Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Наклонные конвейеры

..pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
5.68 Mб
Скачать

На рис. 2, б изображены ленты аналогичной формы, но с раз­ дельными выступами. Эти ленты предназначаются для работы на двухроликовых опорах.

Ленты с мелкими угловыми и прямолинейными поперечными выступами, предназначенные для работы на трехроликовых же­ лобчатых опорах с перегибом ленты по ширине в двух местах, изображены на рис. 2, в. При прохождении по нижним роликам

Рис. 2. Конвейерные ленты с выступами

обычной конструкции такие выступы вызывают дополнительное сопротивление движению.

На рис. 2, а показана лента для трехроликовой опоры с утол­ щенными бортами, способствующими плавному прохождению ленты по нижним роликам. Ленты такой конструкции приме­ няются на конвейерных установках в ФРГ и Франции.

Фирма «Континенталь» (ФРГ) выпускает конвейерную ленту со смещенными относительно друг друга выступами (рис. 2, д). Каждый предыдущий ряд выступов перекрывает начало выступов последующего ряда, тем самым достигается плавность движения ленты по холостым роликоопорам. Эта лента может применяться на конвейере обычного типа с любой конструкцией роликоопор на рабочей ветви.

Изготовление рифленых лент производится с помощью специ­ альных пресс-форм. Выступы формуются и вулканизируются

И

одновременно с рабочей обкладкой ленты. Такой способ изготовле­ ния делает всю конвейерную ленту максимально однородной и прочной.

Некоторые зарубежные фирмы рекомендуют производить креп­ ление выступов на конвейерах небольшой длины холодным спо­ собом вулканизации.

В настоящее время за рубежом все большее распространение находят крутонаклонные конвейеры, имеющие специальные кон­ струкции лент. В СССР также проводятся работы по созданию лент новых типов.

По рекомендациям ВНИИПТмаша научно-исследовательский институт резиновой промышленности (НИИРП) совместно с мо­ сковским заводом «Каучук» изготовили ленту cV -образным рифле­ нием по профилю «елочка» (рис. 2, е). Рифленая лента шириной 500 мм имеет высоту выступов 8 мм. Эта лента была испытана во ВНИИПТмаше на опытной установке и на Днепропетровском заводе строительных машин, где испытания проводились на передвижном конвейере новой конструкции.

С целью проверки теоретических положений и правильного выбора основных параметров и элементов ленточных конвейеров с повышенным углом наклона автором были проведены соответ­ ственные всесторонние экспериментальные исследования.

Для их проведения на Пикалевском глиноземном комбинате Ленсовнархоза был сооружен полупромышленный эксперимен­ тальный комплекс.

Для обеспечения подачи необходимого количества транспорти­ руемого насыпного груза в течение длительного времени, в уста­ новке был предусмотрен замкнутый цикл транспортирования с бун­ керной погрузкой. Емкость бункеров соответствовала количеству груза на основном и вспомогательном конвейерах при максималь­ ной их загрузке.

Вспомогательный конвейер, установленный под углом 12°, служил для возврата насыпного груза, транспортируемого основ­ ным конвейером. Перегрузка материала с основного конвейера на вспомогательный производилась с помощью телескопических труб.

Для замера производительности на вспомогательном конвейере был установлен мерный бункер, по времени наполнения которого достаточно точно определялась производительность основного конвейера. После наполнения бункера материалом перекидная задвижка переключалась на подачу груза с основного конвейера непосредственно на ленту вспомогательного конвейера.

Изменение угла наклона основного конвейера производилось при помощи лебедки. Для изменения угла наклона основной кон­ вейер поворачивался вокруг оси, расположенной у нижнего пояса рамы конвейера, без продольного его перемещения.

Для устранения вибрации и раскачивания основного конвейера во время работы, его положение фиксировалось поперечной штан-

12

гой, укладываемой на специальные выступы, приваренные к стой­ кам. На колоннах были смонтированы две металлические лестницы, которые позволяли вести наблюдения за процессом транспорти­ рования и производить всевозможные замеры в непосредственной близости от испытуемого конвейера.

Изменение скорости движения конвейерной ленты достигалось путем замены зубчатых передач привода основного конвейера. Скорость движения ленты конвейера-перегружателя устанавли­ валась в зависимости от производительности основного конвейера путем изменения передаточного отношения звездочек у приводной цепи.

Насыпные грузы, используемые при транспортировании, раз­ мещались в непосредственной близости от установки и загружались в бункер с помощью автопогрузчика. Угол наклона основного конвейера фиксировался с помощью отвеса и угломера, укреп­

ленного на раме

конвейера.

