Текст книги "Монтаж, эксплуатация и ремонт оборудования перерабатывающих предприятий"

3.2.2. Эксплуатация нории

Нория требует тщательного технического обслуживания, осмотра, контроля за работой.

Нория – мощный пылеисточник. Возникновение в ней известного «треугольника взрыва» наиболее вероятно.

Вследствие вытяжки ленты возможно буксование ее на барабане. При самопроизвольном опускании груженой ветви образуется завал в нижней части нории (нория «завалилась»). Запускать такую норию, не вычистив завал от груза, нельзя, так как двигатель при этом перегружается в 3 раза и более, лента буксует или разрывается.

3.2.3. Обслуживание нории

При обслуживании норий необходимо выполнять следующие требования:

• норийные трубы, башмаки, колпаки головок и смотровые люки в своих соединениях должны быть герметичными и не пропускать пыль и зерно, в случае обнаружения неисправности необходимо устранить;

• при необходимости расчистки башмака нории от завала рабочий должен убедиться в том, что привод нории выключен, поставлен на тормоз и возможность обратного хода исключена;

• чистить башмак нории от продукта нужно только специальным скребком с гладкой ручкой. При этом следует быть особенно осторожным, чтобы в случае непроизвольного обратного хода норийной ленты ковшами не захватило руки;

• после ликвидации завала нории надо выявить причины завала и принять меры к их устранению (слабо закрепленные и оторванные ковши, слабое натяжение ленты или нарушение ее центровки и т. п.);

• не разрешается спускаться и работать в норийных приемниках, если они не освещены;

• запрещается ремонтировать нории на ходу. Перед началом ремонта необходимо выключить электродвигатель, а на пусковую аппаратуру повесить специальную табличку с надписью «Не включать, ремонт, работают люди»;

• необходимо следить за исправностью заземления токоприемников и изоляции электроприводов. При возникновении неисправностей следует вызвать электромонтера.

Для автоматического контроля за работой нории используют датчик скорости ДМ-12 (помещают на приводном барабане) и датчик уровня МДУ-2с (устанавливают в нижнем башмаке).

Буксование можно оценить по разности скоростей барабанов.

С целью исключения буксования барабанов делают футеровку (шевронную, колосовидную) барабана резиной или устанавливают приводной барабан большего диаметра.

При периодических осмотрах (после остановки) нории проверяют температуру подшипников (не более 60 °C, «рука терпит»), зазор между лентой и трубой, износ обкладок ленты (показалась основа) и кожуха головки, обратное высыпание.

В некоторых случаях необходимо регулировать производительность нории. Это достигается не только заслонкой, регулирующей подачу груза в приемный лоток нории, но и регулированием силы тока. Для определения зависимости потребляемого тока от производительности проводят тарировку. Сначала добиваются минимальной потребляемой мощности норией на холостом ходу. Этого достигают за счет нормального натяжения ленты, смазки подшипника и редуктора, правильности центровки муфты редуктора и приводного вала головки, легкости и без перекосов хода норийной ленты с ковшами. Норию обкатывают на холостом ходу и, убедившись в том, что потребляемый ток или мощность стабильны, записывают эти показания.

После наладки нории доводят ее производительность до максимально возможной. Нория должна работать надежно со стабильной нагрузкой; стрелка прибора (амперметра) – установиться на определенном делении шкалы; загрузка электродвигателя – в допустимых пределах.

Убедившись в стабильности работы нории под максимальной нагрузкой в течение 2 ч, определяют ее производительность. Записывают показания амперметра, замечают положение питающих задвижек и с остановкой нории под полной нагрузкой перекрывают питающие самотечные трубы. Затем в верхней части норийной ленты аккуратно выбирают зерно из пяти-шести ковшей и взвешивают. Определяют плотность груза. Рассчитывают коэффициент заполнения ковшей, который равен отношению фактического объема груза в ковше к геометрическому объему ковша. По коэффициенту заполнения ковшей и другим параметрам подсчитывают производительность нории по формуле:

Формула № 46.

где i – вместимость ковша, дм³ (л);

t – шаг ковша, м;

v – скорость ленты, м/с;

р – плотность зерна, т/м³;

ф– коэффициент заполнения ковша.

Если полученная максимальная производительность удовлетворяет, то приступают к определению производительности и силы тока в промежуточных значениях и строят тарировочную кривую. Производительность и показания приборов для каждой точки определяют 3 раза.

