Устройство ленточного конвейера-транспортера для погрузки
Предлагаемая полезная модель относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к ленточным транспортерам-конвейерам, в которых применяются устройства для натяжения ленты.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение безаварийности и надежности транспортера-конвейера.
Ленточный транспортер включает приводной барабан с приводом вращательного движения, ленту, охватывающую приводной барабан и установленный на направляющих натяжной барабан, ось которого соединена со штоком управляемого привода поступательного движения, содержащий компаратор, выход которого соединен с блоком определения модуля сигнала, связанным с управляющим входом привода поступательного движения, первый тахогенератор, входной вал которого кинематически связан с валом приводного барабана, а выход - с первым входом компаратора, и второй тахогенератор, входной вал которого кинематически связан с осью натяжного барабана, измерительный преобразователь момента сопротивления, установленный между приводным барабаном и его приводом вращательного движения, измерительный преобразователь силы натяжения ленты, связанный со штоком управляемого привода поступательного движения, блок деления сигналов, первый вход которого соединен с выходом преобразователя момента, а второй - с выходом преобразователя силы натяжения ленты, блок умножения сигналов, первый вход которого соединен с выходом блока деления, а второй - с выходом первого тахогенератора, и сумматором сигналов, первый вход которого подключен к выходу блока умножения, второй вход - к выходу второго тахогенератора, а выход - ко второму входу компаратора. Отличительной особенностью транспортера является то, что он дополнительно оснащен настраиваемыми пороговыми элементами, соединенными с преобразователем силы натяжения ленты и преобразователем момента, а также нуль-органом, соединенным с преобразователем силы. Выходы этих элементов через элемент «ИЛИ» связаны с блоком релейного отключения привода транспортера. Кроме того, транспортер снабжен еще одним блоком релейного отключения, соединенным с нуль-органом и ловителем ленты.
Предлагаемая полезная модель относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к ленточным транспортерам-конвейерам, в которых применяются устройства для натяжения лент.
Транспортеры типа конвейеров, аналогичные предлагаемому, известны [Шахмейстер Л.Г. Теория и расчет ленточных конвейеров. - М.: Машиностроение, 1987. - Стр. 191]. Основными элементами в них являются приводной и натяжной барабаны, охваченные лентой, и механизм перемещения оси натяжного барабана, обеспечивающий настройку требуемого натяжения ленты путем установки соответствующего положения натяжного барабана.
Данные ленточные транспортеры-конвейеры обладают довольно простой конструкцией, однако, при изменении скорости их работы и нагрузки на ленту в них зачастую происходит проскальзывание ленты, что снижает надежность и долговечность конвейера.
Аналогичным устройством являетя ленточный конвейер [Пат. RU 
96564], включающий приводной барабан и установленный на направляющих натяжной барабан, ось которого соединена со штоком управляемого привода поступательного движения, снабжен первым и вторым тахогенераторами, компаратором и блоком определения модуля сигнала; входной вал первого тахогенератора кинематически связан с валом приводного барабана, входной вал второго тахогенератора кинематически связан с осью натяжного барабана, выход первого тахогенератора соединен с первым входом компаратора, выход второго тахогенератора соединен со вторым входом компаратора, выход компаратора соединен со входом блока определения модуля сигнала, а выход блока определения модуля сигнала соединен с управляющим входом управляемого привода; при этом управляемый привод выполнен самотормозящимся.
Вышеописанная конструкция ленточного транспортера в работе эффективна, так как при изменении скорости и нагрузки устраняет проскальзывание ленты. Однако, это имеет место лишь в случае транспортеров, предназначенных для перемещения достаточно легких грузов (имеющих массу до 400-500 граммов). Применительно к тяжелонагруженным транспортерам описанная конструкция работает недостаточно надежно.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является ленточный транспортер [Пат. RU 104925], включающий в себя приводной барабан с приводом вращательного движения, ленту, охватывающую приводной барабан и установленный на направляющих натяжной барабан, ось которого соединена со штоком управляемого привода поступательного движения, компаратор, выход которого соединен с блоком определения модуля сигнала, связанным с управляющим входом привода поступательного движения, первый тахогенератор, входной вал которого кинематически связан с валом приводного барабана, а выход - с первым входом компаратора, и второй тахогенератор, входной вал которого кинематически связан с осью натяжного барабана, измерительный преобразователь силы натяжения ленты, связанный со штоком управляемого привода поступательного движения, блок деления сигналов, первый вход которого соединен с выходом преобразователя момента, а второй - с выходом преобразователя силы натяжения ленты, блок умножения сигналов, первый вход которого соединен с выходом блока деления, а второй - с выходом первого тахогенератора, и сумматор сигналов, первый вход которого подключен к выходу блока умножения, второй вход - к выходу второго тахогенератора, а выход - ко второму входу компаратора.
