симальному натяжению Smax = S0 + W T, а натяжение ленты в узле ее крепления к раме конвейера, вообще говоря, может быть уменьшено за счет криволинейного профиля крепления балки (поз. 1 на рис. 4.4).

Для ленточного останова с подвижной тормозной лентой (рис. 4.5) рабочее усилие пружины обратного хода (Н)

^ПпЛбл

где GT — масса тележки, кг; DK, d — диаметры катка и цапфы оси,

м; А0, /0 — коэффициенты трения качения катка по направляющей

(м)и трения о цапфу оси; in — кратность полиспаста; т|п, г|бл — КПД полиспаста и отклоняющего блока.

Деформация пружины (м):

Глава 5

УСТРОЙСТВА ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ КОНВЕЙЕРНОЙ ЛЕНТЫ (ЛОВИТЕЛИ)

5.1. РОЛИКОВЫЕ ЛОВИТЕЛИ

Название этого типа ловителей достаточно условно, так как их элементом является обычная роликоопора, но которая дополни­ тельно оснащается стопорным устройством встроенного типа или выполняется с наружным расположением стопоров относи­ тельно роликов опоры.

Улавливание конвейерной ленты обеспечивается за счет за­ тормаживания всех или части поддерживающих ленту роликоопор. Это один из трех возможных способов улавливания (кроме вакуумного и магнитного), при котором отсутствует воздействие на улавливаемую ветвь ленты сверху. Но, несмотря на кажущую­ ся простоту этого способа улавливания ленты, при его реализа­ ции возникают определенные технические трудности, а именно: необходимость затормаживания всех роликов каждой желобча­ той роликоопоры, так как в противном случае снижается тормоз­ ное усилие; необходимость затормаживания значительного чис­ ла роликоопор по тракту конвейера для создания тормозного уси­ лия требуемого значения; необходимость синхронного (одновре­ менного) затормаживания большого числа роликов, что усложня­ ет систему их затормаживания как индивидуальную для каждого ролика (усложняется конструкция роликов), так и групповую; невозможность использования данного способа при оборудова­

остановы, п. 4.2). У ролика со встроенным пружинным стопо­ ром (рис. 5.1,6) на его неподвижной оси 4 закреплен конец спи­ ральной пружины 3, второй конец которой постоянно прижат к внутренней поверхности обечайки ролика 2. На ролик 2 опирает­ ся конвейерная лента 1. Полость ролика заполнена смазочным агентом.

При нормальной работе конвейера (лента движется справа — налево, а ролик вращается против часовой стрелки) пружина за­ кручивается при снижении давления ее свободного конца на обе­ чайку ролика. При обрыве ленты и ее реверсе вместе с роликом спираль пружины раскручивается и давление ее свободного кон­ ца на внутреннюю поверхность обечайки ролика увеличивается, что приводит к затормаживанию ролика и связанной с роликами ленты.

Стержневой стопор (рис. 5.1, в) состоит из резиновых стерж­ ней круглого поперечного сечения 4, консольно закрепленных на раме 5 желобчатой роликоопоры жесткого типа между смеж­ ными роликами 1 с возможностью постоянного контакта стерж­ ней с торцевыми кромками роликов при направлении движения 3 ленты 2. При нормальной работе конвейера стержни с вращаю­ щимися роликами отгибаются в направлении движения ленты, но при ее обрыве и реверсе захватываются роликами и втягива­ ются между ними, заклинивая ролики до их остановки.

Устройство и принцип действия ленточного стопора (рис. 5.1, г) аналогично стержневому, но с помощью ленточного стопора тор­ мозное усилие передается непосредственно на конвейерную лен­ ту. Стопор выполнен в виде отрезка гибкой ленты 4, консольно закрепленной на раме 6 конвейера сразу же за роликоопорой 1, ориентированной нормально к конвейерной ленте 3 и постоянно с ней контактирующей, а также упора 5, препятствующего отги­ банию стопорной ленты в направлении движения конвейерной ленты. После обрыва и реверса конвейерной ленты 3 стопорная лента 4 за счет сил трения затягивается между роликами 2 опо­ ры 1 и конвейерной ленты 3, затормаживая ее.

Необходимо подчеркнуть, что индивидуальная система тормо­ жения роликов (и передача через них тормозного усилия ленте) связана с постоянным (при нормальной работе конвейера) изна­ шиванием трущихся элементов стопорных механизмов: зубча­ тых колес, собачек, стержней, тормозных лент, пружин, обечаек роликов, а также с увеличением коэффициента сопротивления движению конвейерной ленты, а значит, и энергоемкости транс­ портирования груза, а в ряде случаев также увеличивается износ нижней обкладки конвейерной ленты (при использовании лен­ точных стопоров).

