Техника безопасности при сортировке лесоматериалов
Лабораторная работа
Тема "Сортировочные лесотранспортеры"
Структура отчета:
1. Классификация сотрировочных лесотранспортеров;
2. Тяговые устройства;
3. Захватные приспособления;
4. Приводные и натяжные станции;
5. Лесонакопители;
6. Основные конструктивные особенности и технические характеристики продольных сортировочных лесотранспортеров;
7. Техника безопасности.
Сортировка лесоматериалов на современных лесных складах является одним из основных видов работ. В зависимости от компоновки склада на сортировку поступают либо все сортименты, получаемые при раскряжевке, либо большая их часть (если некоторые сортименты непосредственно от раскряжевочной установки передаются в цеха переработки). На сортировке лесоматериалов наибольшее применение получили лесотранспортеры.
Лесотранспортеры относятся к машинам непрерывного транспорта, имеющим замкнутое тяговое устройство в виде цепи или стального каната с захватно-опорными приспособлениями – траверсами. Движение к тяговому устройству передается от ведущего колеса (звездочки или шкива). Предварительное – монтажное натяжение тягового устройства обеспечивается натяжным приспособлением. Профиль (контур) тягового устройства состоит из прямолинейных (горизонтальных и наклонных) и криволинейных участков. Прямолинейные участки образуются направляющими брусьями, по которым перемещается тяговое устройство, криволинейные – ведущими и направляющими колесами, а также промежуточными отклоняющими устройствами, размещаемыми в местах сопряжений прямолинейных участков.
Лесотранспортеры делятся на продольные и поперечные Продольные транспортеры перемещают лесоматериалы в направлении их продольной оси, поперечные – в направлении, перпендикулярном к оси. Цепные и канатные продольные лесотранспортеры используют на лесных складах для сортировки круглых лесоматериалов. Для сортировки пиломатериалов (шпал) применяют роликовые транспортеры с приводными роликами (рольганги). Поперечные транспортеры обычно бывают цепными; их используют на сортировке круглых лесоматериалов и досок.
Круглые лесоматериалы при сортировке на продольных ле-сотранспортерах сбрасываются в специальные емкости, называемые лесонакопителями. Сброска может быть либо ручной, либо автоматизированной при помощи специальных бревносбрвсывателей.
Сортировка на продольных лесотранспортерах. Основными элементами продольных сортировочных лесотранспортеров являются: тяговое, приводное и натяжное устройства, а также эстакада с лесонакопителями. При автоматизированной сортировке продольные транспортеры оборудуют бревносбрасывателями и командными аппаратами, обеспечивающими автоматическое управление их работой.
Тяговые устройства. Тяговое устройство представляет собой цепь или стальной канат с закрепленными на них траверсами.
Цепи. Для тяговых устройств продольных транспортеров применяют длиннозвенные калиброванные сварные цепи из круглой стали (рис. 1, а) и тяговые разборные цепи (рис. 1, б). В отдельных случаях можно также использовать пластинчато-штыревые (рис. 1, в) и пластинчато-втулочные (рис. 1, г) цепи. Пластинчатые цепи обычно применяют на поперечных транспортерах. Положительными качествами цепей являются: возможность передавать значительные тяговые усилия, большая гибкость и удобство крепления на них захватных устройств.
Рис. 1. Тяговые устройства лесотранспортеров: а – длиннозвенная цепь из круглой стали; б – тяговая разборная цепь: в – пластинчатая штыревая цепь; г – пластинчатая втулочная цепь; д – траверса на ползушках; е – траверса на катках; ж – соединительное звено
Недостатком цепей из круглой стали является интенсивный износ звеньев в местах их соприкасания. Вследствие этого уменьшается прочность звеньев и увеличивается их шаг. Это нарушает нормальное зацепление между звеньями и ведущей звездочкой и вызывает неравномерность движения цепи, что особенно нежелательно при автоматизированной сортировке.