Наиболее существенным недостатком транспортера-прототипа является неполная защищенность от аварий при перегрузках. Поскольку транспортер может работать при тяжелых нагрузках, то при его эксплуатации всегда есть опасность перегрузить привод транспортера или перетянуть ленту. Это и может привести к аварии.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение безаварийности и надежности транспортера-конвейера.
Указанный технический результат достигается за счет того, что ленточный транспортер, включающий приводной барабан с приводом вращательного движения, ленту, охватывающую приводной барабан и установленный на направляющих натяжной барабан, ось которого соединена со штоком управляемого привода поступательного движения, содержащий компаратор, выход которого соединен блоком определения модуля сигнала, связанным с управляющим входом привода поступательного движения, первый тахогенератор, входной вал которого кинематически связан с валом приводного барабана, а выход - с первым входом компаратора, и второй тахогенератор, входной вал которого кинематически связан с осью натяжного барабана, измерительный преобразователь момента сопротивления, установленный между приводным барабаном и его приводом вращательного движения, измерительный преобразователь силы натяжения ленты, связанный со штоком управляемого привода поступательного движения, блок деления сигналов, первый вход которого соединен с выходом преобразователя момента, а второй - с выходом преобразователя силы натяжения ленты, блок умножения сигналов, первый вход которого соединен с выходом блока деления, а второй - с выходом первого тахогенератора, и сумматор сигналов, первый вход которого подключен к выходу блока умножения, второй вход - к выходу второго тахогенератора, а выход - ко второму входу компаратора, новым является то, что транспортер снабжен первым и вторым пороговыми элементами с регулируемыми порогами срабатывания, нуль-органом, запоминающим триггером, логическим элементом «ИЛИ» и блоком релейного управления, вход первого порогового элемента и вход нуль-органа соединены с выходами измерительного преобразователя силы натяжения ленты, вход второго порогового элемента соединен с выходом измерительного преобразователя момента сопротивления, выход второго порогового элемента связан с запоминающим триггером, выходы триггера, первого порогового элемента и нуль-органа соединены со входами элемента «ИЛИ», выход элемента «ИЛИ» соединен со входом блока релейного управления, а выход блока релейного управления соединен с приводом транспортера. Кроме того, предлагаемый транспортер отличается тем, что он снабжен ловителем ленты и дополнительным блоком релейного управления, вход которого соединен с выходом нуль-органа, а выход связан с ловителем ленты.
Полезная модель поясняется чертежом, где на рис.1 показана схема предлагаемого ленточного транспортера.
