Роликоопора с самоустанавливающимися роликами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 45641 А 1 9) 65 6 39/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМУ С торское бюро по гического сборууд "Механобр"ик тво СССР 02, 1985, тво СССР 2, 1981.МОУСТАНАВ(71) Специальное конструконструированию технолодования для обогащения р(54) РОЛИКООПОРА С САВАЮЩИМИСЯ РОЛИКАМ Изобретение относится к конвейерному транспорту, а именно к роликоопорам ленточных конвейеров, применяемых в основном для поддержания рабочей ветви ленты, и может найти применение на предприятиях металлургии, горно-химического сырья, строительных материалов и других отраслей промышленности.Известна роликоопора ленточного конвейера, содержащая ролики, установленные на траверсе, опирающейся упругими элементами на раму, расположенный перед роликами датчик прогиба ленты и закрепленные на раме соленоиды, сердечники которых соединены с траверсой, при этом соленоиды связаны с датчиком прогиба ленты.Роликоопора достаточно сложна, ролики и лента воспринимают повышенные ударные нагрузки. Сложность устройства обусловлена наличием датчиком прогиба ленты и соленоидов, а также их связей: сердечников соленоидов с траверсой и соленоидов с датчиками прогиба ленты. Сложность(57) Использование: для поддержания рабочей ветви ленты ленточного конвейера, Цель; уменьшение износа ленты и роликов, Сущность изобретения; каждый ролик установлен на раме посредством шарнирно соединенных между собой кронштейна и вилки с хвостовиком с возможностью поворота последней в плоскости размещения рамы. Положительный эффект: за счет сил трения в паре лента - ролик последний самоустанавливается в положение, обеспечивающее минимальный износ пары. Э ил. конструкции снижает ее надежность и затрудняет эксплуатацию, Кроме того, наличие указанных связей приводит кФ инерционности системы, так как от времени получения сигнала до срабатывания исполнительного механизма проходит некоторое время. В результате этого упреждение ударов крупных кусков транспортируемого материала по роликам и, соответственно, Ь ленте является недостаточно эффективным (Я и последние воспринимают значительные (Ь ударные нагрузки. ф,Наиболее близкой к предлагаемой по 1 а технической сущности и достигаемому результату является роликоопора ленточного конвейера, содержащая ролики, попарно установленные на ступенях рамы, выполненной с горизонтальными торсионами по концам для крепления на ставе конвейера с возможностью поворота в вертикальной плоскости, расстояние между роликами в каждой предыдущей по ходу движения ленты паре больше расстояния между роликами в каждой последующей паре.Известная роликоопора значительно проще конструктивно, а ее элементы надежнее защищены от динамических нагрузок, что достигается за счет последовательного отклонения пар роликов, расположенных на раме, пад действием нагрузки, которая с одной стороны воспринимается горизонтальными торсионами. а с другой - парами роликов, которые отклоняются по мере возрастания нагрузки на различные углы, При этом предыдущая пара роликов защищает от ударов последующую пару, а при снижении нагрузки горизонтальные торсионы раскручиваются, чем обеспечивается постоянный контакт. ленты и роликов, Последнее также способствует снижению динамических нагрузок на ролики. Конструкция роликоопоры исключает использование датчиков, исполнительных механизмов и связей между ними, а также электроэнергии, за счет чего она проще конструктивно.