 

 

Ниже приводится техническая характеристика эксперимен­

тальной установки

 

 

 

Производительность установки в т/ч

100—800

Скорость движения ленты в м/сек

 

0,5—5

Ширина ленты основного конвейера в мм

800

Ширина

ленты вспомогательного

кон­

 

вейера

в мм

 

 

600

Изменение угла наклона в град

 

0—65

Мощность двигателя

основного конвейе­

10

ра в кет

 

 

 

Мощность двигателя

вспомогательного

 

конвейера

в кет

 

 

4,5

Длина основного конвейера в м

в м

11

Длина вспомогательного конвейера

11

Диаметр

приводного барабана основного

 

конвейера

в мм

 

 

600

Диаметр

приводного барабана вспомога­

300

тельного конвейера

в мм

 

Расстояние между нижними роликоопо-

 

рами в мм

 

 

 

2400

Расстояние между верхними роликоопо-

1000

рами в мм

 

 

 

Роликоопоры

рабочей

ветви

 

трехроликовые

 

 

 

 

 

желобчатые

Роликоопоры

холостой ветви

 

прямые обычной

 

 

 

 

 

конструкции

Натяжное устройство

 

 

винтового типа

Экспериментальное исследование процесса транспортирования насыпных грузов под углами наклона, близкими или равными углам естественного откоса транспортируемых материалов, вклю­ чает следующие основные вопросы:

1) установление рациональной конструкции рифленой ленты;

2)определение допустимых углов наклона конвейера при транспортировании различных грузов;

3)определение зависимости производительности конвейера от:

а)

угла наклона конвейера;

б)

скорости движения ленты;

в)

высоты, расположения и шага выступов на ленте;

г)

крупности и фракционного состава транспортируемого ма­

териала; д) коэффициента трения материала о ленту;

е) насыпного веса транспортируемого материала;

ж)

угла естественного откоса материала;

з)

влияния сил инерции в момент пуска конвейера;

и) влияния встряхивания и вибрации ленты при прохождении по роликам;

4)определение потребной мощности и удельного расхода энергии в зависимости от угла наклона конвейера и степени его загрузки;

5)исследование процесса очистки рифленой ленты от прилип­ ших частиц транспортируемого материала.

Для упрощения технологии изготовления опытных образцов

была использована стандартная конвейерная лента, на которую с помощью специального резинового клея холодным способом вулканизации укреплялись профилированные резиновые полосы.

Ниже приводятся основные характеристики использованных для этой цели материалов.

Конвейерная лента типа А-2, ширина 800 мм\ число прокла­ док 6; толщина резиновой обкладки рабочей стороны 3 мм\ нера­ бочей стороны 1 мм. Каркас (сердечник) ленты изготовлен из бельтинга Б-820.

Профилированные заготовки (шнуры) изготовлялись из рези­ новой смеси того же состава, что и обкладки. Вулканизация про­ фильного шнура производилась в течение 30 мин при температуре 150—160° С.

Крепление резиновых выступов к ленте производилось клеем СВ-5 и № 88-Н (ТУ МХП УТ 880—58), рекомендуемым для при­ клейки резины холодным способом к металлу, резине и другим материалам.

Процесс склейки производился в соответствии с инструкцией по применению этого клея.

После шероховки и промывки бензином по намеченному кон­ туру наносился тонкий, равномерный слой клея. После просушки в течение 6—8 мин при температуре 20—25° наносился второй слой клея с последующей просушкой в течение 3—5 мин. Таким же образом производилась подготовка профильного шнура.

Подготовленные отрезки профильного шнура накладывались на конвейерную ленту в соответствии с нанесенной ранее размет­ кой и прикатывались металлическим роликом. Для обеспечения

14

равномерного давления на склеенные поверхности на выступы накладывался груз в виде металлической пластины (удельное дав­ ление около 2 кГ/см2). Склеенные поверхности находились под грузом в течение 20 ч.

Привулканизация (крепление) выступов, имеющих высоту больше 20 мм, производилась в следующей последовательности. Места установки выступов на рабочей обкладке ленты после раз­ метки подвергались шероховке шлифовальным кругом с удалением пыли сухим способом. (При шлифовке не допускался нагрев ленты.) Затем от невулканизирующейся резины отрезались полосы не­ сколько больше основания планок и с одной стороны покрывались равномерным тонким слоем вулканизирующей жидкости. После этого планки просушивались и накладывались на невулканизирующуюся резину, покрытую клеем. Зашлифованные места на обкладке ленты покрывались тонким слоем вулканизирующей жидкости и просушивались.