3.3. Скребковые транспортеры

Работают по принципу волочения, перемещают груз с помощью скребков по неподвижному желобу.

Последовательность монтажа скребковых конвейеров аналогична монтажу ленточных транспортеров:

1. Размечают продольную ось транспортера.

2. Собирают приводную станцию (узлы привода монтируют по выверенному валу приводной станции), секции рамы транспортера, натяжную станцию.

3. Устанавливают временно все узлы. Отклонение оси транспортера от проектного положения в плане не более 3 мм, по высоте ±2 мм.

Выполняют выверку горизонтальности осей приводной и натяжной звездочек, их перпендикулярность продольной оси.

Фиксируют все узлы между собой и относительно фундамента.

4. Тяговые цепи поступают в собранном виде. Их подготовка к монтажу заключается в удалении антикоррозионной смазки. В редких случаях тяговые цепи поставляют в разобранном виде: это конвейеры большой протяженности (50-160 м). Такие цепи собирают по частям небольшой длины: последовательно, начиная от приводной станции. При этом проверяют подвижность цепи в шарнирах.

5. При сборке парных цепей (двух– и трехцепные транспортеры) плети должны быть одинаковой длины (допускаемые отклонения в длине оговариваются в технической документации).

6. Выверка положения цепных звездочек конвейера показана на рис. 63. Допускаемые значения угла перекоса ф <= 30’ и окружное смещение «е» (рис. 63, в) зависят от расстояния между звездочками «а» и указываются в технической документации (согласовано с отклонением по длине парных плетей).

7. Натяжную звездочку устанавливают в положение, соответствующее минимальному межосевому расстоянию. При установке цепи пользуются специальными приспособлениями для стягивания концов. Соединение цепи выполняют так, чтобы запорная часть замка была направлена в сторону движения.

8. Натяжение цепи обычно выполняют таким образом, чтобы минимальное усилие было в пределах 500-3000 Н, при этом угол отклонения скребка при работе транспортера не должен превышать δ = 2–3° (рис. 64). При большем угле возможно «всплывание» скребка и его заклинивание.

Рис. 63. Схема выверки: а– перекоса; б – симметричности; в – окружного смещения; 1 – шаблон; 2 – уровень; 3 – отвес; 4, 5 – контролируемые звездочки: с—с – струна.

Рис. 64. Отклонение скребка при минимально допустимом натяжении.

9. Подключают электродвигатель, заземляют его, проверяют направления вращения. Транспортер испытывают вхолостую и под нагрузкой.

3.4. Шнековые конвейеры

Устройство конвейера показано на рис. 65. Принципиально шнековый конвейер состоит из загрузочного устройства (рис. 66), транспортирующей части и разгрузочного устройства. Шнеки используют для горизонтального (до 60 м), наклонного и вертикального (до 20 м) перемещения грузов. Перемещается груз в кожухе транспортера по принципу волочения под действием осевой силы винта. Груз удерживается от вращения вместе с винтом силами тяжести и трением между грузом и кожухом.

Рис. 65. Устройство шнекового конвейера: 1 – электродвигатель; 2 – редуктор; 3 – желоб; 4 – вал с винтовыми лопастями; 5 – подшипник вала; 6, 7 – загрузочное и разгрузочное отверстия.

Рис. 66. Принципиальная схема винтового транспортера: 1 – загрузочное устройство; 2 – транспортирующая часть; 3 – разгрузочное устройство.

В случае наклонного или вертикального транспортирования подшипник, воспринимающий осевую силу, устанавливается вверху для того, чтобы вал был нагружен растягивающим, а не сжимающим усилием.

Величина осевой силы подшипника, действующей на вал винта, определяется как:

Формула № 47.

где Т = P/ω – крутящий момент, действующий на вал шнека, Н·м;

Р – мощность, расходуемая на вращение вала, Вт;

ω – угловая скорость вращения вала, рад/с;

d = (0,7–0,8) D – диаметр, проходящий через центр тяжести перемещаемого груза, м;

D – диаметр кожуха (желоба), м;

α – угол подъема винтовой линии;

φ – угол трения между винтом и грузом.

Неподвижная труба (желоб) транспортера может состоять по аналогии с другими (ленточный, ковшовый) конвейерами из нескольких секций. Изготовляют трубу из листовой стали толщиной 1–2 мм. Вал шнека обычно составной, из цельнотянутой трубы со стенкой толщиной 3–5 мм. Отдельные участки вала длиной 3–4 м соединяют металлическими вставками.