Тяговые разборные цепи состоят (рис. 1, б) из внутренних 1 и наружных 2 звеньев, соединенных шарнирно валиками 3 с удлиненными головками 4 по концам. Форма головок валиков и продольные прорези 5 на наружных звеньях позволяют легко разбирать и собирать цепь. Наибольшее применение получили тяговые разборные цепи с шагом звеньев t=80 мм и диаметром валика d=13 мм. Разборные цепи прочнее, легче и надежнее в эксплуатации, чем длиннозвенные калиброванные. В связи с этим использование разборных цепей целесообразно, особенно на лесотранспортерах с автоматизированной сортировкой.
Пластинчатые цепи (рис. 1, в) состоят из пластин 1, шарнирно соединенных между собой штырями 2. У пластинчатых втулочных цепей (рис. 1, г) на штырь 2 надевается втулка 4. Концы штыря закрепляют в наружных пластинах 3, а концы втулки – во внутренних пластинах 1.
Удельное давление в шарнирах втулочных цепей значительно меньше, чем у штыревых. Поэтому втулочные цепи более долговечны и длительное время сохраняют постоянными величину шага и расчетную скорость.
Канаты. Для продольных транспортеров применяют стальные прядевые канаты с органическим сердечником. На долговечность каната существенно влияет соотношение между диаметром шкива D и диаметром каната d, который его •огибает. Для канатоведущих шкивов отношение D:d=40.
Характерной особенностью канатов является их вытягиваемость, проявляющаяся в виде остаточных и упругих деформаций. Для устранения остаточных деформаций целесообразна предварительная вытяжка каната до монтажа тягового устройства.
Захватные приспособления (траверсы) являются элементами тягового устройства цепных и канатных лесотранспортеров. Их закрепляют на цепи (или канате) на равных расстояниях друг от друга, и они служат опорами, на которые укладывают транспортируемые лесоматериалы. Конструкция траверс должна обеспечивать надежную фиксацию груза, его ориентацию относительно продольной оси транспортера, возможно меньшее сопротивление движению и удобство сброски. При автоматизированной сортировке сброска бревен, опирающихся на траверсу одним концом или расположенных между ними, будет неточна или же окажется невозможной. Для того чтобы все сортименты опирались только на траверсы, расстояние между ними должно быть несколько меньше половины длины самого короткого сортимента. Расстояние между траверсами принимается обычно 0,8 – 1,6 м; у цепных транспортеров оно должно быть кратным двойному шагу звеньев.
Траверсы горизонтальных лесотранспортеров бывают гладкими (при ручной сброске) или имеют седлообразное ребро 1 (рис. 1, д), обеспечивающее ориентацию круглых лесоматериалов по оси лесотранспортера. Для наклонных участков лесотранспортеров применяют траверсы с шипами (рис. 1, е), препятствующими сползанию бревен под действием собственного веса.
По характеру движения траверсы бывают скользящие (рис. 1, д) и на катках (рис. 1, е). Скользящие траверсы перемещаются по гладким, обычно деревянным направляющим; в качестве направляющих для траверс на катках применяют рельсы легких типов. Траверсы присоединяют к цепи из круглой стали соединительными звеньями (рис. 1, ж), а к тяговым разборным цепям валиками с выступающими наружу (за головки) нарезными концами. К канатам траверсы крепят зажимными скобами 2 (рис. 1, д).
Приводные устройства. Привод служит для передачи движения от двигателя к тяговому устройству транспортера. Он состоит из двигателя, редуктора и ведущей звездочки (для цепей) или канатоведущего шкива. Иногда для понижения частоты вращения в привод кроме редуктора вводят открытую передачу. Приводное устройство устанавливают на бетонном основании в конце груженой ветви лесотранспортера.
Конструкция ведущих колес цепных лесотранспортеров зависит от типа цепи. Для длиннозвенных цепей из круглой стали применяют ведущие колеса с зубьями или с углублениями для звеньев цепи. Зубчатые звездочки бывают литыми или имеют вставные зубья (рис. 2, а). Вставные зубья 3 размещают в пазах корпуса 1 звездочки и закрепляют в них клиньями 2 или винтами. Преимущество звездочек со вставными зубьями заключается в возможности быстрой замены износившихся или поломанных зубьев и некоторого увеличения их шага установкой под основания прокладок нужной толщины, что позволяет согласовать шаг зубьев звездочки с увеличенным (вследствие износа в шарнирах) шагом цепи. Число зубьев звездочек бывает от шести до восьми. Для пластинчатых цепей применяют многогранные звездочки без зубьев (рис. 2, б). Поперечному смещению цепи препятствуют реборды, размещаемые по обеим сторонам многогранной звездочки. Звездочки этого типа имеют 6…10 граней.