Вместе с тем в известной роликоопоре ролики подвергаются интенсивным износам из-за сил трения,. которые возникают между ними и лентой транспортера, что обусловлено следующими причинами. При механической обработке и монтаже конструктивных элементов конвейера, а также в процессе его эксплуатации например, передвижка) может быть нарушена соосность отверстий в ставе для размещения направляющих горизонтальных торсионов роликоопоры, В результате этого рама роликоопоры перекашивается на некоторый угол а относительно продольной оси конвейера, а следовательно, и ленты, Вместе с рамой получают перекос и ролики, Кроме того, каждый из роликов также может быть иметь некоторый угол перекоса аотносительно рамы роликоопоры из-за неточностей механической обработки и сборки,В итоге суммарный угол перекоса а равен а = а + а". При движении ленты с некоторой скоростью Чл по перекошенному на угол й ролику, вращающемуся со скоростью Чр, векторы этих скоростей не совпадают, лента скользит вдоль ролика с некоторой скоростью Чск, По этой причине возникает сила трения скольжения Р, которая стремится сдвинуть ленту в направлении, перпендикулярном направлению ее движения. Наличие силы Р вызывает износы роликов и ленты, а также дополнительные нагрузки, а следовательно, и износы подшипниковых узлов роликов.При этом фактические суммарные углы перекоса а находятся в пределах 20-3,5, а величина силы трения скольжения Р между лентой и повернутым на угол а роликом при 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 прочих равных условиях изменяется лишь в пределах изменения угла а 0-2 О, При больших углах а сила Р остается постоянной и пропорциональной силе прижатия ленты к ролику Р (сила Р слагается из массы ленты и груза) и коэффициенту трения скольжения 1 с ленты о повернутый вращающийся ролик; т,е,Р=Р 1но коэффициент 1 с изменяется в пределах углаа 0-2, а при углах а 2 становитсяопостоянным, Указанные пределы углов перекоса находятся в пределах допусков при изготовлении элементов конструкции роликоопоры.Кроме того, установлено, что в результате скольжения ленты по перекошенному ролику возникает дополнительная сила сопротивления движению ленты М/р, пропорциональная силе Е и коэффициенту сопротивления движению ленты по нормально установленному ролику цу, т,е,Юр=Р а=Р 1 с вНаличие силы ЧЧР требует дополнительных энергозатрат на привод конвейера, вызывает дополнительные нагрузки на элементы, конструкции. а следовательно, и неизбежные при этом износы. Во время работы конвейера из-эа неточной стыковки концов ленты, ее серповидности, неравномерной вытяжки ее по ширине и несимметричного размещения груза лента постоянно смещается в поперечном направлении. Это смещение неизбежно сопровождается трением, а следовательно, и износами пары ролик - лента. При этом дополнительным нагрузкам, а следовательно, и износам подвергаются также и подшипниковые узлы роликоопоры. Таким образом, из-за указанных причин и перекосов ролика возникает смещение (скольжение) ленты относительно ролика, связанные с этим силы трения и износы как пары ролик - лента, так и подшипниковых узлов.Цель изобретения - уменьшение износа ленты и роликовВ роликоопоре с самоустанавливающимися роликами, содержащей ролики, попарно установленные на ступенях рамы, выполненной с горизонтальными торсионами по концам для крепления на ставе конвейера с возможностью поворота в вертикальной плоскости, расстояние между роликами в каждой предыдущей по ходу движения ленты паре больше расстояния между роликами в каждой последующей паре, каждый ролик установлен на раме посредством шарнирно соединенных междусобой кронштейна и вилки с хвостовиком свозможностью поворота последней в плоскости размещения рамы.Установка каждого ролика на раме посредством шарнирно соединенных междусобой кронштейна и вилки с хвостовиком свозможностью поворота последней в плоскости размещения рамы позволяет уменьшить износ ленты и роликов.