На специально заготовленном кондукторе проверяют отклонение отдельных секций желоба от формы.

Последовательность монтажа шнекового конвейера следующая.

1. Разметка оси конвейера. Установка привода.

2. Последовательный монтаж секций конвейера (снизу вверх). Фланцы секций желоба соединяют болтами. Регулировка (выставление в проектное положение) осуществляется с помощью прокладок между фланцами.

3. Установка частей вала шнека одновременно с монтажом секций. Перемещением подшипниковых опор регулируют совпадение оси вала ее проектному положению. Варианты соединения составного вала шнека показаны на рис. 67.

4. Выверка положения всей конструкции. Радиальный зазор между поверхностями желоба и винта при диаметре шнека до 250 мм должен составлять 10 мм, а при диаметре более 250 мм – 15 мм.

5. Прокручивание шнека вручную. Витки шнека не должны задевать стенки желоба. Радиальная разница для витков шнека не должна превышать 0,0001 длины конвейера.

Рис. 67. Соединение составного вала шнека транспортера.

6. Монтаж загрузочного, разгрузочного лотков. Длину шнека (открытую) в загруженной части рекомендуется обеспечивать равной (1,5–2,5) р, где р – шаг винта (см. рис. 66).

7. Установка ограждения вокруг вращающейся части привода и опробование шнека на холостом ходу в течение 2 ч.

Глава 4
Монтаж и эксплуатация привода конвейеров

4.1. Валы и муфты

В приводах конвейеров и в других машинах крутящий момент передается от одного вала к другому с помощью муфты, ремня (ременная передача), цепи (цепная передача), зубчатых колес (зубчатая передача), жестких фрикционов (фрикционная передача). При монтаже таких валов возникают отклонения от нормального (расчетного) расположения геометрических осей этих валов (таблица 14). Предварительно у валов, муфт, опор валов проверяется их отклонение от формы (цилиндричность, крутость, прямолинейность, плоскость) с тем, чтобы при последующей после монтажа проверке отклонений от расположения учесть отклонение от формы.

Таблица 14. Отклонение от расположения валов в пространстве

Известно много способов проверки отклонения валов от правильного расположения (рис. 68). Наиболее точные способы с использованием микрометрических приборов. Значительное повышение точности получается в случае применения скоб, так как при этом существенно увеличивается контролируемое значение параметра за счет увеличения радиуса, на котором определяется отклонение.

Для соосных валов муфт завершающей операцией является их центровка – проверка и регулировка соосности. Последовательность центровки следующая (рис. 69).

1. Зафиксировав валы от вращения в произвольно выбранном положении (условно назвав его первым φ = 0°), измеряют отклонение a₁, b⁰₁, b⁰₂, b⁰₃, b⁰₄.

2. Поворачивают один вал на угол φ = 90°, измеряют отклонения a₄, b⁹⁰₁, b⁹⁰₂, b⁹⁰₃, b⁹⁰₄.

Рис. 68. Способы проверки взаимного расположения валов и муфт: а– по линейке (соосны при d = 0 в любом положении); б – по клиньям (без перекоса при одинаковом заглублении клина в любом положении); в – по скобе (соосны при а₁ = а₂ и b₁ = b₂); г – то же, с регулировочными винтами; д – то же, с индикаторами; е – то же, с микрометром; ж – по отвесу, скобе и уровню; з – по струне и скобам; и, к, л – по струне и угольнику; м – по нутромеру и уровню; 1 – линейка; 2 – клин; 3 – скоба; 4 – регулировочный болт; 5 – индикатор; 6 – микрометр; 7 – отвес; 8 – уровень; 9 – струна; 10 – угольник; 11 – нутромер.

3. Поворачивают вал на 180°, измеряют отклонения a₂, b¹⁸⁰₁, b¹⁸⁰₂, b¹⁸⁰₃, b¹⁸⁰₄.

4. Поворачивают вал на 270°, измеряют отклонения a₂, b²⁷⁰₁, b²⁷⁰₂, b²⁷⁰₃, b²⁷⁰₄.

5. Рассчитывают параметры:

аналогично для b3, b4.

Рис. 69. Схема центровки валов (муфт) и записи ее результатов.

