книги / Наклонные конвейеры
..pdfОсновными недостатками канатов в крутонаклонных конвейер ных установках являются их большая вытяжка и более сложное крепление скребков (перегородок), чем к цепям (рис. 62).
При конструировании конвейеров с лопастной цепью или ка натом необходим правильный выбор расстояния между приводным барабаном и приводной звездочкой или шкивом.
Для определения этого расстояния строится кривая свободного полета насыпного груза (рис. 63). Если сопротивлением воздуха пренебречь, то точки кривой свободного полета в косоуголь ных координатах вычисляются по формуле
|
У = f r |
<84> |
где |
g — ускорение свободно |
|
|
го падения; |
|
|
х у у — значения координат; |
|
|
vQ— скорость |
вылета, |
|
равная по величине |
|
|
скорости |
движения |
|
ленты. |
|
Угол наклона <рв вектора скорости вылета определяется по формуле
cos ср* = 2D2 gDо
Рис. 63. Траектории частиц материала при разгрузке конвейера
Для частиц материала, лежащих непосредственно на ленте, D0=D ;
для частиц, |
находящихся на поверхности |
материала, £)0--D + 6, |
|
где D — диаметр |
барабана; |
|
|
v — скорость движения ленты; |
|
||
б — толщина слоя материала. |
|
||
При v > |
" j / " вектор у равен вектору |
v„ по величине и на |
|
правлению. |
При |
v < | / " 4^- направление вектора определяется |
|
уравнением |
(85). |
|
ill |
|
|
|
|
7.РАСЧЕТ ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА
СЛОПАСТНОЙ ЦЕПЬЮ
Основные положения
Исходными данными для проектирования ленточного кон вейера с лопастной цепью являются следующие.
1. Характеристика транспортируемого материала: а) насыпной вес у кг!м3\
б) максимальный размер кусков (ашах) в мм и процентное со держание крупных фракций;
в) влажность материала, его абразивность и химическая ак тивность;
г) коэффициенты внутреннего трения и трения о поверхность ленты.
2. |
Расчетная часовая производительность. |
3. |
Схема трассы с указанием всех ее размеров: |
а) длина конвейера L в м; |
|
б) |
угол наклона конвейер^ р в град. |
4. |
Эксплуатационные особенности: |
а) способ подачи материала на грузонесущий орган конвейера и характеристика загрузочного пункта;
б) способ разгрузки материала, характеристика разгрузочного пункта;
в) место установки, окружающая среда и число часов работы конвейера в сутки.
Ширина ленты и скорость движения
Ширина ленты определяется в зависимости от требуемой производительности Q, принятой скорости v конвейера и круп ности перемещаемого груза.
Производительность конвейеров, работающих под углом на клона, превышающим угол естественного откоса транспортируе
мого материала, определяется по формуле |
|
Q = 3600 |
(86) |
где V — объем слоя материала между лопастями в ж3; |
|
I — расстояние (шаг) между лопастями в ж; |
учи |
kd — геометрический коэффициент производительности, |
тывающий уменьшение объема материала из-за наличия цепи с лопастями (кг = 0,95 ч- 0,99).
Для более точного вычисления объема слоя материала между лопастями применяют метод, изложенный в гл. II, или определяют
приближенно по формуле |
|
V = Flky м[\ |
(87) |
где F — площадь поперечного сечения материала на ленте в ж2;
112
ky — поправочный коэффициент, учитывающий уменьшение площади сечения груза с изменением угла наклона конвейера,
Р в град |
0— 10 |
11— 15 |
16—20 |
21—25 |
2 6 -3 |
0 |
|
ky . |
1,0 |
0,95 |
0,90 |
0,88 |
0,86 |
|
|
Р в град |
3 1 -3 5 |
3 6 -4 0 |
41—45 |
46—50 |
51—55 |
5 6 -6 0 |
|
ky. |
0,84 |
0,81 |
0,76 |
0,72 |
0,66 |
|
0,62 |
Значение поправочного коэффициента ktJ получено по резуль татам экспериментальных замеров производительности круто наклонных конвейеров.
