。232.4链式输送机2.4.1链式输送机的结构与类型1、链式输送机的基本结构它由牵引链、驱动及改向链轮、驱动机构、张紧装置、导轨、机架等部分组成。驱动装置张紧装置牵引链导轨驱动链轮改向链轮机架42.4链式输送机2.4.1链式输送机的结构与类型工作原理：链条由驱动链轮牵引，链条下面有导轨，支承着链节上的套筒辊子。货物直接压在链条上或放在承载托板上，随着链条的运动而向前移动。最简单的链式输送机由两根套筒辊子链条组成，如图所示。2、链式输送机的基本类型352.4链式输送机2.4.1链式输送机的结构与类型2、链式输送机的基本类型62.4链式输送机2.4.1链式输送机的结构与类型2、链式输送机的基本类型按牵引链的运行方式不同，链式输送机可分为滑动式及滚动式两大类：滑动式链条输送机是直接以链条承载货物，且链条直接在支撑轨道上滑行。滑动式：优点：构造简单，维护容易，且成本低廉；缺点：链条与滑行轨道间摩擦阻力较大，噪音大，动力损耗高，承载能力低；472.4链式输送机2.4.1链式输送机的结构与类型2、链式输送机的基本类型按牵引链的运行方式不同，链式输送机可分为滑动式及滚动式两大类：滚动式链条输送机：链条以承载滚子支承货物，并以运行滚子在轨道上滚动滑行。滚动式：优点：摩擦阻力小，动力损耗低且可承载较重的荷重。另外承载货物之滚子与承载托板间，在输送堆积时会产生滑动及滚动两种方式接触，输送机可以不停机，可用于积放式运输。82.4链式输送机2.4.1链式输送机的结构与类型2、链式输送机的基本类型链式输送机根据输送链条及附件的不同变化，可产生多种不同的应用型式。592.4链式输送机2.4.1链式输送机的结构与类型2、链式输送机的基本类型链式输送机根据输送链条及附件的不同变化，可产生多种不同的应用型式。102.4链式输送机2.4.1链式输送机的结构与类型2、链式输送机的基本类型在连续输送机中，利用链条与链轮啮合传动方式进行输送任务的链式输送机械有多种类型。6112.4链式输送机2.4.1链式输送机的结构与类型2、链式输送机的基本类型在连续输送机中，利用链条与链轮啮合传动方式进行输送任务的链式输送机械有多种类型。122.4链式输送机2.4.1链式输送机的结构与类型2、链式输送机的基本类型7132.4链式输送机2.4.1链式输送机的结构与类型2、链式输送机的基本类型142.4链式输送机2.4.2链啮合传动原理根据应用目的的不同，链式输送机类型具有多种形式，它们虽然在具体结构和工作方式上不同，但传动原理相同，都是基于链条与链轮的啮合传动。1、链传动运动学链啮合传动-----就是驱动链轮通过轮齿与链节的啮合，将链轮旋转的转矩变成直线牵引力，并传给牵引链的过程。链条是由许多链节组成，绕经链轮时呈多边形围绕，链条是间歇地随相遇点轮齿运动。当链轮作匀速圆周运动时，链条的直线速度和从动轮的角速度作周期变化，并以链轮旋转一个链节所对应的中心角为周期。这种运动学特性，称做链啮合传动的多边形效应。运动特点8152.4链式输送机2.4.2链啮合传动原理1、链传动运动学设：链轮节圆的半径为R，链轮旋转的角速度为ω，相遇点轮齿的圆周速度v0与水平线的夹角j；162.4链式输送机2.4.2链啮合传动原理1、链传动运动学设：链轮节圆的半径为R，链轮旋转的角速度为ω，相遇点轮齿的圆周速度v0与水平线的夹角j；00/2=-Vja00/2=+Vja00=Vj0aVw基本原理9172.4链式输送机2.4.2链啮合传动原理1、链传动运动学设：链轮节圆的半径为R，链轮旋转的角速度为ω，相遇点轮齿的圆周速度v0与水平线的夹角j；jwjcoscos0Rvv==j角的变化范围为2200aja≤≤-为一个链节所对应的链轮回心角0a链速v的变化范围wawRvR≤≤2cos0链条水平运动的瞬时速