При движении ленты по ролику, установленному с перекосом, возникает сколь. жение ленты относительно ролика ипостоянное ее смещение в поперечном направлении за счет возникающих при этомсил трения. Процесс сопровождается износами роликов, подшипниковых узлов и ленты. Но этот вывод справедлив для случая,когда ролик не имеет возможности смещаться в плоскости ленты за счет сил трения, которые возникают при скольжениипары ролик - лента, Необходимо иметь ввиду несопоставимость массы ленты с грузоми ролика, а следовательно, и усилий для ихсмещения относительно один другого,Принцип действия самоустанавливающегося ролика в роликоопоре заключаетсяв следующем. Силе смещения ленты Ел относительно ролика соответствует реактивная сила смещения Ел, равная сле Ел повеличине и обратная по знаку, При этомсила Е приложена к ролику, Следовательно, можно использовать силу Ел для поваорота ролика на величину его угла перекоса.Необходимый для этого крутящий моментМкр равенМкр = Ел Ь,где Ь - плечо поворота. равное.межцентровому расстоянию между осью ролика и осьюкронштейна.После поворота ролика на угол перекоса а( а = 0) скорости ленты Чл и ролика Чвыравниваются, а Чк = О. Исчезает и силатрения Етр, так как Е,р = Рно при а = 0и 1 = О, следовательно, Ер = О, Нет износовв паре ролик - лента, а также и в подшипниковых узлах,Нет также дополнительного сопротивления движению ленты и связанных с этимизносов, так какИр - Е ш - Р с и,но 1 с=О, значит, И/р=О,. Указанное относится и к случаям, когдалента конвейера стремится к смещению впоперечном направлении из-за неточнойстыковки концов, серповидности, неравномерной ее вытяжки по ширине и несимметричного размещения груза,Принцип самоустановки ролика в роликоопоре за счет сил трения реализован в предлагаемой роликоопоре, При этом оснащение рамы шарнирно соединенными между собой кронштейном и вилкой схвостовиком с возможностью поворота по 5 следней в плоскости размещения рамыобеспечивает поворот перекошенного ролика под действием силы трения, возникающей при проскальзывании ленты по ролику,Поворот осуществляется в плоскости рамы10 в преДелах угла, равного+90". относительнопродольной оси конвейера (ленты), Послеповорота ролика на величину угла перекосаисчезают проскальзывание ленты по конвейеру, сила трения, а следовательно, и из 15 носы ролика и ленты.Консольность вилки ролика обеспечивает с одной стороны размещение ролика сцапфами его оси и подшипниковыми узлами, а с другой - необходимое плечо поворо 20 та перекошенного ролика под действиемсилы трения, При возникновении силы трения на плече поворота, равным межцентровому расстоянию между осью кронштейна иролика, поворачивается именно ролик, а не25 смещается лента по причине, что кронштейн ролика имеет возможность поворачиваться на вертикальной оси в плоскостирамы, а также масса ленты с грузом и роликанесопоставимы (масса последнего на не 30 сколько порядков меньше, чем у первого).Таким образом, консольно установленная вилка выполняет роль связи между роликом и рамой, При этом ролик получаетдополнительную степень свободы, которая35 позволяет ему самоустанавливаться относительно ленты конвейера в положение, гдеось ленты и ролика взаимно перпендикулярны, нет проскальзывания, сил трения, а следовательно, и износов, Крепление40 кронштейна на раме по ходу движения ленты обеспечивает следящее положение ролика относительно движущейся ленты.Известна гибкая роликоопора. содержащая вращающийся гибкий элемент с ро 45 ликами и подшипниковыми узлами, приэтом каждый ролик собран из чередующихся капроновых армированных звеньев иразъемных металлических звеньев,Известно также устройство для центри 50 рования ленты конвейера, включающее установленную на вертикальной оси свозможностью поворота раму с кронштейнами и размещенными на них своими осямибоковыми и средним роликами и рычаги механизма поворота рамы, один конец каждого из которых расположЕн с возможностью перемещения в копире, выполненном в опорном элементе, при этом средний ролик свободно установлен на своей оси с возможностью перемещения вдоль нее, а свобод 174564140 45 50 55 ные концы рычагов связаны с осью среднего ролика.