1 運(yùn)行阻力
由于物品沿滾筒運(yùn)動的總阻力系由三部分組成,無動力滾筒輸送機(jī)水平或傾斜布置時的物品運(yùn)行阻力,一般可參照圖5分別按以下公式計算。
圖5 運(yùn)行阻力計算簡圖
(1)滾筒軸頸處的摩擦阻力
在實際應(yīng)用當(dāng)中,cos b/cos Rm≈1,則公式可簡化為:
式中:G一單件物品的質(zhì)量(kg);
q一單個滾筒旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量(kg);
z一與單件物品同時接觸的滾筒數(shù);
d一滾筒軸直徑(cm);
D一滾筒外徑(cm);
u一滾筒軸摩擦系數(shù),滾動軸承μ=0.05~0.1,滑動軸承μ=0.2~0.3;
g一重力加速度(m/s) ;
P m一物品與滾筒的摩擦角;
B一輸送機(jī)傾角。
(2)物品沿滾筒滾動阻力
式中:k一物品與滾筒間滾動摩擦系數(shù),對于一般的鋼制滾筒可按表2選取。
表2 物品與滾筒間滾動摩擦系數(shù)
物品材料 | k |
鋼 | 0.7~0.9 |
木材 | 1.5~2. |
式中:fm一物品沿滾筒的滑動摩擦系數(shù)。其余符號意義同前。所以,單件物品沿滾筒運(yùn)動的總阻力(N)為:
對有輪緣的滾筒輸送機(jī),按下式計算:
式中:c一輪緣附加阻力系數(shù),c=1.2~1.5。
在物品開始移動時,因靜摩擦力的作用,其運(yùn)行阻力要大于上述計算值。靜摩擦系數(shù)一般約為動摩擦系數(shù)的1.5~1.7倍。當(dāng)物品輸入間隔時間較長,且運(yùn)行速度大于0.5m/s時,還須考慮運(yùn)行中的慣性阻力。
2 滾筒輸送機(jī)傾角的確定
當(dāng)滾筒輸送機(jī)布置成具有一定向下傾斜度線路是,被輸送的物品在輸送方向的動力來自物品的重力分力G g sinβ,其中β為輸送機(jī)傾角,如圖6所示。該力用來克服運(yùn)動總阻力和物品加速運(yùn)行阻力。為了保證物品運(yùn)動,必須使物品的加速度大于零,即
圖6 傾角推薦值
在實際應(yīng)用中,輸送機(jī)的傾角很小,可認(rèn)為cosβ≈1和sinβ≈tanβ,則保證滾筒輸送機(jī)穩(wěn)定輸送物品的傾角用下式確定:
式中符號意義同前。通常情況下,無動力滾筒輸送機(jī)的下傾角多取tanβ=0.02~0.04,表3列出輸送常用物品時,取表中數(shù)值的1.25~1.5倍。滾筒輸送機(jī)傾角的數(shù)值可供參考。
表3輸送若干物品時的輸送機(jī)
物品名稱 | 物品質(zhì)量(kg) | 輸送機(jī)傾斜角β |
木箱 | 9~22 | 2°8′ |
木箱 | 23~65 | 2° |
木箱 | 68~11O | 1°43′ |
紙板 | 1.4~3.0 | 4° |
紙板 | 3.5~7.0 | 3°26′ |
紙板 | 8.O~23.O | 2°52′ |
結(jié)構(gòu)木 | 一 | 2°18′ |
紙輥 | 一 | 1°09′ |
鋼板 | 一 | 0°55′ |
鑄件 | 一 | 0°52′ |
式中:v k一物品通過L距離時的速度(m/s);
v o一物品進(jìn)入輸送機(jī)時的速度(m/s);
L一輸送距離(m)。
對于無動力滾筒輸送機(jī)來講,輸送速度一般不應(yīng)超過0.5m/s,如果輸送距離較長,輸送速度過大時,應(yīng)在輸送線路上增加阻尼限速裝置,最簡單的方法是在兩段傾斜輸送之間增加一段水平輸送,以保證輸送平穩(wěn)。
4 物品與滾筒的摩擦力
為了保證物品沿滾筒輸送機(jī)運(yùn)動,物品與滾筒的摩擦力應(yīng)能克服滾筒的轉(zhuǎn)動阻。即:
式中符號意義同前。由公式(21)可以看出,要使物品能夠沿滾筒移動,必須盡量減小滾筒的質(zhì)量、滾筒軸直徑和軸頸處的摩擦系數(shù),并盡可能加大輥筒的直徑。
5 滾筒的載荷計算
在進(jìn)行滾筒輸送機(jī)零件強(qiáng)度計算式,滾筒的計算載荷按下列值確定:
單列滾筒輸送機(jī)取(0.5~0.7)G g
雙列滾筒輸送機(jī)取(0.4~0.6)G g
式中:G一單件物品的質(zhì)量(kg)。
其余符號同前。
滾筒重力輸送的速度一般不宜超過0.5m/s,當(dāng)輸送距離過長、速度超限時,應(yīng)在線路中增設(shè)阻尼裝置,以保證輸送平穩(wěn)。