6. Проверяют равенства (оценка правильности проведения замеров):

а₁ + а₂ = а₃ + а₄;

b₁ + b₂ = b₃ + b₄.

В случае невыполнения равенства производят повторное вращение.

7. Находят расцентровку:

по горизонтали:

по вертикали:

8. Определяют необходимое смещение вала для устранения расцентровки:

по горизонтали:

по вертикали:

где l – расстояние между подшипниками вала;

D – диаметр полумуфт (скоб) в месте измерения зазоров.

9. Определяют необходимое смещение вдоль оси вала:

где n – расстояние от торца полумуфты до середины ближайшего подшипника.

10. После корректировки положения опор вала вновь повторяют все операции и добиваются допустимых отклонений.

Допускаемое отклонение в расположении валов, муфт тем меньше, чем больше их частота вращения.

С увеличением диаметра вала допускаемое смещение увеличивается так, как это приведено на рис. 70.

Допускаемые отклонения большинства муфт при сборке: угловое – δ = 20’–40’, что равносильно перекосу 0,01–0,02 мм на 100 мм длины, радиальное – от 0,02 до 0,06 мм.

При соединении валов цепными муфтами в зависимости от диаметра вала допускается смещение осей валов: радиальное 0,15–0,7 мм, угловое до 1°. Муфты с упругой торообразной оболочкой допускают еще большее смещение валов – радиальное до 5 мм. Наибольшее угловое смещение допускают самоустанавливающиеся угловые муфты (карданы) до 45°.

Рис. 70 – Допускаемое смещение осей, валов: a – угловое смещение; d – радиальное.

4.2. Ременные передачи

Ременная передача является одним из старейших типов механических передач, сохранивших свое значение до последнего времени из-за своих преимуществ: плавность и бесшумность, большая скорость и простота устройства, возможность передачи крутящего момента на большие расстояния.

Последовательность монтажа ременной передачи следующая:

1. Проверка отклонения от формы шкивов;

2. Проверка отклонения валов от расчетного (проектного) расположения;

3. Балансировка шкивов;

4. Напрессовка шкивов на вал и совмещение их середин, фиксация шкивов;

5. Проверка отклонения шкивов от параллельности;

6. Установка и натяжение ремня (ремней). Схема проверки торцевого и радиального биения (отклонения от размера) шкивов и их величины приведены на рис. 71, а способы проверки отклонения валов от правильного расположения – в разделе 4.1 настоящего пособия.

Рис. 71. Величина и схема измерения радиального и торцового биений шкивов ременных передач.

При изготовлении центр массы шкива может быть смещен от оси вращения в радиальном направлении.

Рис. 72 – Схема статической балансировки: а– на призмах; б – на дисковых роликах; в – на сферической пяте; г – на весах.

Для совмещения центра массы с осью вращения проводят статическую балансировку, схема которого приведена на рис. 72.

Шкив монтируется на вал таким образом, чтобы центры вращения вала и шкива были минимально удалены. После чего шкив в сборе с валом устанавливается на призмы.

Вращаясь под действием эксцентрично приложенной силы тяжести шкива, он останавливается. При этом центр тяжести шкива будет ниже оси вращения. Правильное положение этого центра на радиусе шкива определить невозможно, но положение радиуса на шкиве, на котором он расположен, после трех попыток устанавливается более-менее правильно.

На этом радиусе ближе к ободу сверлением или другим методом удаляют часть металла. Убираемую массу можно определить. Для этого на продолжении через центр отмеченного радиуса (противоположной стороне) наклеивается такой кусок пластилина, при котором шкив останавливается после толчка в различных (случайных) положениях. Масса данного куска пластилина, умноженная на расстояние до центра вращения, равняется произведению массы удаленного металла (с противоположной стороны) на его расстояние до этой же оси. Допустимый дисбаланс, т. е. произведение неуравновешенной массы на расстояние до оси вращения, указанной оси приведен на рис. 73.

Динамическая неуравновешенность (несбалансированность) шкивов вызывается тем, что центр тяжести шкива оказывается смещенным от середины шкива в осевом направлении. Для таких шкивов динамический дисбаланс устраняется на специальных стендах после изготовления и при монтаже обычно не выполняется.

Рис. 73. Допустимые значения дисбаланса шкивов ременных передач Погрешности напрессовки шкивов на вал даны на рис. 74.

Рис. 74. Погрешности установки шкивов на валу: а– качение на шейке вала; 6 – радиальное биение на шейке вала; в – торцевое биение; г – неполное прилегание к упорному торцу.