Схема ленточного транспортера, показанная на рис.1, включает в себя приводной барабан 1 с приводом вращательного движения 2 общепринятой конструкции, ленту 3, охватывающую натяжной барабан 4. Ось 5 барабана 4 соединена со штоком 6 управляемого привода поступательного движения 7 (этот привод выполнен самотормозящимся). С валом приводного барабана 1 кинематически связан входной вал первого тахогенератора 8, с осью 5 натяжного барабана 4 кинематически связан входной вал второго тахогенератора 9. Между приводным барабаном 1 и приводом вращательного движения 2 установлен измерительный преобразователь 10 момента сопротивления, а со штоком 6 связан измерительный преобразователь 11 силы натяжения ленты. Указанный преобразователь настроен так, что на его выходе при работе возникает сигнал F/K (F - сила, создаваемая механизмом натяжения ленты, К - коэффициент, зависящий от радиуса приводного барабана, от свойств ленты и т.п.). Выходы измерительных преобразователей 10 и 11 соединены с блоком деления сигналов 12, причем выход преобразователя 10 подключен к первому входу блока 12, через который вводится делимое, а выход преобразователя 11 - ко второму входу этого блока, через который вводится делитель. Выход блока деления 12 соединен с блоком умножения сигналов 13. С этим же блоком соединен выход первого тахогенератора 8 (выход блока 12 связан с первым входом блока 13, а выход тахогенератора 8 - со вторым входом блока 13). Выход блока 13 подключен к первому входу сумматора 14. Второй вход сумматора подключен к выходу второго тахогенератора 9. Выход сумматора 14 соединен со вторым входом компаратора 15, а выход первого тахогенератора 8 соединен с первым входом компаратора 15 (второй вход компаратора - вычитательный). Выход компаратора 15 связан с блоком определения модуля сигнала 16, а выход этого блока соединен с управляющим входом привода поступательного движения 7. Для предварительной настройки привода 7 предусмотрен соединенный с ним задатчик 17. Кроме перечисленного, транспортер снабжен первым 18 и вторым 19 пороговыми элементами с регулируемыми порогами срабатывания, настраиваемыми задатчиками, соответственно 20 и 21, нуль-органом 22, запоминающим триггером 23, логическим элементом «ИЛИ» 24 и блоком релейного управления 25. Входы порогового элемента 18 и нуль-органа 22 соединены с выходом измерительного преобразователя 11 силы натяжения ленты, вход порогового элемента 19 соединен с выходом измерительного преобразователя 10 момента сопротивления, выход второго порогового элемента связан с запоминающим триггером 23. Выходы триггера 23, порогового элемента 18 и нуль-органа 22 соединены со входами элемента «ИЛИ» 24, выход элемента «ИЛИ» соединен со входом блока релейного управления 25, а выход блока 25 соединен с приводом вращательного движения 2 транспортера. Наряду с этим, транспортер снабжен дополнительным блоком релейного управления 26, вход которого соединен с выходом нуль-органа 22, а выход связан с ловителем ленты 27.
Ленточный транспортер работает следующим образом.
Перед работой привод поступательного движения 7 настраивают задатчиком 17, обеспечивая некоторое начальное натяжение ленты 3. Задатчиком 20, исходя из предельно допустимой силы натяжения ленты, настраивают порог срабатывания порогового элемента 18, а задачиком 21, исходя из предельно допустимого момента нагрузки на привод конвейера, настраивают порог срабатывания порогового элемента 19. Триггер 23 обнуляют.
В режиме работы транспортера без проскальзывания ленты технически реализуется следующая зависимость:
H=ПР(1-
)=ПР(1-K*M/F)=ПР-ПР*K*M/F,
откуда следует условие надежной работы транспортера без проскальзывания ленты:
ПР=Н+ПР*К*М/F,
где H, ПР - угловые скорости натяжного и приводного барабанов, - коэффициент упругого скольжения, К - коэффициент, зависящий от радиуса приводного барабана, от свойств ленты и т.п., М - момент сопротивления, F - сила, создаваемая механизмом натяжения ленты.
Если транспортер работает нормально при больших нагрузках, измерительный преобразователь 10 момента сопротивления выдает сигнал М. Этот сигнал поступает в блок деления 12. Сюда же поступает сигнал F/K от преобразователя силы 11, обусловленный настроечным сигналом от задатчика 17. В блоке 12 сигнал М делится на F/K и на его выходе появляется сигнал K*M/F. Этот сигнал поступает на блок умножения 13 и умножается на сигнал ПР, поступающий от тахогенератора 8. В результате на выходе блока 13 появляется сигнал, представляющий собой поправку на упругое скольжение ленты. Сумматором 14 этот сигнал складывается с сигналом н, поступающим от тахогенератора 9, что дает скорректированный сигнал о скорости вращения натяжного барабана 4. Указанный сигнал с выхода сумматора 14 подается на вычитающий вход компаратора 15, где сравнивается с сигналом ПР, поступающим от тахогенератора 8. В рассматриваемом режиме работы транспортера результат сравнения (сигнал на выходе компаратора) равен «0» и привод поступательного перемещения 7 оставляет шток 6 в предварительно заданном положении. Если же режим работы транспортеры меняется (начинается проскальзывание ленты), сигналы на выходах тахогенераторов 8 и 9 становятся отличающимися друг от друга на величину, большую, чем обусловлена упругим скольжением. На входах компаратора 15 сигналы оказываются по величине разными, а на его выходе появляется сигнал, отличный от «0». Чем больше проскальзывание, тем этот сигнал будет больше. Через блок определения модуля сигнала 16 он подается на управляющий вход управляемого привода поступательного движения 7 и заставляет шток 6 совершать дополнительное движение, увеличивающее натяжение ленты. Увеличение будет происходить до тех пор, пока проскальзывание не прекратится. Когда это произойдет, на выходе компаратора 15 сигнал станет равным «0» и привод 7 со штоком 6 остановится. Поскольку привод 7 самотормозящийся, шток 6 зафиксируется в новом положении, и новое натяжение ленты также зафиксируется.
