ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ Seria: Mechanika z. 52
1221 Nr kol. 339
Wojciech Pillich
Instytut Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn
PEWIEN PROBLEM WSPÓŁDZIAŁANIA PRZENOŚNIKÓW TAŚMOWYCH
Streszczenie. Praca zawiera analizę współdziałania układu przenośni
ków taśmowych służących do rozdzielania transportowanych ładunków. 0- mówiono układ składający się z trzech przenośników o różnych długoś
ciach i rozwijających różne prędkości. Podano wyniki badań względnych przemieszczeń taśm między sąsiadującymi przenośnikami oraz możliwości przeciwdziałania skutkom tych przemieszczeń.
1. Wstęp
W procesie produkcyjnym spotyka się półprodukty o znacznej długości, opuszczające maszynę w równych, niewielkich odstępach czasu. Proces pro
dukcyjny może wymagać w kolejnych zabiegach zatrzymania produktu na dłuż
szy czas, niż wynika to z przebycia odległości między sąsiednimi produk
tami. Zachodzi wtedy potrzeba zwiększenia tej odległości. Zadanie staje się trudniejsze do wykonania, gdy własności produktu nie pozwalają pa swo
bodne wykonywanie czynności manipulacyjnych, np. składowania.
2. Układ przenośników
Przedstawione zagadnienie można rozwiązać za pomocą układu przenośni
ków o różnych długościach i zmiennych prędkościach taśm. Schemat takiego układu z trzema przenośnikami przedstawia rys. 1.
D
Vi
Z1 Vi/V2
Z 2 Vi/m2
2 .3 0
v 2
Rys. 1. Układ przenośników o Zmiennych prędkościach; D — przenośnik do
stawczy, Z1, Z2 i Z3 - przenośniki o zmiennych prędkościach, 0 - przenoś
nik odbierający, A - rozstaw ładunków, v1 i v„ - mniejsza i większa prędkość taśmy
172 W. Pillich
Pomiędzy przenośnikiem dostawczym o stałej, mniejszej prędkości taśmy v1( oraz przenośnikiem odbierającym o większej prędkości taśmy v2 , zo
stał umieszczony układ przenośników o zmiennych prędkościach taśmy i '2 *
Początkowo wszystkie przenośniki o zmiennych prędkościach posiadają prędkość V., . 7/tedy transportowany ładunek jest wprowadzany na nie z prze
nośnika dostawczego. '7 momencie, gdy cały ładunek znajduje się na przeno
śnikach o zmiennych prędkościach (jak na rys. 1) następuje zwiększenie prędkości taśm do v2 i przekazanie ładunku na przenośnik odbierający.
Przenośnik ten transportuje ładunek do dalszych zabiegów z prędkością v2 Zabiegi te mogą trwać dłużej niż wynika to z czasu potrzebnego na przejś
cie rozstawu A między poszczególnymi ładunkami z prędkością v1 i odby
wać się przy nieruchomym ładunku.
Długość przenośnika Z1 jest tak dobrana, aby przed nadejściem następ
nego ładunku, czyli przebyciem rozstawu A , pierwszy ładunek zdążył opuś
cić przenośnik a ten zmienić prędkość na v1. Następny przedmiot może być dostarczany na przenośnik Z1 z prędkością v1 nie ulegając uszkodzeniu. W czasie wprowadzenia drugiego ładunku na przenośnik Z1, pierwszy ładunek opuszcza przenośnik Z2 z prędkością v2> Przenośnik ten zmienia następnie prędkość na v1, aby przyjąć drugi ładunek zbliżający się z prędkością v1 W czasie przyjmowania tego ładunku przez przenośnik Z2 z prędkością v1, pierwszy ładunek opuszcza przenośnik Z3 z prędkością v2 , po czym przenoś
nik ten zmienia prędkość na v1 i przyjmuje ładunek drugi. Gdy cały ła
dunek znajdzie się na trzech przenośnikach o zmiennych prędkościach, za
czyna się transport z większą prędkością i cykl powtarza się.
Cza3, na jaki można zatrzymać przedmiot po przejściu układu przenoś
ników, zależy od długości przedmiotu, stosunku prędkości w2/v^, rozstawu
A oraz ilości przenośników o zmiennych prędkościach.