度：182.4链式输送机2.4.2链啮合传动原理1、链传动运动学设：链轮节圆的半径为R，链轮旋转的角速度为ω，相遇点轮齿的圆周速度v0与水平线的夹角j；jwjcoscos0Rvv==j角的变化范围为2200aja≤≤-链速v的变化范围wawRvR≤≤2cos0链条水平运动的瞬时速度：链条速度变化曲线10192.4链式输送机2.4.2链啮合传动原理1、链传动运动学设：链轮节圆的半径为R，链轮旋转的角速度为ω，相遇点轮齿的圆周速度v0与水平线的夹角j；jwjcoscos0Rvv==链条水平运动的瞬时速度：链条速度变化曲线链条的加速度jwsin2Rdtdva-==加速度的变化范围2sin2sin0202awawRaR-≥≥2sin02maxawRa≥最大加速度的绝对值202.4链式输送机2.4.2链啮合传动原理1、链传动运动学设：链轮节圆的半径为R，链轮旋转的角速度为ω，相遇点轮齿的圆周速度v0与水平线的夹角j；jwjcoscos0Rvv==链条水平运动的瞬时速度：链条速度变化曲线链条的加速度jwsin2Rdtdva-==基本结论：链啮合传动的多边形效应将引起链条速度和加速度的周期性变化，必然引起附加动载荷。11212.4链式输送机2.4.2链啮合传动原理2、牵引链的动负荷由于链条作周期性加速运动，链条在运行中，不仅受静负荷，还受动负荷作用，其动负荷包括运动系统的惯性力和加速度突变时的冲击力。链条在一个齿的啮合过程中：maxa+maxa-后一个轮齿开始啮合的瞬间：maxa+maxa-产生冲击载荷222.4链式输送机2.4.2链啮合传动原理2、牵引链的动负荷由于链条作周期性加速运动，链条在运行中，不仅受静负荷，还受动负荷作用，其动负荷包括运动系统的惯性力和加速度突变时的冲击力。假设：参与加速度运动的系统质量为M在后一个轮齿开始啮合的瞬间加速度变化量为：max2a1）冲击力的作用按突加载荷作用原理该变化瞬间，牵引链的动载荷为：max4Ma12232.4链式输送机2.4.2链啮合传动原理2、牵引链的动负荷由于链条作周期性加速运动，链条在运行中，不仅受静负荷，还受动负荷作用，其动负荷包括运动系统的惯性力和加速度突变时的冲击力。2）惯性力的作用在后一个轮齿开始啮合的瞬间maxa+maxa-后一个轮齿啮合之前加速度为maxa-其惯性力Mamax与链条运动方向相同，惯性力为推力，使链条的动张力减小。242.4链式输送机2.4.2链啮合传动原理2、牵引链的动负荷由于链条作周期性加速运动，链条在运行中，不仅受静负荷，还受动负荷作用，其动负荷包括运动系统的惯性力和加速度突变时的冲击力。2）惯性力的作用在后一个轮齿开始啮合的瞬间maxa+maxa-后一个轮齿啮合之前加速度为maxa-其惯性力Mamax与链条运动方向相同，惯性力为推力，使链条的动张力减小。Mamax链条实际所受的最大动负荷maxmaxmax3)(22MaMaMaSd=-+×=-amax13252.4链式输送机2.4.2链啮合传动原理2、牵引链的动负荷由于链条作周期性加速运动，链条在运行中，不仅受静负荷，还受动负荷作用，其动负荷包括运动系统的惯性力和加速度突变时的冲击力。3）链条实际所受的最大动负荷maxmaxmax3)(22MaMaMaSd=-+×=链的加速度愈大，动载荷也将愈大。2sin02maxawRa≥链的加速度Rp22sin0=a其中pa2max21w≥可得pMMaSd2max233w==链条的最大动负荷-amaxMamax262.4链式输送机2.4.2链啮合传动原理2、牵引链的动负荷由于链条作周期性加速运动，链条在运行中，不仅受静负荷，还受动负荷作用，其动负荷包括运动系统的惯性力和加速度突变时的冲击力。3）链条实际所受的最大动负荷pMMaSd2max233w==链轮转速愈高、链节距愈大、动载荷愈大。