Затем защитная фольга удалялась с подготовленной планки (выступа), планка накладывалась на соответствующее место ленты и прикатывалась специальным роликом.

Для экспериментального исследования конвейеров с рифленой лентой автором в содружестве с Ленинградским заводом резиновых технических изделий вышеизложенным методом были разработаны и изготовлены 24 образца конвейерной ленты с различными по конструкции выступами.

При изготовлении опытных образцов лент в большинстве слу­ чаев были выполнены следующие требования:

1)свободное расположение рабочей ветви ленты на желобча­ тых двух- и трехроликовых опорах;

2)плавное прохождение холостой ветви ленты по прямым ниж­ ним роликоопорам с тем, чтобы при движении на роликах лента всегда опиралась на выступы;

3)свободное прохождение ленты на барабанах нормального диаметра.

Исследуемые ленты использовались для транспортирования на­ сыпных грузов, физико-механические свойства которых оказы­ вают основное влияние на выбор расчетных параметров и типораз­ меров конвейеров. В зависимости от условий эксплуатации боль­ шую или меньшую роль играют следующие основные свойства насыпных грузов: кусковатость, объемный вес, подвижность частиц, сопротивление перемещению относительно твёрдых по­ верхностей. Эти свойства насыпных грузов оказывают существен­ ное влияние также на выбор вспомогательного оборудования и определяют эксплуатационную надежность и долговечность работы конвейерного транспорта.

Следует отметить, что данные, имеющиеся в литературе, не могут служить надежной базой для расчета транспортных устройств в каждом конкретном случае. Для получения более

полной зависимости угла наклона конвейера с выступами на ленте от физико-механических свойств транспортируемых грузов авто­ ром были уточнены основные свойства насыпных грузов, которые сведены в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

 

Наименование

Насыпной

Угол

Коэффи­

Коэффи­

 

естествен­

циент

циент трения

 

насыпных грузов

вес

ного

внутрен­

по прорези­

 

в т/м3

от коса

него

 

 

 

 

 

в град

трения

ненной ленте

Уголь

каменный

мелкий

0,86

44

0,68

0,58—0,71

Уголь

каменный

рядовой

0,94

46

0,84

0,54—0,66

Известняк

мелкого дробления

1,48

38

0,86

0,38—0,48

Известняк

крупного дробления

1,64

43

0,98

0,34—0,42

Песок

влажный

 

1,42

38

0,76

0,58—0,70

Гравийно-песчаная смесь

1,75

42

0,64

0,35—0,46

Опытные ленты находились в работе в течение года. За это время выступы надежно удерживались на поверхности ленты,

аизнос их составлял около 15—20%.

Впроцессе испытаний при транспортировании каждого из насыпных грузов угол наклона конвейера увеличивался до начала резкого снижения производительности.

Допустимым углом считался такой предельный угол наклона конвейера, при котором еще не наблюдалось обратное движение отдельных частиц материала.

Втабл. 3 приведены результаты испытаний конвейера с рифле­ ной лентой по определению практически допустимых углов наклона при скорости движения ленты 1,54 м/сек.

Для сравнения в этой же таблице приведены рекомендуемые в отечественной и иностранной литературе максимально допу­ стимые углы наклона конвейера с гладкой лентой и лентой с вы­ ступами.

Как видно из таблицы, данные испытаний, проведенных на Пикалевском глиноземном комбинате, мало отличаются от резуль­ татов лаборатории конвейеров ВНИИПТмаша и зарубежных фирм.

В общей сложности было проведено более 2 тыс. эксперимен­ тов, которые ставили своей целью изучить характер движения материалов, различных по физико-механическим свойствам, при транспортировании их под большим углом наклона.

Для полного выяснения отдельных процессов, происходящих с насыпным грузом при транспортировании его на конвейере, имеющем ленту с выступами, визуального наблюдения оказалось недостаточно.

Транспортируемый груз

Уголь каменный мелкий Уголь каменный рядовой Известняк мелкого дробления Известняк крупного дробления Песок влажный Гравийно-песчаная смесь Щебень из гранита

Допустимый угол наклона конвейера в град

Гладкая лента

Лента с выступами

По данным оте­ чественной ли­ тературы

По зарубежным данным

По данным испы­ таний автора

По данным опы­ тов ВНИИПТмаша

По зарубежным данным

По данным испы­ таний автора

22

18

21

_

35

36

20

18

19

30

32

34

18

20

20

34

35

18

18

17

30

30

27

28

25

34

34

38

22

21

22

34

18

20

18

30

32

32

В связи с этим при исследованиях поведения материала в пе­ риод пуска конвейера и при равномерном движении с разными скоростями и различными натяжениями ленты широко использо­ вался метод киносъемки со скоростью 24 кадра в секунду.

