Конвейер (от англ. convey — передавать) — организация выполнения операций над объектами, при которой весь процесс воздействия разделяется на последовательность стадий с целью повышения производительности путём одновременного независимого выполнения операций над несколькими объектами, проходящими различные стадии. Конвейером так же называют средство продвижения объектов между стадиями при такой организации [1].
Первые конвейеры появились еще в Древнем Египте и Месопотамии XVI вв до н. э.. Они представляли собой многоковшовые (рисунок 1) и винтовые (рисунок 2) непрерывные водоподъемные устройства — нории.
Нории являются предшественниками современных ковшовых элеваторов и винтовых конвейеров.
В Древнем Китае и Индии для непрерывной подачи воды из водоёмов в оросительные системы использовали цепные насосы, которые можно считать прототипами скребковых конвейеров.
Первые попытки применения скребковых и винтовых конвейеров для перемещения насыпных материалов (например, в мукомольном производстве) относятся к XVI—XVII вв.
В конце 18 в. Конвейер стали систематически использовать для транспортирования лёгких сыпучих материалов на небольшие расстояния.
В 30-е годы XIX в. с той же целью впервые были применены конвейеры с лентами из прочной ткани. Во второй половине XIX в. началось промышленное использование конвейеров для доставки тяжелых массовых и штучных грузов. Расширение областей применения конвейеров обусловило появление и эксплуатационное освоение новых типов конвейеров: ленточных с тканевыми прорезиненными лентами (1868 г., Великобритания), стационарных и передвижных пластинчатых (1870 г., Россия), винтовых cо спиральными винтами для крупнокусковых материалов (1887 г., США), ковшовых с шарнирно закрепленными ковшами для доставки грузов по сложным трассам (1896 г., США), ленточных со стальными лентами (1905 г., Швеция), инерционных (1906 г., Великобритания, Германия) и т. д. В 1882 г. конвейер был использован для связи технологических агрегатов в поточно-массовом производстве (США).
Несколько позднее стали применяться напольные литейные (1890 г., США), подвесные (1894 г., Великобритания) и специальные сборочные конвейеры (1912—1914 гг., США).
С 80-х годов XIX в. изготовление конвейеров в промышленно развитых странах постепенно выделялось в отдельную область машиностроения. В современных типах конвейеров сохранились основные конструктивные элементы, которые совершенствовались в соответствии с достижениями науки и техники (замена ременного привода электрическим, использование вибрационной техники и т. д.).
Идея конвейера в массовом производстве в полной мере была воплощена автомобильным промышленником Генри Фордом в начале XX в. [2].
С 80-х гг. 19 в. изготовление конвейеров в промышленно развитых странах постепенно выделялось в отдельную область машиностроения. В современных типах конвейеров сохранились основные конструктивные элементы, которые совершенствовались в соответствии с достижениями науки и техники (замена ременного привода электрическим, использование вибрационной техники, применение энергии сжатого воздуха и т.д.) [3].
1. Ленточные конвейеры (рисунок 3) используют для перемещения сыпучих, кусковых и штучных грузов на расстояния, достигающие иногда 10-12 км и больше. Такие конвейеры обычно составляют из отдельных секций. Тяговый и грузонесущий орган - лента, которая движется по стационарным роликоопорам, огибая приводной, натяжной, а иногда и отклоняющие барабаны. Груз перемещается на ленте вместе с ней. В зависимости от типа роликоопор лента имеет плоскую или желобчатую форму. Конвейер с плоской лентой используется преимущественно для перемещения штучных грузов. Необходимое натяжение ленты обеспечивает натяжная станция, обычно грузовая, а в передвижных конвейерах - винтовая.
Привод конвейера (приводная станция) состоит из электродвигателя, редуктора, барабана и соединительных муфт. Загрузку сыпучего груза на ленту производят через направляющий лоток или воронку, а разгрузку - через концевой барабан или при помощи плужкового или барабанного сбрасывателя.
Ленточные конвейеры имеют высокую эксплуатационную надёжность, обеспечивают производительность от нескольких т/ч до нескольких тысяч т/ч. Ширина тканевых лент от 300 до 2000 мм, скорость движения лент составляет 1,5-4,0 м/сек.