Для канатных лесотранспортеров применяют канатоведущие шкивы с зажимными устройствами (рис. 2, в) и с резиновой футеровкой (рис. 2, г). Зажимное устройство (рис. 2, в) состоит из двух кулачков 4, сидящих на оси 2. Кулачки размещены в пазах обода шкива 1, опираясь хвостовиками на борта пазов. Канат 3, огибающий шкив, размещается между захватами кулачков. Под действием радиального давления каната кулачки опускаются, поворачиваясь вокруг оси 2, и зажимают канат. По мере удаления от точки набегания тягового устройства на шкив радиальное давление каната уменьшается, вследствие чего захваты под действием соединяющей их пружины 6 раскрываются, освобождая канат. В нижнем положении кулачки удерживаются от выпадания дугообразными накладками 5. Зажим каната кулачками резко увеличивает его сцепление со шкивом, что позволяет передавать значительные тяговые усилия при малом угле обхвата шкива.
Рис. 2. Ведущие звездочки и колеса: а – для цепи из круглой стали; б – для пластинчатой цепи; в – канатоведущий шкив с зажимными устройствами; г – канатоведущий шкив с резиновой облицовкой; д – винтовое натяжное устройство; е – грузовое натяжное устройство
Для увеличения срока эксплуатации каната используются шкивы с резиновой футеровкой 2, накладываемой на желобчатый обод шкива 3 (рис. 2, г). Резиновую футеровку можно изготавливать из протектора изношенных покрышек грузовых автомобилей. Для закрепления футеровки на ободе служат накладки 1.
Диаметр шкива Dшк рекомендуется принимать Dшк >40dк, где dк – диаметр каната. Величина окружного усилия, развиваемого шкивом с резиновой футеровкой, достаточна для привода канатных лесотранспортеров длиной до 300 м.
Натяжные устройства предназначены для сообщения тяговому устройству предварительного (монтажного) натяжения, которое необходимо для его плавного хода, создания нужной силы трения между тяговым устройством и ведущим шкивом (канатные лесотранспортеры) и устранения чрезмерного провисания тягового устройства между опорами. Натяжные устройства обычно размещаются около направляющей звездочки (или шкива).
Предварительное натяжение тягового устройства лесотранс-портера достигается увеличением межосевого расстояния между ведущим и направляющим колесами при помощи винтовых или грузовых натяжных устройств. Диаметр ведомого колеса Dк принимают Dк>30dц, где dц – диаметр цепной стали.
В винтовом натяжном устройстве цепного лесотранспортера (рис. 3, а) концы оси направляющей звездочки 4 опираются на ползуны 2, которые при вращении винтов 1 перемещаются по направляющим 3. Устройство просто и компактно, но имеет малый ход и требует систематического наблюдения, так как по мере износа звеньев у цепей или вытягивания канатов монтажное натяжение снижается. Грузовые натяжные устройства (рис. 2, е) более громоздки, но автоматически поддерживают постоянное монтажное натяжение при помощи груза 5. Остальные обозначения те же, что и на рис. 2, д. Величину хода натяжного устройства канатных лесотранспортеров принимают равной 1…1,5 % их длины. У цепных лесотранспортеров ход натяжного устройства должен быть таким, чтобы после установки направляющего колеса в исходное положение можно было удалить четное число звеньев цепи.