На ленте, поддерживаемой желобчатыми роликами, пло щадь сечения груза непосредственно у перегородки будет равна сумме площадей трапеции и равнобедренного треугольника с углом
в основании, равным углу естественного откоса |
материала Q. |
||||
При угле наклона |
боковых |
роликов а и длине среднего |
ролика |
||
1Р = 0,4В полная |
площадь |
поперечного сечения |
груза |
у пере |
|
городки |
|
|
|
|
|
|
F = В2 (0,12 t g а + 0,16 t g Q). |
|
(88) |
||
Объем слоя материала на ленте между перегородками |
|||||
V = |
В2 (0,12 tg а + 0,16 tg е) lky. |
|
(89) |
||
Подставляя значение объема слоя материала между перегород |
|||||
ками в формулу |
(86), получим производительность конвейера |
||||
Q = |
3600В2 vykyke (0,12 t g а + 0,16 t g |
Q). |
(90) |
||
Отсюда ширина ленты |
|
|
|
||
В |
|
60 К vykyki (0,12 tg a -f- 0,16 tg Q) * |
|
|
|
Скорость грузонесущего полотна конвейера выбирается в за висимости от характера перемещаемого груза, ширины ленты, угла наклона конвейера и типа цепи (или каната), на которой ук реплены перегородки, в пределах 0,5ч-2 м/сек.
Полученная по формуле (91) ширина ленты проверяется по кусковатости груза по соотношению
|
|
В > ха |
200 мм, |
(92) |
где |
а — наибольший размер куска в мм\ |
|
||
х |
= 2 — для |
рядового груза; |
|
|
х = |
3,3 — для |
сортированного груза. |
|
|
Окончательно выбранная ширина ленты округляется до бли жайшей большей ширины по ГОСТу 20—62.
8 Ю. А. Псртен |
575 |
113 |
В отличие от обычных ленточных конвейеров сопротив ление движению грузонесущего полотна у рассматриваемого кон
вейера |
определяется |
с |
учетом |
веса |
лопастной |
цепи |
(каната) |
|||||
и сопротивления |
ее движению |
на |
грузовой |
и холостой |
ветвях |
|||||||
конвейера. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сопротивление |
движению ленты |
на |
грузовой |
ветви. |
|
|
||||||
W A. гр = q L f cos Р + |
q AL sin р + {q + |
qA + q« + |
q'P) L a Acos p, |
(93) |
||||||||
где q |
— погонный вес транспортируемого груза; |
|
|
|
||||||||
qu — погонный вес цепи с лопастями; |
|
|
|
|
||||||||
qA — погонный вес |
ленты конвейера; |
|
Щ |
|
|
|||||||
qp — вес роликов |
на |
1 м грузовой |
ветви |
конвейера; |
|
|
||||||
L |
— длина конвейера; |
|
по ленте; |
|
|
|
|
|||||
f |
— коэффициент трения груза |
|
|
|
|
|||||||
(ол — коэффициент |
сопротивления |
движению |
ленты, |
завися |
||||||||
|
щий от конструкции роликов и условий работы конвейера |
|||||||||||
|
(со^ = 0,02-0,04); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Р — угол наклона конвейерной установки. |
|
|
|
|||||||||
Сопротивление движению ленты |
на холостой ветви конвейера |
|||||||||||
|
К . х = — qAL sin р + {qA+ q"p) Lu>Acos p, |
|
(94) |
|||||||||
где qp — вес роликов на |
1 м холостой ветви конвейера. |
|
|
|||||||||
Общее сопротивление движению конвейерной ленты |
|
|
||||||||||
W n — W A' гр + W Amх = L cos P [qf + |
( Q + 2qA 4- qH 4~ Qp -\- |
|
||||||||||
|
|
|
|
+ q"p)<*;]. |
|
|
|
|
|
(95) |
||
Погонный вес |
транспортируемого |
груза |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
ч — т |
- |
|
|
|
|
|
<96> |
|
