книги / Расчет и конструирование горных транспортных машин и комплексов

К их недостаткам относятся сравнительно большой вес, ограничен­ ная скорость движения (до 1,5—2,0 м/с) вследствие возникновения динамических нагрузок, нарушение нормальных условий передачи тягового усилия при износе как самих цепей, так и звездочек.

Для цепных передач характерен целый ряд предельных состоя­ ний, при которых дальнейшее использование передач невозможно или нецелесообразно из-за появления функциональных нарушений (рис. II.7).

Основных причин, вызывающих предельные состояния, две: уменьшение прочности, ведущее к разрушению или деформации цепи, и износ.

К числу основных требований, которым должны удовлетворять тяговые цепи, относятся: прочность (статическая и циклическая); жесткость против деформаций (продольных и поперечных); износо­ стойкость (шарниров, боковых граней, выступов); легкость раз­ борки и надежность соединений (для разборных цепей), стойкость против коррозии.

В зависимости от конкретных условий эксплуатации те или иные требования приобретают первостепенное значение.

Конструкции цепей

По конструкции тяговые цепи делят на три вида: пластинчатые,

шипниках качения (ПВКП, рис. И .9, в).

Втулки предназначены для уменьшения давления на шарниры и, следовательно, их износа. Поэтому безвтулочные цепи, хотя и отличаются простотой и дешевизной* находят ограниченное при­ менение в некоторых конвейерных установках на поверхности шахт и обогатительных фабриках при малых скоростях и нагрузках. Их изготовление ГОСТ 588—64 не предусматривает.

Роликовые цепи применяют для снижения износа шарниров цепи и звездочки при зацеплении. Катки предназначены для замены трения скольжения цепи по направляющей трением качения, что уменьшает износ как цепи, так и направляющей и снижает коэффи­ циент сопротивления движению. Кроме того, они, как и ролики, снижают износ цепи и зведочки при их зацеплении.

Пластины разделяют на внутренние 1 и наружные 3 (рис. 11.10). Первые закреплены запрессовкой на лысках втулки 2 и при изгибе цепи поворачиваются вместе с втулкой. Наружные пластины пово­ рачиваются вместе с валиком 4. Таким образом, износа пластин в местах сопряжения их с валиком и втулкой не происходит. В не­ разъемных цепях (см. рис. II.8, а), имеющих небольшое распростра­ нение, конец валика расклепан. В разъемных наиболее удобным

Рпс. II.8. Пластинчатые цепи:

и распространенным способом крепления является применение врез­ ной стопорной планки (см. рис. II.9, в). Крепление валика на шплинте (см. рис. И .9, б) менее удобно и надежно, поэтому оно применяется редко.

Цепи могут быть изготовлены со специальными внутренними пластинами, имеющими отогнутые полки для крепления исполни­ тельных элементов конвейеров (например, грузонесущих органов).

При конструировании узла катка цепи большое внимание уде­ ляют уплотнениям, препятствующим загрязнению подшипников,

тых цепей: 100, 125, 160, 200, 250, 300, 400, 500, 630, 800 и 1000 мм. При этом цепи типа В имеют шаг 100—400 мм, типа ВР 100—500 мм, типа ВК и ВКГ 200—630 мм и типа ВКП 320—1000 мм.

Разрушающая нагрузка в зависимости от типоразмера цепи имеет различную величину. Для цепей типов В и ВР она составляет 12 500— 100 000 кгс, типа ВК и ВКГ 20000—100 000 кгс и типа ВКП 30 000— 70 000 кгс.

Прочность и сроки службы цепей в значительной степени зависят от материалов, из которых изготовлены детали (табл. И .7).

Разборные цепи находят применение в^основном в скребковых конвейерах.

ГОСТ 589—64 предусматривает два типа разборных цепей: Р1 — с бочкообразными валиками (рис. 11.11, а) и Р2 — с цилиндриче­ скими валиками (рис. 11.11, б). Конструкция цепи первого типа обеспечивает поворот внутренних звеньев в плоскости осей шарни­ ров в обе стороны на угол не менее 8°, цепей второго типа — на угол

не менее 3°. Такая подвижность шарнира позволяет снизить нерав­ номерность распределения нагрузки между элементами цепи при некоторой непрямолинейности разборного скребкового конвейераг полностью исключить которую в лаве практически невозможно.