Ładunek spoczywający na taśmach przenośników o zmiennych prędkościach, w czasie ich przełączania jest poddawany działaniu sił ściskających i rozciągających. Działanie to występuje w strefach między przenośnikami. W przedstawionym przykładzie istnieją takie dwie strefy, mimo synchroniza
cji prędkości taśm, przez zastosowanie napędu centralnego dla wszystkich przenośników. Wymienione siły spowodowane są różnymi odległościami począt
ków i końców sąsiednich przenośników od bębna napędowego i ograniczoną prędkością przemieszczania odkształcenia w taśmie. Podczas rozruchu lub zmiany prędkości występują różnice w przemieszczeniach taśm na początku przenośnika Z1 i końcu przenośnika Z2 oraz na początku przenośnika Z2 i końcu przenośnika Z3. Jeżeli transportowany ładunek nie posiada odpowied
niej wytrzymałości może ulec uszkodzeniu.
3. Badanie względnych przemieszczeń taśm
Dla dokonania ilościowej oceny opisanego zjawiska przeprowadzono bada
nia [i], na układzie przenośników o następującej charakterystyce:
d łu g o ś ć p r z e n o ś n ik a Z1 X1 = 0 ,7 3 m d łu g o ś ć p r z e n o ś n ik a Z2 = 1 ,5 4 m d łu g o ś ć p r z e n o ś n ik a Z3 = 3 , 4 4 m
p r ę d k o ść taśm y v 1 = 3 , 1 4
cr/s
p r ę d k o ść taśm y = 6 , 7 cm /s
moduł s p r ę ż y s t o ś c i taśm y X = 5 , 0 kS/cm
B a d an ia p o l e g a ł y na o k r e ś l e n i u w z g lę d n y c h p r z e m ie s z c z e ń s e r ' e ~ n i c h p r z e n o ś n ik ó w . Pomiarów dokonywano za pomocą s p e c j a l n e g o przyrządu u s t a w ia n e g o na s ą s ia d u j ą c y c h p r z e n o ś n ik a c h . P rz y r z ą d p o s i a d a ł s p r ę ż y s t y k a - b łą k o p r o m ie n iu 2 5 0 mm, k t ó r y w p rzyp ad k u w y stę p o w a n ia w z g lę d n y c h p r z e s u n i ę ć taśm o b c ią ż o n y b y ł r.a z g i n a n i e . Ha s z c z y c i e kabłąka n a k le j o n o t e n s o - m etry e le k t r o o p o r o w e , k t ó r e p o d łą c z a n o do m ostk a te n s o ir e tr y c z n e g o z r e j e s t r a t o r e m . W yskalow anie p r z y r z ą d u u m o ż liw iło o k r e ś l e n i e z a l e ż n o ś c i między p r z e m ie s z c z a n ie m ram ion k a b łą k a a w sk a z a n ia m i r e j e s t r a t o r a . Po u s t a w i e n iu p r z y r z ą d u na n ieru ch o m y ch p r z e n o ś n ik a c h w łą c z a n o napęd i r e j e s tr o w a n o w s k a z a n ia m o s tk a . P om iar p rzeryw an o po z b l i ż e n i u s i ę z b ie g a j ą c e g o r a n ie n i a do p o c z ą tk u p r z e n o ś n i k a . W yniki pomiarów p r z e d s t a w i a j ą rys. 2 do 5 .
Pewien problem współdziałania...____________________________________
-»73
R y s . 2 . P r z e m ie s z c z e n ie w z g lę d n e taśm p r z e n o śn ik ó w Z1 i Z 2 , p r z y ro zru ch u do p r ę d k o ś c i V .,; "+" w k ie r u n k u r o z c i ą g a n i a , w k ie r u n k u ś c i s k a n i a
+ ł— "
1
r*1
. Ss
R y s . 3. P r z e m ie s z c z e n ie w z g lę d n e taśm p r z e n o śn ik ó w Z1 i Z2 p r z y rozruchu do p r ę d k o ś c i
v2;
w k ie r u n k u r o z c i ą g a n i a , w k ie r u n k u ściskaniam W. Pillich
Rys. 4. Przemieszczenie względne taśm przenośników Z2 i Z3 przy rozruchu do prędkości v1; "+" w kierunku rozciągania, w kierunku ściskania
_
___________________ 11 -=
i
!i, l ii ! jcx>
ci
Rys. 5. Przemieszczenie względne taśm przenośników Z2 i Z3 przy rozruchu do prędkości ; "+" w kierunku rozciągania, w kierunku ściskania
Badania wykazały występowanie względnych przemieszczeń. -Jeżeli między ładunkiem a taśmą nie nastąpi poślizg, to w strefie między przenośnikami powstają odkształcenia ładunku lub wewnętrzne przemieszczenia. Do strefy, w której występują siły można zaliczyć oprócz odstępu między przenośnika
mi, promienie zaokrąglenia nosków skrajnych przenośników z uwzględnieniem grubości taśmy. W badanym układzie strefa ta wynosiła 10 mm. Do strefy tej dolicza się także przesunięcie' ładunku wskutek ruchu taśmy, o ile ma ono istotny wpływ na jej wielkość.