Эстакады. Эстакады современных лесотранспортеров выполняют на железобетонных опорах, на деревянных стойках с железобетонным фундаментом, а также на блочном бесфундаментном основании. Железобетонные опоры 9 (рис. 3, а), расположенные друг от друга на расстоянии около 6 м, устанавливают на железобетонные фундаментные подушки 10. Пролеты между опорами перекрывают железобетонными соединительными балками 7, на которые укладывают деревянные поперечины 3. Траверсы тягового устройства перемещаются по верхним 5 и нижним 6 направляющим брусьям. Для скользящих траверс направляющие брусья обычно покрывают строганными березовыми досками 4, благодаря чему снижается износ траверс. На консольной части поперечин 3, устраивают настил 8 для прохода рабочих, а со стороны сброски располагают лесонакопители, в которых между покатами 2 и стойками 1 формируют пачки бревен, сброшенных с лесотранспортера.
Весьма перспективны эстакады, смонтированные из блочных бесфундаментных секций заводского изготовления. Секция (рис. 3, б) представляет собой пространственную конструкцию, состоящую из двух блоков: рамной опоры 1 и пролетного строения 2. Блок 2 имеет посадочные места для размещения и крепления нижних 3 и верхних 4 направляющих брусьев, настила 5 и других деревянных деталей верхнего строения транспортера. Блоки секций и сами секции соединены между собой болтами. Секции устанавливают на деревянные или бетонные брусья 6, несколько заглубленные в слой дренирующего грунта (песка). Заводское изготовление секций и возможность полной механизации строительства эстакады приводит к резкому снижению капитальных затрат на строительство и сокращает его сроки.
Рис. 3. Эстакады и накопители лесотранспортеров: а – эстакада на железобетонных опорах; б –блочная конструкция секции эстакады
Высоту эстакады сортировочных лесотранспортеров обычно принимают 2…2,5 м. При выкатке бревен из воды лесотранспортер имеет наклонный участок, угол подъема которого не должен превышать 25° во избежание сползания бревен под действием собственного веса.
Лесонакопители. Лесонакопители представляют собой емкости, по которым рассортировываются бревна, сбрасываемые с лесотранспортера. Вместимость лесонакопителей должна соответствовать грузоподъемности погрузочно-штабелевочного механизма. Лесонакопители располагают вдоль лесотранспортера с одной или с обеих его сторон. Двустороннее расположение лесонакопителей позволяет почти вдвое уменьшить длину лесотранспортера, но требует применения бревносбрасывателей, способных производить сброску на обе его стороны.
Конструкция лесонакопителей должна обеспечивать полную их загрузку без применения ручного труда на исправление перекосов бревен, выравнивание их торцов и поперечную перекатку. Перекосы бревен и разброс торцов возникают главным образом в результате забегания вперед комлевого конца бревна при скатывании его по покатам. Такой характер заполнения наблюдается у лесонакопителей с неподвижными стойками (рис. 4, а). По мере загрузки лесонакопителя и уменьшения проката бревен по покатам разброс их торцов и перекосы уменьшаются.
Для выравнивания торцов бревен у лесонакопителей с неподвижными стойками нередко применяют устройство, состоящее из двух наклонных стенок, расположенных по бокам лесонакопителя в верхней части. Бревна при скатывании по покатам скользят своими забежавшими концами по наклонной стенке, происходит продольное их смещение и выравнивание торцов.
Порядок расположения лесонакопителей вдоль лесотранс-портера должен быть согласован с размещением на складе цехов переработки и процентным соотношением поступающих на лесотранспортер сортиментов. Обычно такие цеха, как лесопильный и шпалорезный, располагают в конце лесотранспортера. Здесь же поэтому должны находиться лесонакопители для пиловочника и шпальных кряжей. Лесонакопители для сортиментов, не подлежащих переработке на нижнем складе, следует размещать вдоль лесотранспортера в такой последовательности, при которой суммарная грузовая работа штабелевоч-ного механизма (крана) и самого лесотранспортера окажется минимальной. Для этой цели в средней части лесотранспортера должны располагаться лесонакопители наиболее часто встречающихся сортиментов, а от середины к его концам следует располагать лесонакопители для сортиментов в порядке убывания их объемного выхода. Если же лесотранспортер обслуживают два крана, работающие на общем крановом пути, то данный порядок расположения лесонакопителей сохраняется. Однако поскольку каждый кран обслуживает свою зону (примерно половину длины лесотранспортера), то в средней части лесотранспортера и по его концам должны располагаться лесонакопители для редко встречающихся сортиментов, а в средней части каждой зоны следует размещать лесонакопители сортиментов с наибольшим объемным выходом.