基本结论：-amaxMamax14272.4链式输送机2.4.3板式输送机的设计计算1、板式输送机的基本结构牵引构件：牵引链条；承载构件：是由金属材料制成的鳞板型或平板型输送槽；主要用途：一般用来运送大宗散状物料或成件物品。282.4链式输送机2.4.3板式输送机的设计计算1、板式输送机的基本结构牵引构件：牵引链条；承载构件：是由金属材料制成的鳞板型或平板型输送槽；主要用途：一般用来运送大宗散状物料或成件物品。15292.4链式输送机2.4.3板式输送机的设计计算1、板式输送机的基本结构牵引构件：牵引链条；承载构件：是由金属材料制成的鳞板型或平板型输送槽；主要用途：一般用来运送大宗散状物料或成件物品。302.4链式输送机2.4.3板式输送机的设计计算2、板式输送机的设计计算1）板式输送机的输送能力2）板式输送机的牵引力与驱动功率3）输送链拉力及强度校核16312.4链式输送机2.4.3板式输送机的设计计算2、板式输送机的设计计算1）板式输送机的输送能力输送成件物品的能力avQ3600=（件/h）式中v——输送速度（m/s）；a——成件物品在输送机上的间距（含单件物品本身的有关尺寸）（m）。在自动生产线中物料的输送速度是由生产工艺决定的。加工、检测、装配等工艺环节物料的输送速度大约为1.5～4.6m／min。a成件物品运输322.4链式输送机2.4.3板式输送机的设计计算2、板式输送机的设计计算1）板式输送机的输送能力输送散料的能力gfjvBhKKBQl])4.0tan([36002+=(t/h）式中K——侧板系数，有侧板时，K=0.25，无侧板时K=0.18；B——输送槽宽度（m），有侧板时取侧板内口宽，无侧板时取板宽；lK——倾斜输送时的降低系数（按表2.4-8选取）；j——散料的静堆积角（o），全部是大块时j=0；h——侧板高度（m）；f——装填系数，一般粒度时取0.65～0.75,大块时取0.8～0.85；g——物料堆积密度（t/m3）。0.850.9＞2000.90.95100～20011＜100无侧板有侧板输送机倾角表2.4-8倾斜输送降低系数lK值17332.4链式输送机2.4.3板式输送机的设计计算2、板式输送机的设计计算2）板式输送机的牵引力与驱动功率牵引力的计算对不同应用类型的链式输送机，在牵引力计算过程中，要注意实际装置附加阻力的计算及附加动载荷的计算。54321FFFFFFz++++=板式输送机的牵引力：（N）式中F1——运行阻力（N）；F2——附加阻力（N）；F3——装料阻力（N）；F4——坡度阻力（N）；F5——摩擦阻力（N）342.4链式输送机2.4.3板式输送机的设计计算2、板式输送机的设计计算2）板式输送机的牵引力与驱动功率54321FFFFFFz++++=板式输送机的牵引力：（N）F1运行阻力：是由运载机构及其运载的货物运动时所产生的阻力。bcos)2(11qqfgLFw+=（N）式中f——运行阻力系数，一般取f=0.04；g——重力加速度，g=9.8m/s2；L——链轮中心距（m）；wq——货物线密度，即单位运载机构长度上的货物质量（kg/m）；1q——运载机构线密度，即单位长度运载机构本身的质量（kg/m）；β——输送机的倾斜角度（o）。18352.4链式输送机2.4.3板式输送机的设计计算2、板式输送机的设计计算2）板式输送机的牵引力与驱动功率54321FFFFFFz++++=板式输送机的牵引力：（N）F2附加阻力：是由输送链节中的摩擦力、链条通过链轮时，两者之间的摩擦力、滚轮中轴承的摩擦力及运载机构偏移引起的摩擦而产生的阻力。一般取F2=0.1Fl（N）链条饶经链轮的阻362.4链式输送机AFvs=3（N）RgKv006.5rs=)2(2))(