PL223625B1 - Krążnik przenośnika taśmowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest krążnik przenośnika taśmowego, przydatnego w szczególności w górnictwie w przenośnikach transportujących węgiel w wyrobiskach podziemnych i na powierzchni.

Z polskiego opisu patentowego PL203666 znany jest krążnik dolny przenośnika taśmowego. Krążnik ten zawiera oś oraz osadzone na niej dwie piasty połączone płaszczem w postaci cienk ościennej rury z zewnętrzną powłoką z poliuretanu.

Wynalazek dotyczy krążnika przenośnika taśmowego zawierającego oś na której zamocowany jest obrotowo z wykorzystaniem łożysk płaszcz krążnika. Płaszcz krążnika zawiera rurę nośną, na której powierzchni osadzona jest powłoka płaszcza wykonana z polimeru lub kompozytu polimerowego. Istota wynalazku polega na tym, że powłoka płaszcza wykonana z polimeru lub kompozytu polimerowego rozciąga się dodatkowo na boczne rejony krążnika tworząc powłokę boczną, która dochodzi do czopów osi krążnika.

Zasadniczą zaletą wynalazku jest zwiększenie trwałości krążnika, zwłaszcza przez wydł użenie pracy łożysk. Zwiększenie trwałości łożysk osiąga się poprzez skuteczne zabezpieczenie wnętrza krążnika przed niepożądanymi zanieczyszczeniami. Przedłużenie powłoki płaszcza z polimeru lub kompozytu na osnowie polimerowej aż do czopów osi powoduje, że krążnik jest w praktyce konstrukcją zamkniętą, co zabezpiecza wnętrze krążnika przed wpływem warunków zewnętrznych. Ogranicza to znacznie migrację m.in. pyłu i kurzu do wnętrza krążnika, polepszając znacznie warunki pracy wewnętrznych elementów krążnika zwłaszcza łoż ysk, a tym samym wydłuża czas jego prawidłowej pracy.

W korzystnym wykonaniu oś posiadająca dwa czopy wykonana jest w całości z rury stalowej, na drodze obróbki plastycznej, co poprawia stabilność pracy osi i jej wytrzymałość.

W dalszym korzystnym wykonaniu powłoka boczna zakończona jest wargą o przebiegu wokół każdego czopa osi krążnika. Dzięki temu maksymalnie uszczelniono wnętrze krążnika i zabezpieczono dodatkowo łożyska przed wpływem niekorzystnych warunków zewnętrznych.

W najkorzystniejszym wykonaniu parametry konstrukcyjne krążnika spełniają zależność:

(Eo * Jo)/(2 * En * Jz) > a/L > (Eo * Jo)/(6 * En * Jz), gdzie:

a - odległość pomiędzy punktem podparcia łożyska krążnika a punktem podparcia osi krążnika podczas pracy krążnika;

L - odległość pomiędzy punktami podparcia łożysk krążnika;

Eo - moduł sprężystości materiału osi,

Jo - moment bezwładności przekroju osi,

En - moduł sprężystości materiału rury nośnej płaszcza krążnika.

Zaproponowana konstrukcja krążnika skutkuje ponadto tym, że przy pracy krążnika pod obciążeniem kąty ugięcia osi krążnika i płaszcza krążnika w miejscu osadzenia łożysk są mniejsze od d opuszczalnych dla pracy łożysk, przy dopuszczalnych obciążeniach lub są takie same, co pozytywnie wpływa na pracę łożysk i ich trwałość, a tym samym zwiększa trwałość krążnika i wydłuża prawidłową pracę krążnika. Łożyska krążnika pracują bez dodatkowego obciążenia spowodowanego tzw. skoszeniem, co gwarantuje ich dużą trwałość. Ma to szczególne znaczenie w przypadku krążnika według niniejszego wynalazku, który jest krążnikiem jednorazowym ze względu na występowanie bocznej powłoki z polimeru lub kompozycji polimerowej, która stanowi przedłużenie i integralną całość z powłoką płaszcza, co czyni tym samym przedmiotowy krążnik krążnikiem nierozbieralnym i niepodlegającym regeneracji lub naprawie jak inne znane krążniki. Prawidłowa praca łożysk zależy od tego, jak dużym skoszeniu będzie podlegał pierścień zewnętrzny względem pierścienia wewnętrznego łożyska. Wynalazek eliminuje nadmierne skoszenie pierścieni łożysk będące wynikiem zbyt dużej różnicy w kątach ugięcia płaszcza i kąta ugięcia osi krążnika w miejscach osadzenia łożysk, przy dopuszczalnym ich obciążeniu.

Wynalazek został bliżej przedstawiony w poniższym przykładzie wykonania i na załączonym rysunku, na którym fig. 1 ilustruje krążnik w schematycznym przekroju wzdłużnym, fig. 2 - fragment krążnika z fig. 1 z widocznymi detalami konstrukcyjnymi, fig. 3 - oś krążnika w ugięciu w wyniku obciążania roboczego, zaś fig. 4 - płaszcz krążnika w ugięciu w wyniku obciążania roboczego.