2. Скребковые конвейеры (рисунок 4) перемещают груз движущимися по жёлобу или трубе скребками. Они используются для переработки сыпучих или кусковых грузов, поступающих в жёлоб через загрузочную воронку. Рабочей ветвью обычно является нижняя, реже - верхняя, иногда обе ветви. Контур сечения жёлоба и конфигурация скребков должны быть одинаковыми - прямоугольной, полукруглой, трапецеидальной формы. Скребки бывают штампованными из листовой стали или литыми, а желоба изготовляют металлическими, реже деревянными.
Применение скребковых конвейеров ограничено из-за измельчения грузов и быстрого износа желоба, особенно при перемещении абразивных материалов. Кроме того, для скребковых конвейеров характерен большой расход энергии, затрачиваемой на преодоление вредных сопротивлений.
Скорость рабочего органа скребковых конвейера 0,16-0,5 и реже - 1,0 м/сек, производительность 50-350 т/ч. Скребковые конвейеры обычно применяются для перемещения груза на расстояния до 100 м.
3. Пластинчатые конвейеры (рисунок 5) предназначены для перемещения в горизонтальной плоскости или с небольшим наклоном, тяжёлых (500 кг и более) штучных грузов, крупнокусковых, в том числе острокромчатых материалов, а также грузов, нагретых до высокой температуры. Пластинчатые конвейеры, стационарные или передвижные, имеют те же основные узлы, что и ленточные. Грузонесущий орган - металлический, реже деревянный, пластмассовый настил-полотно, состоящий из отдельных пластин, прикрепленных к одному или двум тяговым цепям (втулочно-роликовым). Настил может быть плоским, волнистым или коробчатого сечения, без бортов или с бортами. Тяговые цепи огибают приводные и натяжные звездочки, установленные на концах рамы.
Скорость движения груза небольшая - 0,3- 1,0 м/сек. Для увеличения производительности конвейеры с плоским настилом дополняют неподвижными бортами. Типовые пластинчатые конвейеры имеют производительность до 2000 т/ч.
4. Винтовые конвейеры (рисунок 6) служат для перемещения пылевидных и мелкокусковых грузов в горизонтальной или наклонной плоскостях, реже в вертикальной плоскости (конвейеры с быстро вращающимися винтами). Они имеют металлический закрытый жёлоб, внутри которого вращается вал с лопастями, расположенными по винтовой линии. Лопасти могут быть сплошными (для легкосыпучих грузов), ленточными (для влажных и кусковых грузов) и в виде отдельно укрепленных на валу лопаток (для липких и слеживающихся грузов). При вращении винта лопасти проталкивают груз вдоль желоба. Винтовые конвейеры состоят из секций длиной 2-4 м, общая длина конвейера не превышает обычно 60 м, диаметр жёлоба 100-600 мм. Винтовые конвейеры просты по конструкции, удобны в эксплуатации, особенно при транспортировке пылящих грузов. Однако лопасти и жёлоб сравнительно быстро изнашиваются, груз измельчается и истирается, кроме того, требуется повышенный расход энергии.
5. Роликовые конвейеры (рисунок 7) служат для перемещения штучных грузов с плоской, ребристой или цилиндрической поверхностью. На неподвижных осях рамы конвейера в подшипниках вращаются ролики. Длина ролика должна быть несколько больше ширины или диаметра груза, а расстояние между роликами несколько меньше половины длины груза. Роликовые конвейеры бывают двух типов: гравитационные и приводные. Роликовый конвейер состоит из секций, каждая длиной 2-3 м. В зависимости от конфигурации трасса может включать в себя криволинейные и откидные секции, поворотные круги и стрелочные переводы и т.д. [4]
1. Википедия "Конвейер". Электронный ресурс. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Конвейер
2. Читальный зал Мирта. История конвейера. Электронный ресурс. Режим доступа: http://myrt.ru/history/1523-konvejer.html
3. Значение слова "Конвейер" в Большой Советской Энциклопедии. Электронный ресурс. Режим доступа: http://bse.sci-lib.com/article063666.html
4. Классификация конвейеров. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.transporteri.ru/content.asp?pn=1255