Погрузочные машины непрерывного действия
Общая характеристика и классификация
Большой объем погрузочно-разгрузочных работ в короткие сроки при многообразии грузов в сельском хозяйстве наиболее эффективно выполняют погрузочные машины непрерывного действия. Эту машину от транспортеров отличает наличие питателя (заборного устройства) и самоходности. В ее состав входит до трех различных транспортеров. Погрузчик общего назначения для тяжелых грузов — минеральных удобрений, строительных материалов, грунта, навоза — состоит из ленточно-винтового питателя 1 (рис. 101), подающего груз к ковшовому элеватору 2, который поднимает его и передает на сбросной ленточный транспортер 3. Погрузчик имеет собственное шасси 4 с четырьмя ведущими колесами. Привод в движение рабочих органов и передвижение погрузчика осуществляются от двигателя; производительность 150 м3/ч, скорость передвижения от 0,2 до 20 км/ч. Достоинства погрузчиков непрерывного действия: высокая производительность, что позволяет сократить простои транспортных средств под погрузкой, непрерывность потока груза, самозабор груза, мобильность и маневренность.
Вид А
Рис. 101. Схема погрузчика непрерывного
действия: 1 — ленточно-винтовой питатель; 2 — ковшовый элеватор; 3 —
сбросной транспортер;4 - самоходное
шасси.
Недостаток — сравнительно малое использование рабочего времени в году, возможность универсализации этих погрузчиков ограничена из-за существенной разницы физико-механических, свойств грузов. Поэтому в сельском хозяйстве применяют специальные погрузчики для зерна, кукурузы, капусты, корнеплодов,, соломы и др. Погрузчики непрерывного действия можно классифицировать: по способу забора груза: зачерпыванием (рис. 102,и, к), загребанием (рис. 102, а, б, в, е, ж), подгребанием (рис. 102,г, з, л) и подкапыванием (рис. 102,д, м); по способу агрегатирования: навесные (рис. 103, а, б), прицепные (рис. 104,г), на собственном шасси (автономные) (см. рис. 101). Питатели (заборные устройства) Работоспособность погрузчика непрерывного действия зависит от соответствия питателя физико-механическим свойствам груза в его надежности в работе. Принципиальные схемы питателей очень разнообразны. Поэтому при универсализации погрузчиков питатель может стать сменным оборудованием, как это делается при переоборудовании стогометателей. На рисунке 102, а, б показаны схемы рычажно-грабельных питателей, предназначенных для соломы, сена и корнеплодов. Они работают непрерывно по повторяющемуся циклу. Если поставить параллельно два, три механизма со сдвигом фаз вращения кривошипа, то можно получать непрерывный поток груза. Механизм с гидравлическим управлением (см. рис. 102, в) работает при стационарном положении погрузчика, траектория и цикл определяются условиями работы. Подкапывающий кулачковый питатель (см. рис. 102,г) предназначен также для клубнекорнеплодов. Чтобы клубни не повреждать, кулачки обрезинивают.
Рис. 102: Схемы питателей: а - грабельный шатунно-кривошипный с кулисой; б - грабельный шатунно-кривошипный; в - грабельный с гидроприводом; г - скребковый; д - кулачковый; е - лопастной; ж - ротационный; з - винтовой; и - ковшовый барабанный; к - элеваторный; л - дисковый; м - вибрационный.
Рис. 103. Схемы зернопогрузчиков: а — ЗП-100; б — ЗПН-60; в -АПП-125; г — ТСУ; 1 — дисковый питатель; 2, 5 и 8 — подъемные транспортеры; 3,6 и 11 — сбросные транспортеры; 4, 7 и 10 — питатели; 9 — самоходная тележка.
На рисунке 102,е, ж, л показаны подгребающие питатели, соответственно лопастной или штифтовой для пластичных грузов, пальцевый для сена с плоскопараллельным движением пальцев и дисковый для сыпучих грузов (зерно, удобрения). Ковшовый барабанный и ковшовый элеваторный питатели, применяемые для кускового и сыпучего грузов (початки, удобрения), показаны на рисунке 102, и, к. Подгребающие питатели скребковый (см. рис. 102, г) и винтовой (см. рис. 102, з) широко применяют в зернопогрузчиках. Возможность транспортировать по плоскости вверх под углом до 10...12° при вибрации использована в питателе, показанном на рисунке 102, ж. Схемы и конструкции погрузчиков Погрузчики, используемые в сельском хозяйстве, можно разделить на погрузчики общего назначения (см. рис. 101) и специального.