Na wykresach można rozróżnić odkształcenia charakterystyczne dla momen tu włączenia napędu, polegające na 'wystąpieniu ściśnięcia i rozciągnięcia bardzo krótkim czasie, oraz zjawisk rozciągania lub ściskania występują cych w następnej kolejności w przeciągu dłuższego czasu. Bezpośrednio po li włączeniu w strefie badanej następuje przemieszczenie w kierunku ściska
nia i natychmiast w kierunku rozciągania, do położenia początkowego. Naj
większe wartości wynoszą 2,77 mm przy i 1,98 mm przy v2 * Wydłużenie
Pewien problem współdziałania.. 175
i s k r ó c e n i a w z g lę d n e w y n o szą w te d y 2 7 ,7 $ p r z y v 1 i 1 9 ,8 $ p r z y V j. W yniki badań p r z e m ie s z c z e ń w y s tę p u ją c y c h w d a l s z e j k o l e j n o ś c i z a w ie r a t a b l i c a 1 .
T a b lic a 1 P r z e m i e s z c z e n ia w s t r e f i e m ięd zy p r z e n o ś n ik a m i
S t r e f a m ięd zy p r z e n o śn ik a m i
P r ę d k o ść taśm y
W yd łu żen ie S k r ó c e n ia
max [mm]
w z g lę d n e 6r [ $ ]
max [ram]
w z g lę d n a ć c M
Z1 a Z2 0 ,9 8 6 , 4 1 ,4 1 5 , 8
Z1 a Z2
v2
2 ,3 8 4 ,6 0 0Z2 a Z3 2 ,6 2 9 ,2 0 , 7 3 , 4
Z2 a Z3 v2 1 .5 9 1 0 ,0 1 ,5 9 0 ,6 5
Z e sta w io n e w t e j t a b l i c y dane o d n ie s io n e s ą do s t r e f y m ięd zy p r z e n o śn ik a m i w raz z d r o g ą p r z e b y t ą p r z e z ła d u n e k w sk u te k ru ch u taśm y w c z a s i e w y d łu ż a n ia .
P r z e c i w d z i a ł a n i e skutkom o p is a n e g o z ja w is k a może b yć d w o ja k ie g o r o d z a j u . J ed en sp o s ó b p o le g a na tak im o d d z ia ły w a n iu na ła d u n e k , ab y za p ew n ić mu o d p o w ie d n ią w y tr z y m a ło ś ć , na p r z y k ła d p r z e z p r a so w a n ie i u c h r o n ić od u s z k o d z e n i a . D r u g i n a t o m ia s t p o le g a na tak im p r o je k t o w a n iu p r z e n o ś n ik ó w , k t ó r e e li m i n u j e w z g lę d n e p r z e m i e s z c z e n i a taśm w m i e j s c a c h i c h n a j w ię k s z e go z b l i ż e n i a . Można t o u z y s k a ć j e ż e l i d łr u g o śc i taśm od bębnów napędow ych do m i e j s c a z b l i ż e n i a p r z e n o śn ik ó w s ą je d n a k o w e . R e a l i z a c j a t a k i e g o zam ia
ru j e s t z ło ż o n a d la p r z e n o śn ik ó w o r ó ż n y c h d ł u g o ś c i a c h , a z w ła s z c z a p r z y i c h i l o ś c i w i ę k s z e j od dwóch i p r z y n a p ę d z ie c e n tr a ln y m . M o ż liw o ś c i r o z w ią z a n ia p r z e d s t a w io n y c h problem ów s t w a r z a z a s t o s o w a n ie napędów in d y w i
d u a ln y c h z o d p o w ie d n io sterow an ym r o z ru ch em , a z w ła s z c z a czasem w łą c z e n ia S te r o w a n ie m u si jed n a k c h a r a k te r y z o w a ć s i ę d u żą d o k ła d n o ś c ią i s t a ł o ś c i ą p a ra m etró w .