Если в процессе увеличения натяжения ленты сила натяжения превысит допустимое значение задатчика 20, пороговый элемент 18 сработает и выдаст сигнал, который, проходя через элемент «ИЛИ» 24, заставит сработать блок 25. Этот блок, в свою очередь, остановит привод транспортера 2. Аналогично, если при работе конвейера нагрузка на привод превысит предельно допустимое значение, установленное задатчиком 21, сработает пороговый элемент 19, соединенный с измерительным преобразователем 10 момента сопротивления, пороговый элемент выдаст сигнал, переключающий триггер 23 и запоминаемый им. Сигнал от триггера, проходя через элемент «ИЛИ» 24, также заставит сработать блок 25 и остановить привод транспортера 2.
Если из-за перетяжки ленты или по другим причинам в процессе работы произойдет обрыв ленты, то сила натяжения ленты резко упадет и сигнал от измерительного преобразователя 11 силы натяжения ленты станет равным нулю. В таком случае сработает нуль-орган 22 и выдаст сигнал, который, проходя через элемент «ИЛИ» 24, заставит сработать блок 25. Этот блок отключит привод транспортера 2 как и при перегрузках. Так же сигнал от нуль-органа 22 предастся дополнительному блоку релейного управления 26. Последний же заставит сработать ловитель ленты 27.
Предложенная конструкция ленточного транспортера оказывается более эффективной, чем прототип, так как она устраняет проскальзывание ленты не просто при изменении скорости и нагрузки, но при изменении их в широких пределах. Наряду с этим, она оказывается защищенной от аварий при перегрузках и становится более надежной, поскольку защитные отключения привода транспортера предотвращают поломки элементов привода.
1. Ленточный транспортер, включающий приводной барабан с приводом вращательного движения, ленту, охватывающую приводной барабан, и установленный на направляющих натяжной барабан, ось которого соединена со штоком управляемого привода поступательного движения, содержащий компаратор, выход которого соединен с блоком определения модуля сигнала, связанным с управляющим входом привода поступательного движения, первый тахогенератор, входной вал которого кинематически связан с валом приводного барабана, а выход - с первым входом компаратора, и второй тахогенератор, входной вал которого кинематически связан с осью натяжного барабана, измерительный преобразователь момента сопротивления, установленный между приводным барабаном и его приводом вращательного движения, измерительный преобразователь силы натяжения ленты, связанный со штоком управляемого привода поступательного движения, блок деления сигналов, первый вход которого соединен с выходом преобразователя момента, а второй - с выходом преобразователя силы натяжения ленты, блок умножения сигналов, первый вход которого соединен с выходом блока деления, а второй - с выходом первого тахогенератора, и сумматор сигналов, первый вход которого подключен к выходу блока умножения, второй вход - к выходу второго тахогенератора, а выход - ко второму входу компаратора, отличающийся тем, что он снабжен первым и вторым пороговыми элементами с регулируемыми порогами срабатывания, нуль-органом, запоминающим триггером, логическим элементом «ИЛИ» и блоком релейного управления, вход первого порогового элемента и вход нуль-органа соединены с выходами измерительного преобразователя силы натяжения ленты, вход второго порогового элемента соединен с выходом измерительного преобразователя момента сопротивления, выход второго порогового элемента связан с запоминающим триггером, выходы триггера, первого порогового элемента и нуль-органа соединены со входами элемента «ИЛИ», выход элемента «ИЛИ» соединен со входом блока релейного управления, а выход блока релейного управления соединен с приводом транспортера.
2. Ленточный транспортер по п.1, отличающийся тем, что он снабжен ловителем ленты и дополнительным блоком релейного управления, вход которого соединен с выходом нуль-органа, а выход связан с ловителем ленты.