На основании изучения материалов киносъемки и соответ­ ствующих замеров были определены скорость и длина сдвига насыпного груза относительно ленты в период пуска загруженного конвейера; величина перемещения груза относительно ленты в период равномерного движения ленты при разных углах на­ клона, различных скоростях и натяжениях; влияние высоты, шага и конструкции выступов на поведение груза при прохожде­ нии ленты по роликам.

Угол наклона конвейера при испытаниях изменялся в преде­ лах 20—40° с интервалом изменения в 5 и 2°

Опытный конвейер имел пять скоростей: 1,0; 1,54; 1,7; 2,2; 2,8 м/сек.

Влияние скорости движения ленты на процесс транспортиро­ вания материала при повышенных углах наклона конвейера про­ верялось при транспортировании песка, известняка мелкого дроб­ ления, рядового угля и известняка крупного дробления. В зави­ симости от угла наклона для каждой скорости ленты замерялась производительность конвейера.

Результаты испытаний показали, что для песка максимально допустимый угол наклона конвейера сохраняется при всех ско­ ростях движения ленты, для мелкого известняка и рядового ка­ менного у г л я — до скорости 1,7 м/сек; для известняка крупного дробления— до скорости 1,54 м/сек.

2 Ю. Л. Пертсн

575

17

С увеличением скорости движения ленты увеличиваются дина­ мические воздействия на материал, приводящие к интенсивному ссыпанию его с ленты, в результате чего производительность резко падает.

Результаты испытаний'показали, что для конвейера с риф­ леной лентой шириной 800 мм и углом наклона боковых роликов 20° максимальные углы наклона, обеспечивающие нормальную производительность конвейера, для большинства насыпных гру­ зов сохраняются примерно до скорости 1,54—1,7 м/сек.

При скорости движения более 1,7 м/сек увеличивается ссыпание материала, понижается производительность и максимально допустимый угол наклона конвейера приходится уменьшать.

Увеличение скорости движения ленты при сохранении допу­ стимых углов наклона конвейера может быть достигнуто за счет более качественного монтажа роликоопор и увеличения натяжения ленты.

Испытаниями установлено, что высота выступов и их распо­ ложение на ленте оказывают существенное влияние на грузонесущую способность конвейерного полотна.

При транспортировании насыпных грузов было обнаружено, что частое расположение выступов (при шаге 100—250 мм) вызы­ вает значительное встряхивание и смещение груза при прохожде­ нии ленты по роликам. Происходит это потому, что лента теряет свою эластичность и усиливается динамическое воздействие на транспортируемый груз. При большом расстоянии между вы­ ступами (700—1000 мм) возрастает давление груза на каждый выступ и срок службы их резко сокращается. В результате иссле­ дований установлено, что оптимальное расстояние между вы­ ступами (шаг) составляет 300—600 мм. Меньшее значение шага следует принимать при транспортировании сравнительно легких материалов, имеющих небольшой коэффициент трения о ленту.

Испытания показали, что гранулометрический состав транспор­ тируемого материала также оказывает большое влияние на выбор высоты выступа. При транспортировании крупнокусковых ма­ териалов высота выступов должна увеличиваться. Опыты, однако, показали, что высота выступа свыше 25 мм не дает какого-либо видимого эффекта. Установлено также, что при]|транспортировании грузов, имеющих округлую форму кусков, изменение высоты выступов почти не оказывает влияния на стабильность положения груза, так как в этом случае качение верхних кусков груза на­ ступает раньше, чем его скольжение "по ленте.

Экспериментальные '"исследоваиия'^позволили^определить наи­ более целесообразную высоту выступов, которая для песка, гравийно-песчаной смеси, мелкогоТугля и известняка мелкого

дробления составляет 6—10 мм\ для

рядового насыпного груза

(с крупностью

кусков 0,5—100 мм) — 10—16 мм и для крупно­

кускового (amax

- 150200) — 16—25

мм.

Рис. 3. График зависимости величины про­ скальзывания L материала по рифленой ленте при пуске конвейера от угла наклона р и скорости движения ленты v при высоте вы­ ступов 10 мм:
• — уголь каменный рядовой;------------- изве­ стняк мелкого дробления; — — — гравийно-
песчаная смесь

При эксплуатации подъемных установок иногда приходится пускать конвейеры в ход при загруженной ленте. В этом случае, как правило, наблюдается сдвиг материала по ленте, величина которого зависит от физико-механических свойств материала, конструкции выступов и плавности пуска конвейера.