4 . f f n io s k i
P rzep ro w a d zo n e b a d a n ia w y k a z a ły w y stę p o w a n ie w z g lę d n y c h p r z e m ie s z c z e ń m ięd zy taśm am i s ą s i e d n i c h p r z e n o ś n ik ó w . P r z e m ie s z c z e n ia w s t r e f i e m ięd zy końcem p o p r z e d z a ją c e g o a p o c z ą tk ie m n a s t ę p n e g o p r z e n o ś n ik a odbyw ają s i ę w k ie r u n k u r o z c i ą g a n i a o r a z ś c i s k a n i a ła d u n k u .
W a r to ś c i p r z e m ie s z c z e ń w badanym u k ła d z i e p r z e n o śn ik ó w w y n o s ił y do oko
ł o 3 mm, n a t o m ia s t w z g lę d n e w y d łu ż e n ia i s k r ó c e n i a do o k o ło 2 0 $ .
S k u tk i z j a w is k a z a l e ż ą od w ł a s n o ś c i ła d u n k u . D la ładunków u sypow ych mo
g ą o b ja w ić s i ę w p r z e m ie s z c z e n ia c h c z ą s t e k p ow o d u ją cy ch d y s k w a l i f i k a c j ę
176 W. Pilllch
ładunku. Zapobieganie skutkom może odbywać się poprzez oddziaływanie na własności ładunku oraz przez właściwe projektowanie układu przenośników.
LITERATURA
1. Binkowski W., Pillich W.f Winkler T.: Badanie pprzenośników ciągu for
mowania i wstępnego prasowania płyt wiórowych. Praca badawcza. Insty
tut Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn. Gliwice 1P72.
HEKGTCPLlii 30JIPCC CGBi-ECTHUi PABOTil JIEHTO'iHHX KC H3E*.E1’L3
P e 3 b a e
5 H e n p e p H B H C u n p o u e c c e n p o n3B O ,K C T B a B K C T y r i a e T H H o r x a H e o C x c ä w u o c t b p a3. n e . i a T p a H c n o p T i i p y e u b i x r p y30B » u d k h c b t o t o h c c t h b s n p z e o m o u h c k c t e w u K C H B e ń e p C B p a3J I H U H o ii S J l t H l J O ß J l a H U i J l i H X pa s J I K U H U & lH C K C p O C T J l K K J I6H T . Bo B p e - Łia p a3H , e x a < i e p e3 H e K O T o p o e B p e w a r p y3 H a x o x M T C H o s H O B p e u e H H c a a h c c k o j i ł - k m x K o H B e i i p a x . 3 3TG B p e u i Ł n p o H3B O H K T c a n e p e i . e H a c K c p o C T U J i e H T b i H a 6oxee
B i j c o K y i o . u e K H y J i e H T a M H H a 6.1K3KKX c e ö e K e i m a x K C H B e ż e p o B b h c t y n a x T T e r n a c t h o C u t e x B H L i e n e p e M e i u e H K H , x c T o p u e u o r y i BbiaB&Tb n o B p e x x e H H e rpy3a.. 3 pa-
6 0 T e o n n c i ; B a K i T C ) i HCCjienoBaHHH 0T.H0C H T e x b H i x n e p e M e ą e H H K u upHBOxaTCH pe-
S y J I b T a T b l H3M e p e H M l i CH CT GiAlZ T - p e X K O H B e i l e p C B .
SOME COLABORaTION PROBLEM OF THE BELT CONVEYORS
S u m m a r y
The continuous production process need many times the distribution of the transported charges. One can achieve it by means of the different lon
gitudes of conveyors and various velo cities of the belts. During the dis
tribution a charge is beein placed troughout a some period of a time con
temporaneously . on a few conveyors. In the range of this time takes place an alternation of the velocities from minor on to major. Than steps out the realtives displacements on approaching ends of the belts which can cause a damage of the charge. The problems of the relatives displacemen
ts as well the résultats of the measurements on a configuration of theree conveyors, are described.