Рис. 104. Схемы специальных погрузчиков,: а
— для силоса; б —для тюков сена; в — для свеклы; г — для минеральных удобрений; д
— для початков кукурузы; е — для
сена; ж — для капусты; з —для навоза; 1 — фрезерный барабан; 2
— шнек; 3 —метательный транспортер; 4 —дефлектор; 5 и 30 — тракторы; 6, 7, 8, 16,
19, 20, 21, 25 и 29 —
подъемно-отгрузочные транспортеры; 9 —
грабельное устройство; 10 — рукоять;
11 — стрела; 12 и
27 — поперечный сбросной транспортер;
13 — рушитель; 14
— подгребающий шнек; 15 — элеватор; 17 —гусеничное шасси; 18 и 28 —питатели; 22 — подборщик; 23 — приводной
механизм; 24 — подбирающий механизм; 25 — самоходное шасси.
Зернопогрузчики
Наиболее распространены скребковые и ленточные погрузчики для погрузки и перевалки зерна. Зернопогрузчик ЗП-100 на самоходном шасси (рис. 103, а) наезжает на бунт с зерном. Дисковые питатели 1 подают зерно к скребкам подъемного транспортера 2. Далее зерно пересыпается на сбросной ленточный транспортер 3 и поступает в транспортные средства. Сбросной транспортер может поворачиваться в горизонтальной плоскости на угол б в обе стороны. В ином варианте решено устройство питателей у зернопогрузчиков (см. рис. 103,б, в); у первого (типа ЗПН-60) питателем 4 служат поперечные скребковые транспортеры, подгребающие зерно к основному подъемному скребковому транспортеру 2; у второго (типа АПП-125) питатели 7 выполнены в виде шнеков, подающих зерно к скребковому транспортеру 8. Схема механизированной зернопогрузочной машины по типу ТСУ показана на рисунке 103, г. Базой машины служит самоходная тележка 9. Заборный транспортер 2 может поворачиваться в вертикальной (на 25...30°) и горизонтальной (на 300°) плоскостях, чем достигается наибольшая погрузка зерна с одной установки (550...600 т). Для механического перелопачивания (проветривания) зерна на зерноочистительных токах, формирования бунтов из куч зерна, образуемых самосвалами, и для погрузки зерна в транспортные средства предназначены зернопогрузчики ЗПН-60, ЗП-100, ЗМ-30 и автономный зернопогрузчик ЗПС-60, состоящий из самоходного шасси, питателя, подъемного и сбросного транспортеров. Более производительный зернопогрузчик АПП-125 обладает высокой производительностью (125 т/ч) и малой металлоемкостью (10,5 кг/т), дает наименьшую затрату труда на тонну погруженного зерна (0,015 чел.-ч). Эффективность применения зернопогрузчиков на погрузке приведена в таблице 26.
Таблица 26
|
Автомобиль |
время загрузки одного автомобиля погрузчиком, мин | ||
|
ЗП - 40 |
ЗП-100 |
АПП-125 | |
|
Типа ГАЗ-53 |
6... 10 |
2,5 |
2 |
|
Типа ЗИЛ-130 |
12...15 |
5,0 |
3 |
Для формирования высоких бунтов, охлаждения и просушивания
зерна применяют самоходный зерновой метатель ЗМ-30, у которого вместо сбросного
транспортера поставлен ленточный метатель для перемещения зерна на расстояния
до 11 м. Его производительность до 40 т/ч, скорость передвижения вперед
0...450 и назад 0...250 м/ч. Ширина захвата 4,3 м.
Специальные погрузчики
предназначены только для определенного груза. Это обусловливается или большим
объемом грузоперевалки (навоз, силос, свекла), или специфичностью груза (тюки
сена, капуста), или своеобразными условиями работы погрузчика (выгрузка
минеральных удобрений из железнодорожных вагонов).
Погрузчик
типа ПСН, ПСК и ФН предназначен для измельчения и погрузки силоса из буртов и
траншей и соломы из^ скирд в транспортные средства. Его навешивают на трактор 5
(рис. 104,а). Фрезерный барабан укреплен на маятниковой раме. Фрезерованный
силос попадает на лоток подающего шнека 2 с лопастями, которые
направляют его в метательный транспортер 3, Затем по направляющей
трубе и дефлектору он выбрасывается в транспортную машину. Производительность на
силосе до 25 т/ч, на соломе до 5 т/ч; высота погрузки до 4,2 м.
