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重力式輥筒輸送機的設計
重力式輥筒輸送機的設計
物料搬運是保證物流系統暢通有效運行的一個重要環節 ,因此 ,完成物料搬運的輸送機械 ,也就成為物流系統設計規劃人員重點關注的項目 。在固定路徑的運輸中 ( 如生產物流中 ,制品在各工序間的流動 ,倉儲系統中貨物的收發以及配送中心的揀貨發貨等) ,大都采用輥筒 、皮帶或鏈條等型式的輸送機械 ,即單元負載輸送機 ,其中以輥筒型式較為常見 。輥筒式輸送機根據其動力源不同可分為兩類 。一類為動力式 ,即輥筒由動力帶動旋轉 。通常以電動機為原動力 ,通過皮帶 、鏈條或齒輪帶動輥筒旋轉 ,進而帶動運送物前進 ; 也有本身擁有動力的電動輥筒式輸送機 , 這 種 輸 送 機 的 輥 筒 自 身 具 有 動力 ,從而使得輸送機結構簡單緊湊 ,但由于價格昂貴 ,目前 使 用 得 較 少 。另 一 類 為 重 力 式 輥 筒 輸 送機 。這類輸送機的輥筒沒有動力 ,而是將輥道傾斜
成一個適當的角度 ,輥道上被輸送的物體在重力作用下自行下滑 ,達到輸送的目的 。圖 1 為該類輸送機的輥道結構圖 由此可見 ,重力式輥筒輸送機不需要動力 ,結 構較動力式的簡單 ,但因整個輥道必須傾斜 ,因此不適合長距離輸送 ,在短距離輸送中得到了廣泛應
用 。
下面著重對重力式輥筒輸送機設計中的若干問題進行探討 。
11 輥筒設計
輥筒是由筒體 、軸承和心軸組成的部件 ,如圖2 所示 。為了輸送順利 , 輥筒在承重情況下 , 其外圓的圓柱度誤差 ,與心軸的同軸度誤差均要限制在一定的允差之內 。這就是說 ,除了心軸 、外筒在加 工時要保證一定的精度和選擇相應精度的軸承外 ,在使用過程中輥筒產生的變形也要規定一定的允差 。在設計輥筒時 ,一定要根據輸送物的最大重量來確定輥筒的參數和材料 ,顯然 ,其約束條件即是輥筒受載后的變形允差 。
影響輥筒承重能力的主要因素有 :
111 　筒體外徑輥筒的外徑影響其承重能力 ,同時也影響與輸 送物 的 接 觸 面 積 。通 常 , 外 徑 越 大 ( 保 證 相 應 壁 厚) , 承 重 能 力 就 越 大 。目 前 常 用 的 輥 筒 外 徑 在<16～<250mm 之間 ,具體選擇應根據輸送物的最大重量 、載荷性質和變形允差 ( 圓 柱 度 誤 差) 經 計 算后 ,選用相應管材加工制成 。
112 　軸承的承載能力
軸承是輥筒的重要組成零件 。軸承的承載能 力直接影響輥筒的承重能力 ,而其精度會影響輥筒 的動特性和噪音 ,這也是影響輸送機性能的重要指 標 ,因此 ,在選擇軸承時應兼顧其承載能力和精度 。
113 　心軸剛度
心軸的剛度直接影響輥筒在承重后回轉軸心 線的直線度 。因此 ,心軸及支承軸頸的直徑應根據 輸送物的最大重量 、輥筒的寬度和心軸材料 ,以軸 心線的彎曲變形允差為約束條件計算得到 。綜上所述 ,輥筒部件應以筒體 、軸承 、心軸三者 中的最小承重能力為其額定承重能力 ( 載荷) 。例 如 :經計算 ,某一輥筒的筒體承重能力為 2000N ,軸 承為 1200N ,心軸為 2500N ,則該輥筒的額定承重能 力為 1200N 。21 相鄰輥筒的中心距 (節距) t相鄰輥筒的中心距 ( 節距) t 也 是 輸 送 機 的 一 項重要參數 , 它將 影 響 貨 物 在 輸 送 過 程 中 的 穩 定 性 。選擇的中心距 應 保 證 運 送 的 最 短 貨 物 ( 硬 底 物) 至少總是有 3 個輥筒支承 ,否則會出現貨物傾 斜 、卡住而使輸送中斷 。對于柔性物則至少需要 4 個輥筒支承 ,如圖 3 所示 。
顯然 ,對于硬底物 : t ≤L / 2 , L 為最小貨物的長 度 ; 對于柔性物 : t ≤L / 3 。為了輸送穩定 ,實際采用的最少支承輥筒數常 大于 3 (對硬底物) 、4 (對柔性物) 。
1 制動輥的設置
重力式輥筒輸送機是利用輸送物自身的重力 沿斜面下滑進行輸送的 。由于重力的作用 ,輸送物 會愈滑愈快 ,產生輸送物之間的互相碰撞擠壓 ,使 輸送物損壞 ,甚至崩落或損傷人 、機 。在輸送過程 中 ,也可能由于輸送機自身的原因 ,如輥筒變形過 大 ,貨物底部或托盤底部的粗糙或不規則 ,使其在 輸送過程中停止不動 ,無法再起動重新下滑 ,這時 需要人力協助推動恢復下滑 。
上述兩種情況 ,前一 種是重力式輥筒輸送機的本性所決定 ,后一種情況 則是輸送過程中的故障 。本文對第一種情況進行 探討 。