Проектирование предохранительного устройства

В приводе цепного конвейера, в отличие от ленточного, усилие со звёздочки на тяговую цепь передаётся зацеплением. Поэтому для предотвращения разрушения элементов привода при ударных перегрузках, вызванных рабочим процессом конвейера, в его кинематическую цепь встраивают предохранительное устройство. При ударных перегрузках предохранительное устройство должно быть расположено по возможности ближе к органу, воспринимающему силу удара.

В приводах с одной тяговой звёздочкой это устройство монтируют в звёздочке, при двух тяговых звёздочках его устанавливают в муфте, соединяющей вал звёздочек с валом редуктора.     

Предохранительное устройство может быть с разрушающимся элементом и без него. Предохранительные устройства без разрушающегося элемента (фрикционные) сложнее первых по конструкции и более требовательны в обслуживании.

Предохранительные устройства с разрушающимся элементом, в качестве которого используется штифт, применяются при редких перегрузках ударного действия.

Во избежание случайных срабатываний предохранительного устройства, при его расчёте за расчётный принимают момент , где  максимальное значение передаваемого крутящего момента при нормальной работе конвейера, Н·м.

Штифты должны быть расположены в удобном для их замены месте. Их устанавливают во втулки из стали 40Х с твёрдостью 49,5 . Штифты обычно выполняют из среднеуглеродистой стали в улучшенном, реже закалённом, состоянии. Применяют штифты гладкие или с проточкой в месте разрушения. Применение штифтов с проточкой повышает точность срабатывания, облегчает извлечение штифтов после срабатывания устройства.

Диаметр штифта в миллиметрах определяется расчётом на срез по формуле.

Здесь радиус расположения штифтов, мм;

m – число штифтов;

предел прочности материала штифта при срезе : ,

где  временное сопротивление при растяжении материала штифта, МПа;

с – коэффициент пропорциональности: с = 0,7–0,8 – для гладких штифтов,
с = 0,9–1,0 – для штифтов с проточкой;

 коэффициент распределения нагрузки между штифтами.

При одном штифте точность срабатывания устройства выше, но при этом действующее на штифт усилие передаётся на вал и подшипники. При нескольких штифтах эти силы взаимно компенсируются. Поэтому принимают m = 2 или 3. При m = 1 , при m = 2 , при m = 3 .

Полученное расчётом на срез значение диаметра штифта с проточкой (до третьего знака после запятой) проставляется на чертеже штифта. Значение диаметра гладкого штифта округляется до ближайшего целого значения и определяется новое значение радиуса расположения штифтов с точностью до третьего знака после запятой по формуле

,

которое проставляется на чертеже устройства.

Примеры конструктивных решений предохранительных устройств приведены в прил. VI. Рекомендуемые размеры элементов предохранительных устройств приведены в табл. ПVI.1.