В результате изучения кинопленки установлено, например, что при пуске нагруженного конвейера под углом в 30° каменный уголь сдвигался относительно ленты на 80 мм, а далее при рав­ номерном ее движении со скоростью 1,7 м/сек на всем расстоянии транспортиро­ вания перемещения мате­ риала не наблюдалось.

На рис. 3 приведены графики величины про­ скальзывания материалов по ленте при пуске груже­ ного конвейера в зависи­ мости от угла наклона кон­ вейера и скорости движе­ ния ленты.

Как видно из графика, максимальная длина сдви­ га материала при пуске составляет0,1 м, что можно считать допустимым при нормальной работе кон­ вейера, поскольку незна­ чительное скольжение ма­ териала по ленте в период

пуска конвейера не нарушает его дальнейшей работы. Наблюдения за транспортированием различных насыпных

грузов показали, что угол естественного откоса является наиболее важной физической характеристикой материала. Он влияет на высоту слоя транспортируемого материала и определяет величину допустимого угла наклона конвейера.

При транспортировании материалов на наклонных лентах не удается получить слоя материала такой же высоты, как на гори­ зонтальных лентах, причем высота слоя материала, а следова­ тельно, и производительность конвейера уменьшаются с увеличе­ нием угла наклона ленты к горизонту.

Проведенные испытания показали, что при транспортировании насыпных грузов конвейером, имеющим ленту с выступами, производительность его также снижается с увеличением угла наклона.

В табл. 4 представлены замеры площади поперечного сечения транспортируемого материала на рифленой ленте шириной 800 мм

2*

19

с расположением боковых роликов под углом 20° при изменении угла наклона конвейера от 20 до 40°

При определении производительности конвейера уменьшение площади поперечного сечения материала в зависимости от угла наклона может быть учтено коэффициентом ky, рекомендуемые величины которого приведены ниже.

Угол

наклона кон­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вейера

с

рифленой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лентой

в град

0—9 10— 15 16—20 21—25 26—30 31—35

 

k y .

 

 

1

0,96

0,92

 

0,87

^ 0,83

0,78

 

Рекомендуемые величины коэффициента ky действительны

только в пределах допускаемых

скоростей движения ленты

кон­

 

 

 

 

 

вейера.

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

4

 

На рис. 4 представлены

кри­

 

 

 

 

 

вые

производительности

кон­

Угол

 

Площадь поперечного

 

вейера, имеющего ленту с высту­

 

сечения в см2

 

пами

в

зависимости

от

угла

наклона

 

 

 

 

конвейера

 

Известняк

Песок

 

наклона его к горизонту. Пунк­

в град

 

 

 

 

мелкого

влажный

тиром на графике показана про­

 

 

дробления

 

 

изводительность,

подсчитанная

 

 

 

 

 

20

 

780

790

 

по

формулам,

рекомендуемым

25

 

710

730

 

в литературе.

 

 

 

 

 

 

 

Для

определения мощности,

30

 

630

660

 

 

 

 

потребляемой

приводом

кон­

35

 

560

590

 

вейера, в цепь двигателя были

40

 

410

 

включены

самопишущие

ватт­

 

 

 

 

 

метры, амперметр

и

вольтметр.

возможность

следить за

 

 

Последние

два

прибора давали

изменением

напряжения

в сети и силы

тока в двигателе, а также позволили

контролировать показания

ваттметра.

 

 

изменением мощности, потребляемой кон­

При наблюдении за

вейером, особый интерес представляли следующие вопросы:

1) характер нагрузки двигателя, дающий возможность судить об усилиях в приводе и рабочем органе конвейера;

2) мощность, потребляемая двигателем на холостом ходу, при средней и максимальной загрузках конвейера.

Наблюдения за загрузкой рабочего органа и анализ кривой мощности, развиваемой электродвигателем конвейера в отдельные промежутки времени, позволили установить зависимость потреб­ ляемой мощности от нагрузки, угла наклона конвейера, скорости движения и т. п.

На рис. 5 показаны кривые мощности, потребляемой двига­ телем, при транспортировании угля одиннадцатиметровым кон­ вейером, имеющим ленту шириной 800 мм с выступами на рабочей поверхности, движущуюся со скоростью 2,2 м/сек.

Соседние файлы в папке книги