Конструкции продольных сортировочных лесотранспортеров.На сортировке круглых лесоматериалов в основном применяют цепные лесотранспортеры. Применение канатных лесотранспортеров ограничено. В то же время они по сравнению с цепными имеют значительно меньший вес тягового устройства (при той же его прочности), что позволяет увеличивать длину лесотранспортера до 300 м.
Недостатками канатных транспортеров являются: возможность пробуксовок тягового устройства по канатоведущему шкиву, вытягиваемость каната, а также сравнительно быстрый его износ при использовании канатоведущих шкивов с зажимными кулачками, в связи с чем их следует заменять канатоведущими шкивами с резиновой футеровкой.
Цепные лесотранспортеры Л'Г-86 и ТС-7 являются автоматизированными; они имеют длину секции 130 м, оборудованы гравитационными бревносбрасывателями односторонней сброски и командным аппаратом УУС-67.
Лесотранспортер ЛТ-86 выпускается в двух исполнениях: первое – для бревен диаметром до 1 м и длиной 1,6…6,5 м со скоростью цепи 0,85 м/с и мощностью двигателя 30 кВт; второе – для бревен диаметром до 0,6 и длиной 4,0…7,5 м при скорости цепи около 1,3 м/с и мощностью двигателя 40 кВт. Он имеет тяговую разборную цепь с гравитационными бревносбрасывателями.
Лесотранспортер ТС-7 предназначен для сортировки бревен диаметром до 0,7 м и длиной 1,6…10 м при скорости цепи 0,65 м/с. Он имеет цепь из круглой стали с гравитационными бревносбрасывателями; мощность двигателя 30 кВт.
Лесотранспортеры Б-22У-1 и ЛТ-44 длиной соответственно 120 и 130 м можно использовать на сортировке и транспортировании бревен. При автоматизированной сортировке на этих лесотранспортерах применяют рычажные бревносбрасыватели.
Лесотранспортер Б-22У-1 (рис. 4) выпускается с цепью из круглой стали и может сортировать бревна диаметром до 0,9 м и длиной, 2,7…10 м при скорости цепи около 0,7 м/с.
Рис. 4. Продольный одноцепной транспортер Б-22У-1: 1 – натяжная станция; 2 – траверса; 3 – тяговая цепь; 4 – приводная станция
Лесотранспортер ЛТ-44 имеет тяговую разборную цепь, движущуюся со скоростью 0,7 или 0,8 м/с в зависимости от конструкции привода и может сортировать бревна диаметром до 1 м и длиной 2…10 м.
Лесотранспортер ЛТ-182 с двусторонней сброской предназначен для автоматизированной сортировки и учета круглых лесоматериалов на нижних лесопромышленных складах с грузооборотом 200 тыс. м3 в год и более.
Лесотранспортер изготавливается со следующим распределением мест сброски по длинам сортиментов: 4 места сброски для сортиментов 3,2...4,0 м; 2 места сброски для сортиментов 4,0...5,5 м; 10 мест сброски для сортиментов 5,5...6,5 м.
В состав лесотранспортера ЛТ-182 (рис. 5) входят приводная и натяжная станции, тяговый орган с траверсами гравитационного сброса на опорах качения, фермы с поворотными направляющими и их электромеханическим приводом и передние стойки лесонакопителей. Система учета и управления включает осветитель и измеритель диаметров, датчик угловых перемещений, выдающий информацию о движении сортимента, и пульт. Траверса выполнена из двух одинаковых рычагов, шарнирно установленных на корпусе, и перемещается по направляющим. Сброс сортимента осуществляется поворотом подвижного участка направляющей. Для удобства обслуживания натяжная станция снабжена гидравлическим натяжным устройством.
Рис. 5. Сортировочный автоматизированный лесотранспортер с двусторонней сброской ЛТ-182: 1 – приводная станция; 2 – конечный выключатель; 3 – ферма с механизмами запирания траверс; 4 – опоры с передними стойками лесонакопителей; 5 – устройство автоматизированного управления и учета; 6 – натяжная станция
Канатный лесотранспортер ТТС-1 длиной 250 м предназначен для сортировки и транспортирования бревен диаметром до 1 м и длиной 4…10 м при скорости каната 0,7…0,95 м/с. Лесотранспортер оборудован канатоведущим шкивом с кулачковыми канатозахватами.