Krążnik 1 przenośnika taśmowego według wynalazku ma oś 8 oraz płaszcz krążnika, w którym wyróżnić można rurę nośną 3 oraz osadzoną na niej powłokę 2 z polimeru lub kompozytu na osnowie

PL 223 625 B1 polimerowej. Oś 8, zakończona czopami 9, wykonana jest korzystnie w całości z rury stalowej, na drodze obróbki plastycznej. Rura nośna 3 może być wykonana z metalu lub z kompozytu zbrojonego włóknem, matą, tkaniną szklaną lub węglową. Powłoka 2 płaszcza ma zewnętrzny kształt cylindra, niemniej alternatywnie może mieć kształt beczki lub bryły obrotowej z profilem wklęsłym. Powłoka 2 powoduje cichą pracę krążnika 1 i tłumi jego drgania w czasie pracy, przedłużając trwałość łożysk. W każdym z dwóch boków płaszcza krążnika osadzona jest piasta 4 z łożyskiem 7 do obrotowego osadzania płaszcza na osi 8. Powłoka 2 płaszcza wykona z polimeru lub kompozytu polimerowego rozciąga się dodatkowo na boczne rejony krążnika 1 tworząc powłokę boczną 5, która dochodzi do czopów 9 osi 8 krążnika 1. Powłoka boczna 5 wykonana z polimeru lub kompozytu na osnowie polimerowej wykonana jest w całości wraz z powłoką 2 i tworzy z nią monolit. W opisywanym przykładzie wykonania powłoka boczna 5 zakończona jest wargą 10 biegnącą wokół czopa 9 osi 8 krążnika 1. Warga 10, w uzupełnieniu uszczelnienia wewnętrznego 6, zabezpiecza wnętrze krążnika 1 przed wpływem warunków zewnętrznych.

Ponadto dla zapewniania właściwej pracy łożysk 7 krążnika ze względu na ich dopuszczalną różnicę kątów ugięcia A, B parametry konstrukcyjne krążnika 1 winny spełniać zależność opisaną wzorem:

(Eo * Jo)/(2 * En * Jz) > a/L > (Eo * Jo)/(6 * En * Jz), gdzie:

a - odległość pomiędzy punktem podparcia D łożyska 7 krążnika 1 a punktem podparcia reakcji R czopa 9 osi 8 krążnika 1 podczas pracy krążnika,

L - odległość pomiędzy punktami podparcia D łożysk 7 krążnika 1,

Eo - moduł sprężystości materiału osi 8,

Jo - moment bezwładności przekroju osi 8,

En - moduł sprężystości materiału rury nośnej 2 płaszcza krążnika 1,

Jz - moment bezwładności przekroju zespolonego, który jest zastępczym momentem bezwładności dla rury nośnej 2 płaszcza i powłoki 3 płaszcza.

Poniżej wskazano przykładowe wartości parametrów konstrukcyjnych krążnika 1:

- długość płaszcza krążnika = 600 mm,

- średnica zewnętrzna krążnika =159 mm,

- średnica rury nośnej płaszcza =150 mm,

- grubość rury nośnej płaszcza = 2 mm,

- średnica rury osi pomiędzy łożyskami = 60,3 mm,

- grubość rury osi = 4,5 mm,

- odległość podparcia łożysk L = 541 mm,

- odległość pomiędzy punktem podparcia łożyska krążnika a punktem podparcia czopa osi krążnika podczas pracy krążnika a = 39 mm,

- moduł sprężystości stalowej osi Eo = 2,1*10 MPa, ₅

- moduł sprężystości stalowej rury nośnej płaszcza En = 2,1*10 MPa,

- moment bezwładności przekroju zespolonego

- Jz = 2357615 mm⁴, w zakresie dopuszczalnym obciążenia łożysk P = 10 kN spełnia warunek konstrukcyjny krążnika:

(Eo * Jo)/(2 * En * Jz) > a/L > (Eo * Jo)/(6 * En * Jz), następującą zależnością liczbową:

0873 > 0,0721 > 0,0218.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Krążnik przenośnika taśmowego, zawierający oś na której zamocowany jest obrotowo z wykorzystaniem łożysk płaszcz krążnika, przy czym płaszcz krążnika zawiera rurę nośną z osadzoną na jej zewnętrznej powierzchni powłoką płaszcza wykonaną z polimeru lub kompozytu polimerowego, znamienny tym, że powłoka (2) płaszcza wykona z polimeru lub kompozytu polimerowego rozciąga

   PL 223 625 B1 się dodatkowo na boczne rejony krążnika (1) tworząc powłokę boczną (5), która dochodzi do czopów (9) osi (8) krążnika (1).
2. 2. Krążnik według zastrz. 1, znamienny tym, że oś (8) posiadająca dwa czopy (9) wykonana jest w całości z rury stalowej, na drodze obróbki plastycznej.
3. 3. Krążnik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że powłoka boczna (5) zakończona jest wargą (10) biegnącą wokół czopów (9) osi (8) krążnika (1).
4. 4. Krążnik według jednego z zastrz. 1-3, znamienny tym, że parametry konstrukcyjne krążnika (1) spełniają zależność:

   (Eo * Jo)/(2 * En * Jz) > a/L > (Eo * Jo)/(6 * En * Jz), gdzie:

   a - odległość pomiędzy punktem podparcia (D) łożyska (7) krążnika (1) a punktem podparcia reakcji (R) czopa (9) osi (8) krążnika (1) podczas pracy krążnika,

   L - odległość pomiędzy punktami podparcia (D) łożysk (7) krążnika (1),

   Eo - moduł sprężystości materiału osi (8),

   Jo - moment bezwładności przekroju osi (8),

   En - moduł sprężystości materiału rury nośnej (2) płaszcza krążnika (1),

   Jz - moment bezwładności przekroju zespolonego, który jest zastępczym momentem bezwładności dla rury nośnej (2) płaszcza i powłoki (3) płaszcza.