Согласно ГОСТу предусмотрен следующий ряд шагов разборных цепей: 65, 80, 100, 160 и 250 мм. Разрушающая нагрузка в зависи­ мости от типоразмера цепи составляет 4500—40 000 кгс. На под­ земных разборных скребковых конвейерах нашла применение цепь с шагом 80 мм, имеющая разрушающую нагрузку 29 000 кгс и вес 8,6—8,7 кгс/м.

Элементы цепи изготовляют из стали 45Г2 горячей штамповкой на молотах или прокаткой (кроме валиков) на ковочных вальцах. Звенья и валики должны подвергаться термообработке: закалко и отпуску. Твердость после термообработки должна быть для звеньев НВ 269 -f- 321, для валиков НВ 321 -f- 388.

Для разборки стандартной цепи необходимо (рис. 11.12): 1) уста­ новить два смежных внутренних звена под углом, близким к 90° по отношению к продольной оси цепи; 2) сместить наружные звенья на среднюю утонченную часть повернутых внутренних звеньев; 3) сблизить наружные звенья; 4) повернуть валики на 90°. Поело этого можно снять наружные звенья с валиков.

Требования удобства сборки и разборки, а также предохранения от самопроизвольного рассоединения цепи противоречивы, по­ скольку обеспечение легкости разборки часто создает благо­ приятные условия для саморазмыкания цепи при работе конвейера.

части звена вблизи проушин у перемычки (рис. 11.13, б). Поэтому обеспечение жесткости цепи против поперечной деформации важно не только для сохранения разборности цепи, но и для повышения ее прочности. Повышенное сопротивление поперечным деформациям и рациональный характер распределения напряжений обеспечивает звено, напоминающее по своей форме цифру 8 [30].

В СССР и за рубежом предложено много различных конструкций разборных цепей. Из них определенный интерес представляют холодноштампованные цепи, достоинством которых является воз­ можность изготовления звеньев из полосы на универсальном обору­ довании, а также сравнительно малый вес.

Холодноштампованная разборная цепь итальянской фирмы «Фата» (рис. 11.14) состоит из валика и одинаковых пластин, образующих внутренние и наружные звенья.

Круглозвенные цепи состоят из одинаковых звеньев, имеющих форму овала (рис. 11.15).

Достоинствами круглозвенных цепей являются: пространствен­ ная гибкость, что позволяет применять их для изгибающихся кон­ вейеров (скребковых, пластинчатых и др.); высокая прочность; малые потери металла при изготовлении; сравнительно неболь­ шой вес.

По мере приработки цепи контактные напряжения в шарнирах постепенно уменьшаются.

Указанные преимущества способствуют возрастающему распро­ странению круглозвенных цепей в различных конструкциях кон­ вейеров.

Согласно ГОСТ 9445—70 цепи изготовляют из круглой горяче­ катаной стали диаметром (калибром) 14—22 мм (табл. И .8).

Прочность цепи практически не зависит от шага. Она зависит лишь от калибра и категории прочности (табл. II.9).

Остаточное относительное удлинение цепи после пробной на­ грузки должно быть не более 1%, а после разрушающей — до 8%.

Круглозвенную цепь изготовляют из стали 20Г2 на станках-авто­ матах и подвергают термообработке. Диаметр прутка в месте сварки

не должен быть меньше диаметра исходного материала и не должен превышать его более чем на 10%.

Отрезки круглозвенных цепей соединяют с помощью соедини­ тельных звеньев. В отечественной и зарубежной практике было предложено много различных конструкций соединительных звеньев, которые рассмотрены в специальной литературе [30]. Примеры оте­ чественных конструкций приведены на рис. 11.16.

Для передвижных изгибающихся скребковых конвейеров приме­ няют соединительные звенья С-образной формы (рис. 11.16, а). Их используют также для крепления к цепи скребков. Конец скребка, имеющий отверстие, заводят в промежуток между хвостовиками со­ единительного звена и крепят с помощью болтового соединения.

Соединительное звено для круглозвенных цепей пластинчатых конвейеров (рис. 11.16, б) состоит из С-образной скобы и накладки. Скоба представляет собой звено цепи, разрезанное посредине и имеющее на концах утолщения. Накладка имеет пазы. Для замыкания

выбирает для проектируемого конвейера наиболее подходящий типо­ размер цепи, что требует, помимо расчета на статическую прочность {по заданному разрывному усилию), также проверки циклической (усталостной) прочности цепи.

Методы расчета цепей конвейеров на усталостную прочность нельзя считать окончательно сложившимися. Сущность применя­ емого метода заключается в следующем.