物料搬運(yùn)是保證物流系統(tǒng)暢通有效運(yùn)行的一個(gè)重要環(huán)節(jié),因此,完成物料搬運(yùn)的輸送機(jī)械,也就成為物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃人員重點(diǎn)關(guān)注的項(xiàng)目。在固定路徑的運(yùn)輸中(如生產(chǎn)物流中,制品在各工序間的流動(dòng),倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中貨物的收發(fā)以及配送中心的揀貨發(fā)貨等),大都采用輥筒、皮帶或鏈條等型式的輸送機(jī)械,即單元負(fù)載輸送機(jī),其中以輥筒型式較為常見。
    輥筒式輸送機(jī)根據(jù)其動(dòng)力源不同可分為兩類。一類為動(dòng)力式,即輥筒由動(dòng)力帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。通常以電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)力,通過皮帶、鏈條或齒輪帶動(dòng)輥筒旋轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動(dòng)運(yùn)送物前進(jìn);也有本身?yè)碛袆?dòng)力的電動(dòng)輥筒式輸送機(jī),這種輸送機(jī)的輥筒自身具有動(dòng)力,從而使得輸送機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,但由于價(jià)格昂貴,目前使用得較少。另一類為重力式輥筒輸送機(jī)。這類輸送機(jī)的輥筒沒有動(dòng)力,而是將輥道傾斜成一個(gè)適當(dāng)?shù)慕嵌?輥道上被輸送的物體在重力作用下自行下滑,達(dá)到輸送的目的。圖1為該類輸送機(jī)的輥道結(jié)構(gòu)圖。

重力式輥筒輸送機(jī)

    由此可見,重力式輥筒輸送機(jī)不需要?jiǎng)恿?結(jié)構(gòu)較動(dòng)力式的簡(jiǎn)單,但因整個(gè)輥道必須傾斜,因此不適合長(zhǎng)距離輸送,在短距離輸送中得到了廣泛應(yīng)用。下面著重對(duì)重力式輥筒輸送機(jī)設(shè)計(jì)中的若干問題進(jìn)行探討。
    1、輥筒設(shè)計(jì)
    輥筒是由筒體、軸承和心軸組成的部件。為了輸送順利,輥筒在承重情況下,其外圓的圓柱度誤差,與心軸的同軸度誤差均要限制在一定的允差之內(nèi)。這就是說,除了心軸、外筒在加工時(shí)要保證一定的精度和選擇相應(yīng)精度的軸承外,在使用過程中輥筒產(chǎn)生的變形也要規(guī)定一定的允差。在設(shè)計(jì)輥筒時(shí),一定要根據(jù)輸送物的最大重量來確定輥筒的參數(shù)和材料,顯然,其約束條件即是輥筒受載后的變形允差。
    影響輥筒承重能力的主要因素有:
    (1)筒體外徑
    輥筒的外徑影響其承重能力,同時(shí)也影響與輸送物的接觸面積。通常,外徑越大(保證相應(yīng)壁厚),承重能力就越大。目前常用的輥筒外徑在<16～<250mm之間,具體選擇應(yīng)根據(jù)輸送物的最大重量、載荷性質(zhì)和變形允差(圓柱度誤差)經(jīng)計(jì)算后,選用相應(yīng)管材加工制成。
    (2)軸承的承載能力
    軸承是輥筒的重要組成零件。軸承的承載能 力直接影響輥筒的承重能力,而其精度會(huì)影響輥筒的動(dòng)特性和噪音,這也是影響輸送機(jī)性能的重要指標(biāo),因此,在選擇軸承時(shí)應(yīng)兼顧其承載能力和精度。
    (3)心軸剛度
    心軸的剛度直接影響輥筒在承重后回轉(zhuǎn)軸心線的直線度。因此,心軸及支承軸頸的直徑應(yīng)根據(jù)輸送物的最大重量、輥筒的寬度和心軸材料,以軸心線的彎曲變形允差為約束條件計(jì)算得到。
綜上所述,輥筒部件應(yīng)以筒體、軸承、心軸三者中的最小承重能力為其額定承重能力(載荷)。例如:經(jīng)計(jì)算,某一輥筒的筒體承重能力為2000N,軸承為1200N,心軸為2500N,則該輥筒的額定承重能力為1200N。
    2、相鄰輥筒的中心距(節(jié)距)t
    相鄰輥筒的中心距(節(jié)距)t也是輸送機(jī)的一項(xiàng)重要參數(shù),它將影響貨物在輸送過程中的穩(wěn)定性。選擇的中心距應(yīng)保證運(yùn)送的最短貨物(硬底物)至少總是有3個(gè)輥筒支承,否則會(huì)出現(xiàn)貨物傾斜
、卡住而使輸送中斷。對(duì)于柔性物則至少需要4個(gè)輥筒支承,如圖2所示。

輥筒節(jié)距對(duì)物品輸送穩(wěn)定性的影響

    顯然,對(duì)于硬底物:t≤L/2,L為最小貨物的長(zhǎng)度;對(duì)于柔性物:t≤L/3。
    為了輸送穩(wěn)定,實(shí)際采用的最少支承輥筒數(shù)常大于3(對(duì)硬底物)、4(對(duì)柔性物)。
    t如取得過小,顯然是不經(jīng)濟(jì)的。因此對(duì)于某一規(guī)格的輸送機(jī),輸送不同貨物的長(zhǎng)度變動(dòng)量不宜過大。