Типовые схемы управления транспортных систем

Механизмы непрерывного транспорта проще по своему устройству и эксплуатации, чем такие транспортные средства, как краны и подъемники, имеющие циклический характер нагрузки. По количеству перемещаемых грузов и длине трасс механизмы непрерывного транспорта часто могут успешно соревноваться с автомобильном и железнодорожном транспортом и могут быть использованы для перевозки пассажиров. Наиболее распространенными механизмами непрерывного транспорта являются конвейеры различных типов, конструкция которых определяется главным образом характером перемещаемых грузов, весом и скоростью их движения: ленточные, пластинчатые, роликовые, цепные, подвесные. Наиболее распространенны ленточные конвейеры для транспортировки сыпучих грузов: зерна, кормов, песка, глины, руды, угля и тому подобное.

К электроприводу конвейеров предъявляются требования высокой надежности, простоты обслуживания, плавности и обеспечение повышенного момента при пуске, небольшого регулирования скорости и согласованному вращению нескольких электроприводов при значительной длине конвейера (до 1500 м). Всем этим требованиям в достаточной степени удовлетворяют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и с контактными кольцами. Двигатель должен располагаться, как правило, после участка с наибольшей нагрузкой (большое число грузов, крутые подъемы и перегибы, наивысшая точка подъема).

Применение многодвигательных приводов позволяет улучшить эксплуатационные показатели по сравнению с одиночным. При работе вхолостую может работать один двигатель, под нагрузкой - два, а в случае завалов конвейера транспортируемыми материалами возможен и пуск всех двигателей одновременно. Кроме того, улучшается равномерность натяжения ленты или цепи конвейера, уменьшается нагрузка тягового органа (механическое оборудование может быть выбрано более легким). Однако при этом возникает необходимость в согласованном движении нескольких двигателей конвейеров. Для этого применяются системы согласованного вращения по схеме машин двойного питания, то есть статорные обмотки двигателей подключены в сеть переменного тока постоянной частоты, а роторные обмотки двигателей питаются от преобразователя частоты.

Основным средством автоматизации, применяемым в поточно-транспортных системах, являются блокировки, осуществляющие между электроприводами взаимную связь, соответствующую технологическому процессу. Блокировки обеспечивают определенный порядок пуска и остановки отдельных двигателей. Кроме того, на всю установку имеется централизованное управление, общее для всех механизмов данной поточно-транспортной системе. Для пуска участка достаточно включить двигатель механизма, расположенного последним по потоку материала. Это приведет к автоматическому включению всех предшествующих механизмов этого участка. Блокировочные связи электроприводов обеспечивают необходимую последовательность пуска механизмов, соответствующую технологическому потоку материала. Делается это во избежание завала транспортируемым материалом отдельных механизмов. В этих же цепях блокировки приводят к отключению двигателей всех предшествующих по потоку механизмов при остановке любого механизма.

Схема (рис. 15.3) предусматривает два режима управлени): А – централизированное автоматическое включение, М - местное включение. Выбор режима управления производится с помощью универсальных переключателей SA1 и SA2.

Местное управление осуществляется оператором непосредственно у места установки пусковых аппаратов привода конвейера. Универсальные переключатели SA1 и SA2 устанавливаются в положение М. При этом замыкаются контакты К1, К2, К4, К5, K7 (шунтируется блок – контакты КМ1 в цепи катушки пускателя КМ2). Пуск и остановка транспортеров в этом режиме производится кнопками SB1 и SB4 «Пуск», SB3 и SB5 «Стоп».

 

 

Рис. 15.3. Принципиальная схема управления электроприводом непрерывного транспорта

 

Автоматическое централизованное управление позволяет освободить человека от непосредственного участия в пуске каждого приводного двигателя технологической цепи механизмов. При этом способе управления оператор дает только начальный командный импульс на пуск и остановку механизмов. Универсальные переключатели SA1 и SA2 устанавливаются в положение А. При этом замыкаются контакты К2, К3, К5, К6. Двигатели пускаются поточно-транспортной системы кнопкой SB2 «Пуск». При этом сначала запускается двигатель М1, блок – контакты катушки пускателя КМ1 замыкаются в цепи управления катушки пускателя КМ2. На неё подается напряжение и запускается двигатель М2. Двигатель М2 останавливается при нажатии на кнопку SB5 «Стоп», а двигатели М1 и М2 одновременно останавливаются кнопкой SB3 «Стоп».

