Форма конвейерной трассы зависит от того, где находится загрузка и на какую высоту нужно подать материал. Если обе точки расположены примерно на одном уровне, обычно достаточно прямого оборудования. Сложнее, когда груз сначала нужно принять внизу, затем поднять и передать дальше уже на верхней отметке.
Для такой схемы используют Z-образный ленточный конвейер. Его трасса состоит не из одной прямой линии, а сразу из нескольких частей. Нижний участок служит для загрузки, средний набирает высоту, а верхний выводит материал к месту разгрузки.
Со стороны эта конструкция действительно напоминает букву Z, хотя длина отдельных частей и угол подъёма для разных линий могут заметно отличаться.
Зачем нужен нижний горизонтальный участок
Материал удобнее подавать на ленту там, где она ещё идёт горизонтально или имеет небольшой уклон. Поэтому нижняя часть Z-образной трассы обычно выполняет роль загрузочной зоны.
Здесь продукт поступает из бункера, питателя, другого конвейера или технологической машины и распределяется по рабочей поверхности. До начала подъёма он должен занять устойчивое положение на ленте.
Длина этого участка зависит от общей компоновки линии. Иногда между точкой подачи и началом подъёма достаточно небольшого расстояния. В других случаях нижняя часть одновременно используется для перемещения груза вдоль пола цеха.
Именно в этом одно из отличий Z-схемы от обычного вертикального подъёмника: до набора высоты материал уже можно провести по горизонтали в пределах той же машины.
Как лента переходит к подъёму
После нижнего участка начинается первая переходная зона. Лента постепенно меняет направление и выходит на наклонную часть трассы.
Этот участок важен потому, что резко «сломать» траекторию полотна нельзя. Лента должна пройти переход без складок, чрезмерных перегибов и потери рабочего положения. Вместе с ней направление меняет и находящийся сверху материал.
Поэтому геометрия перехода закладывается ещё при проектировании металлоконструкции. Нужно согласовать положение ленты, опорных элементов и угол дальнейшего подъёма.
Для обычного ленточного конвейера такие переходы вообще могут не потребоваться — трасса бывает полностью горизонтальной или прямой наклонной. У Z-образной конструкции смена направления является одной из её основных особенностей.
Наклонный участок — основная часть подъёма
После перехода материал начинает набирать высоту. Именно средняя часть обычно занимает большую долю вертикального расстояния между загрузкой и разгрузкой.
Угол здесь может быть значительно больше, чем у стандартного наклонного транспортёра. Поэтому обычной гладкой ленты для сыпучего материала часто недостаточно: груз начал бы смещаться обратно вниз.
На крутонаклонных машинах используют ленты с дополнительными элементами, которые удерживают продукт во время подъёма. На выпускаемых Z-образных конвейерах это могут быть гофрированные боковые борта и поперечные перегородки.
Их задачи разные:
- поперечные перегородки не дают основной массе груза свободно скатываться назад;
- боковые борта ограничивают материал по краям ленты;
- сама лента переносит груз по всей длине наклонного участка.
Получается рабочая поверхность, разделённая на отдельные зоны. Материал удерживается между элементами и движется вверх вместе с полотном.
От чего зависит угол наклонной части
Сделать подъём максимально крутым только ради экономии места получается не всегда. Угол связан с тем, какой груз идёт по конвейеру и как он ведёт себя на ленте.
Для проектирования имеют значение размер фракции, насыпная плотность, влажность, склонность к скатыванию и налипанию. Эти параметры влияют в том числе на исполнение бортов и перегородок. На коммерческой странице Z-образного оборудования подбор ленты также привязан к характеристикам конкретного материала.
Есть и ограничения самого помещения. Иногда между нижней и верхней отметками достаточно места для более пологого подъёма. Иногда конструкцию приходится делать компактнее, потому что рядом проходят коммуникации, стоят колонны или другое оборудование.
Поэтому наклонный участок рассчитывают вместе со всей трассой конвейера, а не как отдельную часть машины.
Что происходит на верхнем переходе
Когда нужная высота набрана, ленту требуется вывести из наклонного положения. Начинается вторая переходная зона.
Теперь задача обратная: полотно выходит из подъёма и переходит на верхний участок. Материал при этом должен продолжать движение вместе с лентой и не просыпаться в месте изменения направления.
После перехода необходимость в удержании груза от обратного скатывания становится меньше — дальше он снова движется практически по горизонтали.
Конструкция верхнего перехода зависит от геометрии всей машины. В компактных схемах разгрузочная часть может быть довольно короткой, в других линиях материал после подъёма нужно провести ещё некоторое расстояние до следующего оборудования.
Для чего нужен верхний горизонтальный участок
Верхняя часть связывает подъём с точкой разгрузки. По ней продукт можно подвести к бункеру, накопителю, дробилке, сортировочному оборудованию или следующему конвейеру.