Для бельтинговой |
ленты вес погонного метра |
находится |
по |
|||||||||
справочнику или может быть определен по выражению |
|
|
||||||||||
|
qA = |
1,1В(l,25t |
+ |
б' + |
б") кг/м, |
|
|
(97) |
||||
где |
1,1 — средний |
объемный,?вес |
л^нты; |
|
|
|
||||||
|
1,25 — толщина одной прокладки в мм; |
|
|
|
||||||||
|
i — число прокладок; |
|
|
|
|
|
|
|
||||
б' |
и 6" — толщина |
верхней |
и |
нижней |
обкладок |
ленты |
||||||
|
в мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значения qp и qp находятся |
из выражений |
|
||
|
|
Яр |
г/р |
|
|
|
Г |
|
|
|
|
Яр — ~~jtr } |
(99) |
|
где Gp и |
Gp — вес вращающихся частей роликоопор |
груженой |
||
|
и порожней |
ветвей; |
|
|
/' |
и Г — расстояние |
между роликоопорами на |
груженой |
|
|
и порожней |
ветвях. |
|
|
Вес вращающихся частей роликоопор определяется по завод ским данным. Приближенно вес вращающихся частей при диаметре роликов 89 и 159 мм определяется соответственно для трехролико
вой опоры |
|
|
|
|
|
Gp = |
8В + |
9; |
| |
|
|
Gp = 25В -(- 15; |
J |
( 100) |
|||
для однороликовой опоры |
|
|
|
|
|
Gp - |
8В + |
3; |
1 |
( 101) |
|
Gp = 25В + |
5, |
) |
|||
|
|||||
где В — в ж и Gp — в кг.
Расстояние между роликоопорами определяется шириной и на тяжением ленты, насыпным весом транспортируемого груза и уг лом наклона конвейера.
У конвейеров с лопастной цепью, предназначенных для боль ших углов наклона, расстояние между рабочими роликоопорами может быть принято в пределах 1000-^1500 мм.
Определение сопротивлений движению цепи (каната) с лопастями
На грузовой |
ветви конвейера |
|
гр = |
qLu (sin р — f cos р) + qpL4 sin p. |
(102) |
На порожней ветви конвейера |
|
|
nop =- — qtiL„ sin p + qHLHcos P©4, |
(103) |
|
где cor<— коэффициент сопротивления движению лопастной цепи по направляющим или звездочкам.
qu — погонный вес цепи;
Ьц — расстояние между звездочками.
Общее сопротивление движению цепи с лопастями |
|
и7 = w 4. гр + W„' пор = qL„ (sin Р — / cos р) qH+ |
cos p. (104) |
8* |
115 |
Тяговый расчет предусматривает определение натяжений тягового элемента конвейера во всех точках его трассы.
Для этого трасса конвейера разделяется на отдельные участки, начиная с точки сбега ленты с приводного барабана (рис. 64).
Далее определяются натя жения ленты во всех четырех точках
^ |
Si = |
Sc6; |
|||
|
|
S2 — Sx -f- w Лшхол —- |
|||
|
|
— Sc6 + WЛ' хол\ |
|||
S 3 |
= |
2E S= |
E |
( |
S cW 6a .+x04) ; |
*^4 |
— $нб = *^3 |
+ |
W Лч гр = |
||
= E(S* + w |
A a M A ) + w A a 9 P . |
||||
|
|
|
|
|
(105) |
Согласно закону Эйлера, условие отсутствия скольже ния ленты по барабану выра жается уравнением
SHff< S j T , |
(106) |
$нб=ЗсЗ
Рис. 64. Схема конвейера с лопастной цепью н диаграмма натяжений
где е — основание натураль ных логарифмов;
р— коэффициент трения между лентой и ба
рабаном; а — угол обхвата лентой
барабана в рад. Решая совместно уравне
ния (105) и (106), находим
>сб'' |
W A . JCOAI + |
У л . г р |
(107) |
|
|
Тогда окружное усилие на приводном барабане
Л? ~ £ (S*6 Sec)* |
(108) |
Здесь £ — коэффициент сопротивления на поворотных участках пути конвейера, принимаемый из табл. 15.