Установка ролика на раме не посредством шарнирно соединенных между собой кронштейна и вилки с хвостовиком с воэможностью поворота последней в плоскости размещения рамы не обеспечивает поворот установленного с перекосом ролика под действием силы трения, возникающей при проскальзывании ленты по ролику, По этой причине износы роликов и ленты не уменьшаются,Вилка ролика без консоли не обеспечивает поворот, так как нет необходимого плеча поворота ролика, Сила трения, обеспечивающая поворот и, соответственно, износы, сохраняется, а крутящий момент равен нулю, так как плечо поворота равно нулю. Ролик не самоустанавливается в положение, обеспечивающее минимальные износы.На фиг;1 представлена схема сил, действующих на вращающийся ролик, установленный с перекосом, при перемещении по нему ленты конвейера; на фиг,2 - схема роликоопоры, вид сверху; на фиг;3 - разрез А-А на фиг,2,Роликоопора содержит ролики 1, установленные на раме 2, закрепленной горизонтальными торсионами 3 на ставе 4, Рама 2 оснащена кронштейнами 5 с хвостовиками 6, в которых на шарнире 7 установлена вилка 8 каждого ролика 1, Вилка 8 установлена с воэможностью поворота на шарнире 7 в плоскости рамы 2, Кронштейны 5 закреплены на раме 2 по ходу движения ленты 9, Горизонтальные торсионы 3 во время монтажа роликоопоры предварительно закручиваются так, что рама 2 с лежащей на ней лентой 9 принимает параллельное ставу 4 положение,Роликоопора работает следующим образом.Без нагрузки рама 2 занимает параллельное ставу 4 положение, а лента 9 не имеет желобчатости, С появлением нагрузки на ленте 9 появляется усилие на взаимодействующих с ней роликах 1, в результате чего рама 2 поворачивается на горизонтальных торсионах 3. Так как ролики 1 на раме 2 закреплены попарно и на разном расстоянии от оси поворота горизонтального торсиона 3, то ролики 1 перемещаются вниз вместе с рамой на разное расстояние относительно става 4, В результате этого лента 9 приобретает желобчатость. 5 10 15 20 25 30 35 При появлении на ленте 9 большого куска материала возрастает ее давление на ролики 1. При этом увеличенное усилие от этого куска материала воспринимает крайняя (первая) пара роликов 1, торсион 3 дополнительно закручивается, отодвигая следующую пару роликов 1 вниз и предохраняя ее от удара. Теперь повышенную нагрузку воспринимают две пары роликов 1, но так как вторая пара роликов имеет больший рычаг относительно оси поворота рамы 2, то торсионы 3 получают дальнейшую закрутку и т,д.В том случае, когда один или несколько роликов 1 установлены с перекосом относительно продольной оси ленты 9 или рамы, то при движении ленты по этому ролику возникает скольжение ленты 9, а следовательно, и сила трения скольжения, за счет которой ролик 1 на плече, равном расстоянию от шарнира 7 до оси ролика 1, поворачивается на угол, равный углу перекоса. При этом скольжение прекращается, исчезает сила трения скольжения. Так,как кронштейны 5 закреплены на раме 2 по ходу движения ленты 9, то ролик 1 занимает устойчивое положение относительно ленты 9, при котором нет его перекоса относительно последней. Износы от сил трения в этом случае снижаются до минимальных пределов,По сравнению с известной предлагаемая роликоопора позволяет уменьшить износы пары лента - ролик за счет самоустановки последнего относительно ленты в такое положение, когда исключается их взаимное проскальзывание. Формула изобретенияРоликоопора с самоустанавливающимися роликами, содержащая ролики, попарно установленные на ступенях рамы, выполненной с горизонтальными торсионами по концам для крепления на ставе конвейера с возможностью поворота в вертикальной плоскости, расстояние между роликами в каждой предыдущей по ходу движения ленты паре больше расстояния между роликами в каждой последующей паре, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения износа ленты и роликов, каждый ролик установлен на раме посредством шарнирно соединенных между собой кронштейна и вилки с хвостовиком с возможностью поворота последней в плоскости размещения рамы,