Промышленный транспорт: виды; характеристика; сферы применения. Влияние на окружающую среду. Перспективы развития

 

2.5.1 ВИНТОВОЙ КОНВЕЙЕР

 

Винтовой конвейер (или шнековый конвейер, шнек) - транспортное устройство для сыпучих, мелкокусковых, пылевидных, порошкообразных материалов.

Шнеки используют на предприятиях по производству строительных материалов, в комбикормовой, мукомольной и химической промышленности для перемещения в горизонтальном, вертикальном и наклонном направлениях сыпучих, мелкокусковых, пылевидных, порошкообразных материалов (как правило на расстояние до 40 м по горизонтали и до 30 м - по вертикали). В машиностроительных цехах применяется для транспортировки сливной стружки от станков.

Нецелесообразно при помощи шнеков перемещать липкие, а также сильно уплотняющиеся грузы. К положительным свойствам шнеков относятся несложность технического обслуживания, простота устройства, небольшие габаритные размеры, герметичность, удобство промежуточной разгрузки. Отрицательными качествами шнеков являются значительное истирание и измельчение груза, высокий удельный расход энергии, повышенный износ желоба и винта [2].

Винтовые конвейеры можно классифицировать по наклону жёлоба (горизонтальные, пологонаклонные и крутонаклонные, вертикальные), по направлению спирали, переменности шага и диаметру винта. Винты конвейера бывают сплошными, лопастными, ленточными, фасонными. Форма винта выбирается в зависимости от вида транспортируемого груза.

Конвейер с горизонтальным шнеком состоит из привода (редуктор и электродвигатель), вращающего винта (рабочий орган машины), приводного вала с укрепленными на нем витками транспортирующего винта, желоба с полуцилиндрическим днищем, загрузочного и разгрузочного устройства. Через отверстия в крышке желоба подается насыпной груз и скользит вдоль желоба при вращении винта. Совместному вращению груза с винтом препятствует сила тяжести груза и трение его о желоб. Через отверстия в днище, снабженные затворами осуществляется разгрузка желоба. Винт шнека выполняют одно, двух или трехзаходным, с правым или левым направлением спирали. Поверхность винта шнека бывает лопастной, фасонной, ленточной, сплошной (применяют при перемещении порошкового насыпного, сухого мелкозернистого груза, не склонного к слеживанию). При перемещении слеживающихся грузов применяют винты шнека с лопастной, фасонной, ленточной поверхностью.

Вал винта шнека состоит из отдельных секций и может быть трубчатым или сплошным. Вал винта шнека лежит в концевых и промежуточных подшипниках. Один из концевых подшипников делают упорным и устанавливают обычно со стороны, в которую перемещается груз. Промежуточные подшипники имеют малые диаметр и длину, а также надежное уплотнение во избежание загрязнения частицами груза.

Несколько иначе работает вертикальный шнек. Данный вид шнеков состоит из короткого горизонтального винта-питателя, вращающегося в цилиндрическом кожухе (трубе); подвешенного на упорном подшипнике вала со сплошными винтовыми витками, также вращающегося в трубе, и одного или двух раздельных приводов для обоих винтов. Через патрубок вверху кожуха осуществляется разгрузка шнека. Груз подается в нижний участок вертикального винта шнека, и делают его либо с уменьшенным шагом, либо переменного, уменьшающегося кверху диаметра. Вертикальные шнеки используют для подъема груза на высоту до 15 м, а при перемещении зернистых, порошкообразных, и мелкозернистых материалов при ограниченной производительности - не больше 30 м. Вертикальные шнеки применяют в качестве установок для бурения скважин. Вертикальные шнеки энергоемки, а также имеют небольшие габаритные размеры, удобство разгрузки в любую сторону [5].

 

2.5.2 КОНВЕЙЕРНЫЙ ПОЕЗД

 

Конвейерный поезд - транспортное средство в виде отдельного поезда с грузоносным полотном лоткового типа, движущимся по рельсовому пути или по специальным направляющим. Конвейерные поезда предназначены для транспортирования насыпных грузов с размером кусков до 1200 мм.

Использование конвейерных поездов началось в 60-х гг. ХХ века. Широкое применение они получили в горно-рудной промышленности. Транспортные системы конвейерных поездов широко используются в Австралии, Франции и Германии.

Конвейерные поезда предназначены для транспортирования крупнокусковых, абразивных грузов по трассе с небольшими радиусами закругления (20 - 25 м).