Sh6 — натяжение ленты в месте набегания на приводной барабан;
Sc6 — натяжение ленты, сбегающей с приводного барабана.
|
|
Величина коэффициента сопро |
||
Тип поворотного |
Угол по |
тивления |
для условий работы |
|
устройства |
ворота в |
|
конвейера |
|
|
град |
хороших |
| средних |
тяжелых |
|
|
|||
Поворот прорезиненной ленты на |
90 |
1,015 |
1,020 |
1,025 |
барабане с подшипниками качения |
180 |
1,020 |
1,05 |
1,030 |
Поворот цепи на звездочке с подшип- - |
90 |
1,016 |
1,022 |
1,030 |
никами качения |
180 |
1,020 |
1,025 |
1,035 |
Определение тягового усилия цепи (каната) с лопастями
Максимальное натяжение цепей, по которому производится их выбор и определение размеров их элементов, подсчитывается методом обхода по точкам, аналогично предыдущему, путем после довательного определения сопротивлений на отдельных участках, начиная от точки наименьшего натяжения цепи.
Определив максимальное натяжение цепи (SH,j) в точке набе гания на приводную звездочку и натяжение в точке сбегания
(Sc6) находят окружное усилие на приводной звездочке
P„ = g (s ;6- S r f ) . |
(109) |
Общее тяговое усилие конвейера
Р= -Рл + Р„. |
(ПО) |
Установочная мощность двигателя конвейера
N |
k |
Pv |
( 111) |
1021] ’ |
где k — 1,1 -н-1,2 — коэффициент учета дополнительных сопротив лений;
т| — общий к. п. д. приводного механизма.
СПОСОБЫ эффективной очистки
СПЕЦИАЛЬНЫХ КОНВЕЙЕРНЫХ ЛЕНТ
8. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Одной из причин нарушения нормальной работы ленточных конвейеров является налипание на ленту частиц транспортируе мого насыпного груза. Особенно обильно налипает на ленту влажный уголь, известняк и глина, причем в зимние месяцы -на липание сопровождается обледенением рабочей поверхности ленты и вращающихся частей конвейера, что еще больше затрудняет нормальную работу установки.
Наблюдения за эксплуатацией конвейерных установок с глад кой лентой показывают, что при транспортировании относи тельно сухого материала к ленте прилипает 2—6% от общего ко личества перемещаемого конвейером насыпногогруза, а липкого— до 20—25%.
Особое значение приобретает вопрос очистки конвейерных лент с выступами на рабочей поверхности, так как в этом случае налипание материала возрастает на 5—10% по сравнению с обыч ной гладкой лентой.
Полная очистка ленты от налипающего материала имеет боль шое значение для обеспечения безаварийной работы и длитель ного срока службы ленты. Налипание на ленту частиц материала препятствует равномерному ходу ленты, вызывает увеличение сопротивления движению, повышает износ ленты и возможность ее повреждений. Кроме того, прилипшие частицы материала, попадая на холостую ветвь ленты, создают просыпь под конвейе ром и снижают его производительность. Уборка просыпи из под конвейера представляет трудоемкую операцию, требующую дополнительного количества подсобных рабочих.
Эффективная очистка ленты на холостой ветви конвейера снижает затраты на транспортирование груза как по расходу энергии, так и по амортизационным отчислениям и, в конечном счете, уменьшает себестоимость перемещения груза конвейерным транспортом.
Конвейерные линии не могут быть успешно автоматизированы без надежно работающих очистных устройств. Поэтому приме нение надежной конструкции очистных устройств, позволяющих осуществлять эффективную очистку ленты, является важным зве ном в деле усовершенствования ленточных конвейеров и улучше ния их эксплуатационных качеств.
