链板_链条输送机的设计与应用

2006年8月玻璃与搪瓷GLASS&ENAMELVol.34No.4Aug.2006

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链板-链条输送机的设计与应用

沈永松

(温州职业技术学院机械系,浙江　温州　325035)

摘要:通过笔者自行设计的链板-链条输送机应用实例,阐明链板-链条输送机的设计方法、理

论计算及使用场合,分析了该输送机的机械特性。

关键词:链板-链条输送机;设计计算;应用中图分类号:TQ171.5　　文献标识码:B　　文章编号:1000-2871(2006)04-0017-03

DesignandApplicationofConveyersBasedonChainandSprocketSHENYong-song

带式输送机是现代物料连续输送的重要设备。在工农业生产中应用越来越广泛,在轻工、食品机械设计中最为常见,特别在玻璃、陶瓷工业中得到普遍应用。然而,带式输送机普遍存在输送带容易拉长、破损、断

裂失效等使用寿命短、维修量大等问题,常常会因更换输送带使整条生产线处于停止状态,严重影响生产率的提高。本文叙述一种链板-链条式输送机,较好地解决了输送带容易损坏的问题。经过在玻璃工业和陶瓷工业企业使用,效果很好。

1　链板-链条式输送机的工作原理与设计

图1为笔者设计的链板-链条式输送机的装配图。其工作原理如下:电机通过皮带、皮带轮驱动变速机,由变速机进行减速及变速(图中未画出),再通过链条带动小链轮10运动,使得锥齿轮11转动,带动锥齿轮8,通过立轴7将动力传给大链轮6,再由大链轮经过链条15带动大链轮1转动。链板2的形状如图2所示。链板是根据所采用的链条节距进行设计,链板通过铆接的方法连接在链条上(如图3所示)。链板的上平面是输送物料的平面,为了使链板上平面平整,应在链板上预钻2个凹孔(如图2的I孔)。由于链板下面的两端同时放在内托板13和外托板14上运行,所以,能够保持输送带的工作面水平运行。链条15只提供输送拉力。由于该设计中可以将链板2、内托板13、外托板14及大链轮1、6进行淬火等热处理,得到较高的硬度,使得输送机的使用寿命有很大提高。同时,由于链条15的硬度和承载能力都比较高,不易拉长,所以,该输送机不但使用寿命长,同时机械刚度也很好。输送机长度根据要求进行设计,然后进行强度校核。

2　链板-链条式输送机的拉力计算

链板-链条输送机是一个复杂的机电系统,它是由闭环的承载输送带、托板、驱动装置、调整装置等组成。在输送机的起、制动过程中,主要影响因素是:

⑴输送机的运行阻力。

3收稿日期:2005-05-18

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　玻璃与搪瓷　　　　　　　　　　　　　　　2006年　・18・

　　　　　　　　　图1　链板-链条输送机装配图　　　　　　　　　　　　　图2　链板的形状和尺寸　　　　　　1-大链轮　2-链板　3-销钉　4-套筒　5-滚子　　　　　6-大链轮　7-主轴　8-锥齿轮　9-横轴　10-小链轮　　　　11-锥齿轮　12-调整架　13-内托架　14-外托架　15-链条⑵输送带的力学性质。

⑶输送机的载荷状况。在分析计算链板式输送机的受力时,作如下假设:⑴物料在输送带的承载区上均匀分布。⑵链轮与链条之间的摩擦力忽略不计。2.1　输送机在正常运行中链条拉力的计算

输送机正常运行的阻力即链条的拉力由两部分组成。

第1部分为载荷、链板和链条本身的质量产生的摩擦力引起链条拉力:

F1=(m1+m2)fν

式中　m1,m2———分别为载荷、链板和链条的质量　　　f——链板在运行中的动摩擦系数,它的大小与链板及托板材ν—料有关,也与运行线速度有关。

第2部分是在运行过程中链条15作变速运动,这就必然会引起动载荷,如图4所示。

链条前进加速度:

DDνβαc=d=-1ω1sinβd=-1ω12sinβ

dt2dt2β=±180°　　(Z1为主动链轮的齿数)

Z1

式中　D1———主动链轮的节圆直径

ω1—　　　——主动链轮的角速度

这样,可以得到由动载荷引起的链条的拉力:

F2=(m1+m2)αc=-D1

图3　链板和链条装配图(I局部放大)

2-链板　3-销钉　4-套筒　5-滚子

2

D1

(m1+m2)ω1sinβ(m1+m2)ω1sinβ

2

2

　　这时,链条的总拉力:Fz1=F1+F2=(m1+m2)fν-

2

　第34卷第4期　　　　　　　　　　　　玻璃与搪瓷　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・19・180°　　由于β=±有时是负值,所以最大值应该是2项叠加。

Z1

图4　链条的瞬时线速度

2.2　输送机启动时链条拉力的计算

启动时由于输送带的加速度较大,这时链条的总拉力:

Fz2=(m1+m2)fj+(m1+m2)αq=(m1+m2)(fj+αq)式中　fj———链板与托板之间的静摩擦系数

αq—　　　——启动时输送带的加速度

在设计时,根据Fz1和Fz2的大小选择滚子链条节距的大小,并应进行强度校核。

3　输送机的制造方法和主要技术参数根据上述的设计方法,笔者最近为一家玻璃瓶罐企业制造了一台链板-链条输送机,采用TG158型滚子链条。为了保证链条销钉3的质量(见图3),在制造时,选购TG158双列链条,然后,拆除上列部分,这样得到较长的销钉,再将链板上的2孔分别套在同在外链板的2只销钉上,并进行铆接。按此方法依次安装,就可得到链板-链条输送带。也可以采用焊接然后磨平的加工工艺代替铆接工艺。

4　结语

该链板-链条输送机在玻璃瓶罐退火窑及陶瓷制品退火窑自动线上使用后效果理想(如图5所示),使用寿命比原来钢丝网带输送机大大延长。输送机的长度可以设计得较长,由于链条不容易拉长,不需要经常调节2链轮的中心距离,特别适合于高温、多尘的恶劣环境。

图5　链板-链条输送机在玻璃瓶罐退火窑的应用实例

参考文献:

[1]　成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社,2004.[2]　骆涵秀,李世伦.机电控制[M].杭州:浙江大学出版社,2000.