Например, невозможно поставить принимающий бункер непосредственно над нижней загрузочной точкой. Тогда после подъёма материал проходит ещё несколько метров по верхней части и только затем выгружается.
Поэтому горизонтальные участки Z-конвейера — не просто конструктивные «хвосты» по обе стороны подъёма. Они позволяют развести по площади точки приёма и выдачи материала.
В простом виде трассу можно представить так:
| Участок | Его задача |
| Нижний горизонтальный | Приём материала и подача к месту подъёма |
| Нижний переход | Изменение направления движения ленты |
| Наклонный | Набор необходимой высоты |
| Верхний переход | Выход ленты из подъёма |
| Верхний горизонтальный | Подача материала к разгрузочной точке |
Именно сочетание этих частей формирует характерную Z-образную трассу.
Почему длина горизонтальных участков бывает разной
Название может создать впечатление, что нижняя и верхняя части должны быть примерно одинаковыми. На практике такой необходимости нет.
Представим линию, где загрузочный бункер расположен почти рядом с местом подъёма. Нижний горизонтальный участок получится коротким. Наверху же материал необходимо довести до оборудования, находящегося в нескольких метрах от точки выхода из подъёма. Значит, верхняя часть будет длиннее.
В другой компоновке всё может быть наоборот.
Поэтому Z-образный ленточный конвейер не строится по одному стандартному чертежу с неизменными пропорциями. Геометрию отдельных участков привязывают к расположению оборудования на объекте.
Что поддерживает ленту на разных участках
На прямых частях рабочая и обратная ветви должны сохранять заданное положение и не провисать между опорными точками. Эту задачу выполняют роликоопоры конвейера. Они поддерживают верхнюю и нижнюю ветви ленты, помогают формировать нужную геометрию полотна и удерживать его на заданной траектории.
Но у Z-образной машины одного набора прямых опор недостаточно. Отдельно формируются переходные участки, поскольку здесь лента должна изменить направление и затем снова выйти на прямую трассу.
Поэтому при проектировании рассматривают не только длину конвейера целиком, но и каждый участок отдельно.
Чем такая трасса отличается от одного наклонного участка
Поднять груз можно и обычным наклонным конвейером. Но тогда вся машина представляет собой в основном одну прямую линию между нижней и верхней точками.
У Z-образной конструкции задача немного другая:
- груз удобно принять на нижнем уровне;
- затем поднять на ограниченной площади;
- после подъёма снова вести его по горизонтали;
- выгрузить не обязательно непосредственно над местом загрузки.
Это особенно полезно, когда производственное оборудование уже расставлено и конвейер нужно вписать между существующими точками.
Если высота небольшая, а пространства достаточно, сложная Z-схема может вообще не понадобиться. Чем проще удаётся построить трассу, тем меньше переходных зон требуется.
Как горизонтальные участки влияют на размещение оборудования
При проектировании часто начинают именно с двух точек: откуда материал выходит и куда должен попасть.
Допустим, сырьё поступает из машины, расположенной возле пола. Следующая установка стоит на площадке выше и ещё немного смещена в сторону. Прямой вертикальный подъём не состыкуется с ней, а длинный наклонный конвейер займёт слишком много места.
Тогда нижнюю часть подводят под удобную точку загрузки, наклонным участком набирают высоту, а верхней частью доводят поток до оборудования.
Так Z-образный ленточный конвейер позволяет работать не только с разницей по высоте, но и с расстоянием между точками по горизонтали.
Какие размеры нужно знать перед проектированием
Чтобы определить форму будущей трассы, одной высоты подъёма недостаточно. Нужна общая схема участка.
Обычно сначала уточняют:
- отметку точки загрузки;
- необходимую высоту разгрузки;
- расстояние между этими точками по горизонтали;
- свободное место возле загрузки;
- допустимую длину верхней части;
- расположение колонн и соседнего оборудования;
- характеристики материала;
- требуемую производительность.
После этого уже можно определить, где начнётся подъём, какой длины получатся горизонтальные части и под каким углом пройдёт средний участок.
Конкретные исполнения и характеристики оборудования вынесены на страницу Z-образных ленточных конвейеров, поэтому в информационной статье нет смысла повторять диапазоны мощности, ширины ленты и производительности. На посадочной они уже представлены отдельно.
Почему все участки нужно рассматривать вместе
Изменение одной части трассы почти всегда отражается на остальных. Если увеличить длину нижнего участка, сместится место начала подъёма. Если изменить угол наклонной части, при той же высоте поменяется положение верхнего перехода. А вместе с ним — и место разгрузки.
Поэтому конструкция складывается не из трёх независимо выбранных отрезков. Нижняя часть, подъём и верхняя площадка должны состыковаться в одну непрерывную трассу.
В этом и заключается особенность Z-схемы: горизонтальные и наклонные участки работают как части одной машины, а их размеры определяются расположением оборудования и маршрутом материала.