9. ОЧИСТКА ЛЕНТ КАПРОНОВЫМИ ЩЕТКАМИ
Для гладкой и рифленой ленты эффективным средством очистки следует считать очистку при помощи вращающейся капро новой щетки. Конструкция щетки и установка ее на конвейере представлены на рис. 65. Щетка 1 приводится во вращение клино
ременной передачей 3. Подшипники, |
в акоторых вращается вал |
||||
щетки, |
укреплены на |
раме 5. |
|
||
Винтовой механизм 2 приво |
|
||||
дит щетку |
в соприкосновение |
|
|||
с лентой и обеспечивает необхо |
|
||||
димое нажатие щетки на ленту 4 |
|
||||
конвейера. |
|
|
из капро |
|
|
Щетка набирается |
|
||||
новых |
нитей-пучков. При диа |
|
|||
метре |
нити |
1—3 мм |
рекомен |
|
|
дуется |
иметь в |
пучке 20—30 |
|
||
концов. При диаметре 4—5 мм |
|
||||
количество |
концов капроновых |
|
|||
нитей |
в пучке |
ограничивается |
|
||
до 8—15 шт. |
|
Рис. 65. Схема установки капроновой |
|||
Пучки располагаются в шах |
щетки |
||||
матном |
порядке |
на расстоянии |
|
||
20—30 мм друг |
от друга в продольном направлении и 30—60 мм |
||||
в радиальном направлении. Ряды капроновых нитей в радиальном направлении сдвинуты относительно друг друга на 15°. Диа метр щеток 250—400 мм. Вылет пучка капроновых нитей 50— 100 мм.
Длину щетки необходимо принимать равной 85% от общей ширины ленты. Это обеспечивает равномерный износ нитей, сни жает расход капрона и повышает качество очистки ленты. Кап роновые пучки вставляются в корпус (цилиндр) щетки и закреп ляются проволокой. В качестве корпуса щетки могут служить два деревянных или алюминиевых полуцилиндра, скрепляемых фланцами, или отдельные планки, которые в совокупности об разуют корпус (цилиндр) щетки. В целях удобства эксплуатации и ремонта корпус щетки должен легко демонтироваться.
Ось шарнира подвески рамы устанавливается таким образом, чтобы сила трения, возникшая между щеткой и лентой, прохо дила через центр шарнира или ниже его на незначительном
расстоянии. Рама имеет упор, препятствующий чрезмерному при ближению щетки к ленте во избежание повреждений конвейерной ленты. Упор блокируется с приводом щетки и выключает его при аварийном положении. Щетка располагается непосредственно в месте разгрузки конвейера.
Способ установки щетки позволяет автоматически контро лировать давление щетки на ленту.
Противовес держит щетку в соприкосновении с лентой, а тор мозящая пружина обеспечивает плавность работы всего очистного устройства.
По мере износа нитей противовес автоматически компенсирует положение щетки и прижимает ее к ленте с постоянным усилием.
При использовании индивидуального двигателя для враще ния щетки последний должен иметь защиту, отключающую его в случае обрыва ленты или остановки конвейера.
Вращающиеся щетки с капроновыми нитями были испытаны при очистке рифленой ленты на Пикалевском глиноземном ком бинате и на других объектах. Диаметр капроновых нитей был принят около 1 мм, длина прядей 60 мм.
Щетки приводились во вращение от разгрузочного барабана с помощью клиноременной передачи. Оптимальная окружная ско рость вращающейся щетки, как было установлено, должна при мерно в три раза превышать скорость движения очищаемой ленты. Направление вращения щетки обратно направлению движения конвейерной ленты.
Сила нажатия щетки на ленту регулируется в соответствии с качеством очистки ленты.
Работа капроновой щетки на конвейере была испытана при транспортировании песка с влажностью 4—15%.
При влажности песка более 10% на ленту налипает до 20— 30% от общего количества транспортируемого материала, что зависит от количества глинистых частиц в песке, которые при экспериментальных замерах составили в среднем 6—10%. Уста новлено, что оставшаяся часть материала почти не осыпается с поверхности ленты даже при ее многократном проходе через барабаны и ролики.
На рифленой ленте количество прилипшего материала при
работе без очистительных |
устройств доходило до 1,5—2,0 кг |
на 1 м длины конвейерной |
ленты, что составляет 10—15%отоб- |
щего количества транспортируемого материала. Прилипший ма териал располагался сплошным слоем, покрывая весь участок ленты между выступами, причем высота слоя равнялась высоте выступов.
Применение вращающейся щетки для очистки рифленой ленты дает возможность удалять почти весь налипший слой песка. Количество счищаемого при этом материала составляет около 90—95% от общего количества налипшего материала.