Этот вид транспортирующих установок используется при двух технологических схемах:

- поточной - с доставкой крупнокусковой горной массы непосредственно из забоев на отвалы или на обогатительную фабрику;

- циклично-поточной - с перемещением горной массы автосамосвалами до разгрузочного пункта и дальнейшим транспортированием конвейерным поездом.

Производительность конвейерных поездов зависит от скорости движения и достигает 1000 тонн/час.

Преимуществами такого типа конвейеров являются способность работать на крутых склонах (до 20 - 25 м), возможность транспортирования крупнокусковых грузов (до 1200 мм), возможность движения по малым радиусам закругления (до 30 - 40 м), полная автоматизация работы системы. Есть, однако, и недостатки, среди которых большое число приводов, действие динамических (растягивающих и сжимающих) усилий [5].

 

2.5.3 ЛЕНТОЧНЫЙ КОНВЕЙЕР

 

Ленточный конвейер - транспортирующее устройство непрерывного действия с рабочим органом в виде ленты.

Ленточный конвейер является наиболее распространённым типом конвейеров, он может служить для перемещения насыпных или штучных грузов. Применяется на промышленных производствах, в рудниках и шахтах, в сельском хозяйстве. Груз перемещается по ленте в горизонтальной плоскости или под углом до 30° к горизонту.

Часто конвейерная лента является одной из частей транспортирующего устройства. Например, зернопогрузчик, применяющийся на механизированном току для сбора зерновой массы с площадки, имеет щёточные скребки, далее зерно поднимается норией и попадает на ленточный конвейер, который забрасывает зерно в кузов грузового автомобиля [5].

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5.4 СКРЕБКОВЫЙ КОНВЕЙЕР

 

Скребковый конвейер - транспортирующее устройство непрерывного действия, в котором перемещение насыпных грузов осуществляется по неподвижному желобу - рештаку с помощью скребков, закрепленных на одной или нескольких тяговых цепях и погруженных в слой насыпного груза.

Основными характеристиками скребковых конвейеров являются следующие: высота борта - от 100мм, мощность доставляемого пласта - до 0,8 м, угол падения доставляемого пласта - до 25º, длина аккумулирующих выработок - 50 м и более.

Применяют скребковые конвейеры для транспортировки породы, опоры при перемещении комбайна, струга. Среди рабочих инструментов скребковых конвейеров выделяются став, цепь, скребки, желоба, приводная станция, концевая головка.

Скребковые конвейеры классифицируют по различным параметрам. Так, по назначению выделяют подземные скребковые конвейеры (для угольных и рудных шахт), скребковые конвейеры общего назначения (для поверхности шахт и обогатительных фабрик), специальные скребковые конвейеры (применяемые в горнотранспортных машинах). По характеру выполняемых функций выделяют доставочные скребковые конвейеры (только транспортировка), агрегатные скребковые конвейеры (работают в комплексе с другими выемочными агрегатами, кроме транспортирования другие функции), тормозные скребковые конвейеры (спуск угля по выработкам с большим углом наклона). По виду привода выделяются скребковые конвейеры с электрическим приводом, скребковые конвейеры с пневматическим приводом, скребковые конвейеры с гидравлическим приводом; по типу тяговой цепи выделяют скребковые конвейеры с роликовтулочной цепью, скребковые конвейеры с разборной цепью, скребковые конвейеры с круглозвенной цепью; по расположению рабочей ветви: скребковые конвейеры с верхней рабочей ветвью, скребковые конвейеры с нижней рабочей ветвью, скребковые конвейеры с двумя рабочими ветвями; по способу перемещения конструкции: переносные скребковые конвейеры, передвижные скребковые конвейеры [5].

 

2.5.5 ЦЕПНОЙ КОНВЕЙЕР

 

Цепной конвейер - вид конвейера, у которого тяговое усилие создаётся одной или двумя цепями.

Цепные конвейеры, в сравнении с ленточными, способны транспортировать грузы с высокой температурой, тяжёлые грузы, и у них больше производительность. Однако они более громоздки, тяжелее, дороже, и у них выше стоимость эксплуатации. Конвейерные цепи содержат большие количества пар трения, что требует их регулярной смазки.

К цепным конвейерам относятся, например, пластинчатые, скребковые, ковшовые конвейеры и др.

Цепные конвейеры нашли широкое применение в промышленности. В частности, на автомобильных заводах подача деталей осуществляется цепными конвейерами [5].