Тюкоподборщик
предназначен для подбора на ходу тюков сена и погрузки их в кузов автомобиля.
Тюкоподборщик прицепляют слева по ходу автомобиля, чтобы облегчить шоферу наблюдение
за работой.
Тяговый орган, приводимый в движение от ходового
колеса,.. состоит из двух секций: первая —это двухрядный цепной с зацепами
транспортер 6, выполняющий роль подъемного механизма; вторая — однорядный
цепной транспортер 7, перемещающий тюки на верхнюю площадку, с которой они
сгружаются в кузов автомобиля.
Погрузочная
машина типа ГРС применяется для механизированной погрузки свеклы
из кагатов и куч в полевых условиях. В процессе работы свеклопогрузчик
подъезжает к куче свеклы; лемех
подъемного транспортера
8 (рис. 104, в) вводится под нее и подает свеклу на транспортер.
Одновременно куча удерживается от рассыпания, а при необходимости подгребается
специальным грабельным устройством 9. Грабельной решеткой, шарнирно закрепленной на рукояти 10, и стрелой 11 управляют
гидроцилиндрами. Свекла с подъемного транспортера переходит на поперечный
сбросной 12 и далее в
транспортные средства.
Для механизации погрузочно-разгрузочных работ со слежавшимися
грузами (соль, суперфосфат, калийная соль, сульфат аммония и др.) на складах и
в железнодорожных вагонах предназначены машины типа МВС-4, имеющие сложное
питательное устройство, состоящее из
рушителя
13 (рис. 104,г),
представляющего собой семь вертикальных шнеков и горизонтальный подгребающий
шнек 14.
Груз зачерпывается ковшами крутонаклонного элеватора 15
и подается на отгрузной транспортер 16, который сбрасывает груз на транспортер-удлинитель и
далее в транспортные средства. Машину монтируют на раме, опирающейся на гусеничный
ход 17.
Производительность 60 т/ч.
Примеры технологических процессов погрузки и
завершающей операции подборки и погрузки груза, рассредоточенного по полю,
показаны: на рисунке 104,д — подборка
и погрузка початков кукурузы; на рисунке 104, б — подборка и погрузка в
транспорт сена из валка; на рисунке 104, ж — подборка кочанов капусты с грядок. Погрузчик капусты типа ПК
навешивают на самоходное шасси 28 (рис. 104,ж). Основные узлы машины: цепочно-кулисный
с пальцами подбирающий механизм 24, подъемный транспортер 25,
поперечный транспортер 26, наклонный сбросной транспортер 27
и приводные механизмы.
На рисунке 104, з
показан погрузчик навоза, снабженный цепочно-планчатым питателем с веерным
движением.
Основы проектирования и расчета
Погрузочная машина непрерывного действия обычно
связывает технологическую цепь производственного процесса и поэтому должна быть
машиной высокой эксплуатационной надежности, удовлетворяя основным требованиям:
безотказность в работе, малые энергоемкость, металлоемкость и эксплуатационные
расходы.
При проектировании погрузочной машины необходимо обеспечивать:
максимально возможное соответствие питателя роду груза;
это имеет особое значение для сельскохозяйственных грузов;
увеличение времени использования погрузчика путем
универсализации, снабдив его сменными питателями;
самоходность при максимальной способности к маневрированию
и работе на ходу и позиционно;
простоту загрузки транспортных средств, для чего
сбросной транспортер удобно делать поворотным на обе стороны до ~ 90°;
простоту и легкость управления машиной, при этом
предпочтительнее гидравлическая или электрогидравлическая система.
Определение производительности.
Работа в погрузчике питателя, подъемного и сбросного
транспортеров взаимосвязана и поэтому должна быть согласованной.
При проектировании необходимо обеспечить
последовательно нарастающую транспортную способность:
Пзп ≤Пс,
где Пз, Пп и Пс —
соответственно расчетные производительности питателя, подъемного и сбросного
транспортеров.
Определение мощности. При
одномоторном приводе общая мощность погрузчика непрерывного действия равна
сумме мощностей, потребляемых всеми рабочими и вспомогательными органами при
одновременной их работе:
N = Nз
+ Nп + Nс + Nх ,
где Nз — мощность, потребляемая питателем;
Nп
и Nс —
соответственно мощности подъемного и сбросного транспортеров;
Nх
—мощность на передвижение с учетом напорного сопротивления.
Все соображения по проектированию и
расчету для погрузчиков периодического действия относятся и к машинам
непрерывного действия.