Для их устранения следует оценить эти погрешности согласно схеме, приведенной на рис. 75.

Рис. 75. Схемы проверки собранных шкивов и валов: а – отвесом, б – линейкой, в – струной.

Совмещение середины шкивов проверяют по зазорам «а» (см. рис. 75), прикладывая линейку (на малых расстояниях) или струну (на больших расстояниях) к торцам большего шкива.

Допустимое торцевое, радиальное биение не должно превышать указанного на рис. 71.

Заключительной операцией является установка и натяжение ремня. Ремень устанавливается сначала на малый шкив, затем – на большой. Способов натяжения известно достаточно много (рис. 76).

Рис. 76. Способы натяжения ремней: 1 – от силы тяжести ремня; 2 – от силы упругости ремня; 3 – от нажимного ролика; 4, 5 – пружинами; 6,7 – тяжестью груза, электродвигателя; 8 – от окружного усилия шестерни; 9 – от реактивного момента; 10 – от нажима ведущей ветви на нажимной ролик; 11 – от реактивного момента за счет качания корпуса редуктора.

Решающее влияние на срок службы ремня оказывает усилие предварительного его натяжения. При слабом натяжении ремень будет проскальзывать, нагреваться, возможно биение ветвей (резонанс).

Сильное натяжение обусловит быструю вытяжку, потерю эластичности, лишнюю нагрузку на опоры вала, износ ремня и шкива.

По результатам экспериментальных данных, допустимым (нормальным) предварительным напряжением в ременных передачах принято: для плоских ремней σ₀ = 1,8 Н/мм², клиновых σ₀ = 1,2–1,5 Н/мм².

Усилие предварительного натяжения определяют как:

Формула № 48.

где А – площадь поперечного сечения ремня, мм².

Контроль правильности натяжения ремня определяют по величине прогиба f при приложении определенного усилия нажатия F (рис. 77).

Рис. 77. Величина прогиба ремней типов А, Б, В, Г, Д в зависимости от межосевого расстояния.

Связь указанных величин выражается зависимостью:

Формула № 49.

где а – межосевое расстояние, мм.

В зависимости от величины усилий F, F₀ прогиб может изменяться от 0,01 до 0,2, т. е. в 20 раз.

Известно, что расчетным образом или по справочным данным для каждого типа ремня соответствующей длины при определенных прочих условиях (скорость, диаметр шкивов, режим работы и т. п.) установлено оптимальное значение окружного усилия (Ft) или мощности, передаваемой передачей. Экспериментально это также можно установить следующим образом. Теоретическая частота вращения ведомого шкива при отсутствии проскальзывания определяется как (см. рис. 77).

Формула № 50.

где n₁ – частота вращения ведущего диска, мин^–1;

D1, D2 – диаметры ведущего и ведомого шкивов соответственно, мм.

Однако из-за того, что натяжение в набегающей на ведомый барабан ветви меньше, а в сбегающей больше, длина участка ремня до набегания на шкив меньше, чем после сбегания. Это изменение длины происходит на шкиве от момента набегания до момента сбегания этого участка ремня, т. е. ремень как бы проскальзывает. Это явление называют упругим скольжением, оно является основной причиной износа ремня и шкива.

Экспериментально величина скольжения устанавливается как разница между теоретической частотой вращения ведомого шкива (n₂) и фактической (n_2ф):

Формула № 51.

Скольжение отрегулированной передачи не должно быть более 0,01. Определение оптимальных силовых нагрузок проводится следующим образом:

1. Натягивают ремень до рекомендуемого начального натяжения F₀.

2. Поэтапно, плавно повышают нагрузку, передаваемую передачей, т. е. увеличивают каждый раз усилие F_t.

3. Фиксируют для каждого значения F_t соответствующую величину e.

4. Строят график зависимости пример которого приведен на рис. 78. Величину называют коэффициентом тяги.

Рис. 78. Изменение скольжения и КПД ремней передачи в зависимости от передаваемой нагрузки.

Из графика видно, что при определенном значении φ = 0,4–0,5 величина КПД передачи

(где V – скорость перемещения ремня, м/с) максимальна, в соответствии с чем рекомендуют определенное значение F_t или мощности для данного типа ремня. Это позволяет рекомендовать использовать ремни только для тех значений F_t, для которых он изготовлен.