Транспортеры, или подъемно-транспортные машины непрерывного действия, используются для перемещения сельскохозяйственных грузов между кормоприготовительными агрегатами в кормоцехах и на комбикормовых заводах, для раздачи кормов, обслуживания машин на пунктах первичной обработки зерна, перемещения сыпучих строительных материалов и во многих других технологических процессах, организованных по схеме поточной линии. Непрерывность действия транспортеров обеспечивает их высокую производительность, определяет достаточные простоту и надежность электропривода. На рис. 19.1 показаны кинематические схемы наиболее распространенных типов транспортеров. Тяговыми органами транспортеров служат текстильные прорезиненные ленты специального изготовления, цепи различных конструкций, тросы.

 

а)	б)
в)	г)

Рис. 19.1. Кинематические схемы стационарных транспортеров:

а –ковшевого (нория), б − скребкового, в –ленточного, г −шнекового

 

Для механизмов с гибким тяговым органом характерно наличие следующих основных узлов:

1. Опорных органов в виде роликов, по которым перемещается лента; настила (желоба), по которому движутся скребки; монорельса для движения кареток и др..

2. Приводной станции, формирующей тяговое усилие и движение тягового органа.

3. Натяжной станции, обеспечивающей необходимое натяжение тягового органа.

В состав приводной станции входит электродвигатель с системой управления, передаточный механизм и приводной элемент (барабан, звездочка, блок и др.). Приводные элементы могут быть фрикционными и с зацеплением (рис. 19.2 а, б). Выбор места расположения приводной станции определяется стремлением максимально уменьшить усилие на тяговом органе, а также удобством эксплуатации.

Натяжные станции могут быть прерывного (винтовые, рис. 19.2 б) и непрерывного (пружинные, грузовые, рис. 19.2 г и рис. 19 д) действия. В транспортерах большой длины натяжную станцию обычно устанавливают в начале груженой ветви, а приводную − в конце.

 

 

а)		б)
в)	г)		д)

 

Рис. 19.2. Приводные (а, б) и натяжные (в, г, д) станции транспортеров:

а −фрикционные; б − с зацеплением; в − винтовые; г −пружинные;
д – грузовые

 

Режимы работы таких механизмов могут быть различными −S1, S2 и S3, в зависимости от назначения. Особое место в работе привода занимает пусковой режим. При этом на длительность пуска, пусковые токи и потери, динамические нагрузки влияют способы пуска электродвигателя, момент сопротивления на валу, загрузка транспортера, зазоры в механических передачах, длина и степень обтянутости тягового органа (ленты, цепи).

На рис.19.3 приведены механические характеристики горизонтального транспортера (рис.19.3 а) при загрузке и на холостом ходу и нагрузочные диаграммы (рис.19.3 б - г). График (рис.19.3 б) характерен для навозоуборочных транспортеров.

 

а)	б)	в)
г)	д)	е)

Рис. 19.3. Приводные характеристики транспортеров:

а − механические; б-е нагрузочные

 

По мере движения транспортер разгружается, время разгрузки

                                                  t _раз= l / v,                                         (19.1)

где l — длина транспортера, м; v — скорость движения тягового органа, м/с.

Диаграмма на рис.19.3вхарактерна для кормораздаточных механизмов, когда загрузка производится в одном месте и груз распределяется при движении по всей длине, время загрузки − по формуле 19.1.

Диаграмма на рис.19.3 г включает участки загрузки, выгрузки и движения с установившимся моментом (t _p). По такой схеме работают транспортеры по перемещению грузов из одной точки в другую.

Диаграмма на рис.19.3 д характерна для кормораздаточного транспортера с замкнутым цепочно-скребковым контуром. На рис.19.3 е приведена диаграмма навозоуборочного скребкового транспортера, работающего по циклу (рис.19.3 д).

В сельскохозяйственном производстве применяются в основном транспортеры с низкими скоростями перемещения, механические передачи имеют высокие передаточные отношения. Поэтому приведенный момент инерции зачастую невелик и эта составляющая слабо сказывается на режиме пуска.

Расчет мощности электродвигателя приводов транспортеров начинают с определения статических нагрузок, т. е. сопротивления движению, строят нагрузочную диаграмму. Затем определяют мощность двигателя. Выбранный по условиям нагрева электродвигатель проверяют по условиям пуска и перегрузочной способности.