Вдоль эстакад транспортеров всех типов прокладывают пешеходные мостики (рис. 3, а, б). У многосекционных транспортеров стыки секций размещены в закрытых будках, что создает благоприятные условия для обслуживания приводного устройства предыдущей секции и натяжного, защищает их от атмосферных осадков. Лесотранспортер, в зависимости от длины фронта сортировки или расстояния транспортирования, состоит из одной или нескольких секций.
Технические характеристики продольных сортировочных лесотранспортеров приведены в табл. 1.
Таблица 1
Технические характеристики продольных сортировочных лесотранспортеров
| Параметры | Марка транспортера | ||
| ЛТ-86 | Б-22У-1 | ЛТ-182 | |
| Мощность электродвигателей, кВт, не более | 18,5 | ||
| Диаметр сортиментов, см | |||
| - наибольший | |||
| - наименьший | - | ||
| Длина сортируемых сортиментов, м | |||
| - наибольшая | 6,5 | 6,5 | |
| - наименьшая | 1,6 | 1,6 | 3,2 |
| Скорость движения тягового органа, м/с | 0,8±0,08 | 0,6±0,06 | 1,2±0,01 |
| Количество мест сброски, шт., не более | - | ||
| Длина лесотранспортера (по осям ведущей и ведомой звездочек), м, не более | |||
| Расстояние между траверсами, м, не более | 0,8 | 1,63 | 1,6 |
| Численность обслуживающего персонала, чел. | |||
| Конструктивная масса, кг, не более |
Техника безопасности при сортировке лесоматериалов
При сортировке лесоматериалов весь фронт сортировки должен быть хорошо освещен. Привод транспортера необходимо ограждать и заземлять, натяжной механизм ограждать. Сортировочная эстакада должна быть достаточно прочной и устойчивой для восприятия динамических нагрузок при трогании и сброске груза. Вдоль продольной оси конвейера должна находиться система аварийных выключателей. Категорически запрещается производить пуск транспортера без предварительной подачи сигнала. Сигналы бывают звуковые, а при большой протяженности транспортера – светозвуковые. На траверсах не допускается устанавливать острых шипов, затрудняющих сталкивание или сброску сортиментов с транспортера. Траверсы следует применять седлообразные по форме, обеспечивающие центрирование бревен по оси транспортера и не препятствующие его сброске. Сбрасыватели бревен должны быть отрегулированы на точную сброску. Аварийные остановы должны находиться в исправном рабочем состоянии. При обрыве цепи транспортер немедленно должен быть остановлен. Рабочим находиться в накопителях разрешается только после остановки транспортера.
Система управления сортировочным транспортером должна обеспечивать возможность дистанционного включения и остановку привода из любого места по всей длине транспортера.
Необходимо своевременно смазывать направляющие, траверсы, туеры, натяжные устройства, ролики и цепи. Настил вдоль транспортера шириной 0,8…1 м должен ограждаться перилами. Очистку транспортера от мусора и смазку отдельных узлов производят только после полной его остановки и вывешивания знака "Не включать. Работают люди!"
Рекомендуемая литература:
1. Б.Г. Залегаллер, П.В. Ласточкин, С.П. Бойков. Технология и оборудование лесных складов – М.: Лесная промышленность, 1984. – 352 с.
2. Е.И. Миронов, Д.Б. Рохленко, Л.Н. Беловзоров и др. Машины и оборудование лесозаготовок – М.: Лесная промышленность, 1990. – 440 с.
3. И.Ф. Верхов, Ю.В. Шелгунов. Технология и машины лесосечных и лесоскладских работ – М.: Лесная промышленность, 1981. – 368 с.
4. Ю.В. Шелгунов, А.К. Горюнов, И.В. Ярцев. Лесоэксплуатация и транспорт леса – М.: Лесная промышленность, 1989. – 520 с.