 

3 ВЛИЯНИЕ ПРОМЫШЕЛЕННОГО ТРАНСПОРТА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

 

Современная жизнь невозможна без использования промышленного транспорта. Человек использует двигатели внутреннего сгорания в профессиональной деятельности и быту. К сожалению, они несут с собой не только благо. Выхлопы двигателей 700 млн. автомобилей, десятков тысяч судов, самолетов, тепловозов и всевозможных стационарных установок дают 40% глобального загрязнения атмосферы вредными веществами.

Одним из главных загрязняющих факторов, присущих автотранспорту, являются отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания. При сжигании в автомобильном двигателе 1 тонны бензина образуется                 180 - 300 кг окиси углерода, 20 - 40 кг углеводородов, 25 - 45 кг оксидов азота.

В то же время двуокись углерода (CO2) является неотъемлемой частью продуктов сгорания, и бороться с ней возможно только путем повышения качества моторного топлива.

Компоненты отработавших газов двигателей внутреннего сгорания приводят к возникновению таких негативных явлений как смог, кислотные дожди, парниковый эффект. Отрицательное воздействие этих явлений на окружающую среду имеет различный географический размах: локальный - при возникновении смога; региональный (трансграничный) - при выпадении кислотных дождей; глобальный - в случае с парниковым эффектом [6].

Экологические преимущества железнодорожного транспорта состоят главным образом в значительно меньшем количестве вредных выбросов в атмосферу на единицу выполненной работы. Основным источником загрязнения атмосферы являются отработавшие газы дизелей тепловозов. В них содержатся окись углерода, окись и двуокись азота, различные углеводороды, сернистый ангидрид, сажа.

 

Ежегодно из пассажирских вагонов на каждый километр пути выливается до 200 м3 сточных вод, содержащих патогенные микроорганизмы, и выбрасывается до 12 т сухого мусора. Это приводит к загрязнению железнодорожного полотна и окружающей среды. Кроме того, очистка путей от мусора связана со значительными материальными издержками. Решить проблему можно использованием в пассажирских вагонах аккумулирующих емкостей для сбора стоков и мусора или установкой в них специальных очистных сооружений.

Железнодорожный транспорт крупный потребитель воды. Несмотря на почти полную ликвидацию паровой тяги, водопотребление на железных дорогах из года в год увеличивается. Это вызвано ростом протяженности железнодорожной сети и объемов перевозок, а также увеличением масштабов жилищного и культурно-бытового строительства. Вода участвует практически во всех производственных процессах: при обмывке и промывке подвижного состава, его узлов и деталей, охлаждении компрессоров и другого оборудования, получении пара, используется при заправке вагонов, реостатных испытаниях тепловозов и т.д. Часть потребляемой воды расходуется безвозвратно (заправка пассажирских вагонов, получение пара, приготовление льда). Объем оборотного и повторного использования воды на предприятиях железнодорожного транспорта пока составляет лишь около 30% [4].

Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождением цивилизации и полагают, что мы ещё успеем справиться со всеми выявившимися затруднениями [6].

 

4 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

 

Развитие и совершенствование транспортных средств на горных предприятиях связано главным образом с ростом грузопотоков, которые на отдельных трассах достигают десятков миллионов тонн горной массы в год.

Производительность забойных скребковых конвейеров уже превысила 1000 т/ч, а мощность приводов достигает нескольких сот киловатт. Скребковый конвейер становится неотъемлемой частью угледобывающих комплексов и агрегатов.

Возрос ассортимент типов и типоразмеров подземных ленточных конвейеров. Все более широкое распространение получают телескопические ленточные конвейеры, принимающие уголь из очистных забоев. В современных телескопических конвейерах раздвижность достигает 50 м.

Современные магистральные ленточные конвейеры для открытых горных работ характеризуются весьма высокой производительностью         (до 30 000 т/ч), большой мощностью приводной станции (до 10 000 кВт), использованием весьма высокопрочных лент (до 75 000 Н/мм). В весьма мощных конвейерах перспективным считается применение безредукторных приводов с вентильными тихоходными электродвигателями. В этих приводных станциях вал тягового барабана соединяется непосредственно с валом ротора электродвигателя.

С целью увеличения типоразмеров конвейеров при относительно небольших затратах проводится глубокая унификация сборочных единиц ленточных конвейеров и разрабатываются унифицированные блоки.