Групповая система торможения роликов может быть исполь­ зована только в сочетании с датчиком обрыва ленты, который и включает привод, обеспечивающий затормаживание роликов. Исполнительным механизмом системы (рис. 5.2) являются тор­ мозные колодки 5 клиновой формы, кинематически связанные

/

Рис. 5.2. Роликовые стопорные устройства с груп­ повой системой торможения с приводом от проти­ вовеса, действующего от датчика обрыва конвейер­ ной ленты (не показан): а, б — с колодочным и колодочно-рычажным исполнительными механиз­ мами; в — с соединением тягового каната и коло­ док через редуктор с бобинами на тихоходном и

быстроходном валах

между собой гибким элементом (канатом) 2 непосредственно или через двуплечие рычаги б, с возможностью взаимодействия коло­ док 5 с роликами 4 (снизу) или с роликами 4 и лентой 3 (сверху) при включении привода каната 2. В качестве привода использу­ ется свободно подвешенный груз 1 на канате 2. При обрыве и срабатывании датчика обрыва стопор освобождает груз, под дей­ ствием которого тормозные колодки входят в контакт с ролика­ ми (или с роликами и лентой), затормаживая конвейерную ленту. Тормозные колодки предпочтительно изготовлять из эластично­ го материала, например из литой резины.

Параметры роликовых ловителей определяют в соответствии с методикой, изложенной в п. 2.2 с использовании формул (2.19)- (2.21), (2.26)-(2.30). Стопорные устройства расчитывают, исходя из тормозного усилия, передаваемого одним роликом; для грузо­ вой и холостой ветвей соответственно:

где Jp, — пролет ленты между роликоопорами на грузовой и холостой ветвях конвейера.

При установке тормозных роликов на выпуклом участке трас­ сы конвейера дополнительная тормозная сила, реализуемая на этом участке на грузовой ветви,

AWT = S 0(e/Po -1 ) = S0Pof,

где S0 — натяжение ленты в точке набегания на выпуклом уча­ стке (после обрыва ленты), Н; Р0 — угол перегиба трассы конвей­ ера, рад.

Для системы торможения роликов с групповым приводом нормальное усилие нажатия тормозной колодки на ролик (Н): для грузовой

N = W j/f

и холостой ветвей ленты

N = w ;/ f ,

где f — коэффициент трения тормозной колодки о ролик. Вес приводного груза (противовеса)

G = [2N (sin а / 2 + /ср) + g(f”cos Р - sinP) х

Х ( ^ К ^ К ^ " Ф ^ К ^ К Л / ^ р Л к ^ Р ^ Р ^ б л ) 9 ( 5 * ^ )

где а — угол заклинивания колодки; f ” — коэффициент трения каната по направляющей; / — среднее значение коэффициен­ тов трения колодки об обечайку ролика и нижнюю направляю­ щую; qK — линейная масса тягового каната, кг/м; — длина каната, м; т^ — масса одной колодки, кг; ip — шаг роликоопор, м; ip — передаточное отношение редуктора; г|р — КПД редуктора; цбл — общий КПД отклоняющих блоков для тягового кана­ та. При непосредственном соединении тягового каната с проти­ вовесом в формуле (5.3) ip = 1. При выборе параметров системы торможения (ср, N ) должны быть обеспечены прочность роликов, нагруженных силами N , и надежность их установки в опорных кронштейнах опор.

Для варианта выполнения системы торможения с использова­ нием двуплечих рычагов для крепления тормозных колодок при верхнем их расположении потребный вес приводного груза су­ щественно меньше, чем при нижнем расположении колодок и их непосредственной кинематической связи с тяговым канатом. Это достигается за счет соответствующего передаточного отноше­ ния двуплечего рычага и самозатягивания колодок между роли­ ками и конвейерной лентой.

К роликовым ловителям условно можно отнести устройство, основанное на приложении тормозного усилия с внешней стороны ленты в зоне ее огибания одного из головных обводных или раз­ грузочного барабанов конвейера. В этих устройствах (рис. 5.3) при обрыве ленты 1, сопровождающемся резким уменьшением ее на-

бана о направляющие при смещении барабана под действием пружин; Р — угол наклона конвейера в зоне установки барабана; / к — коэффициент трения между тормозными колодками и лен­ той при нулевой скорости относительного скольжения.

В целях увеличения тормозного усилия или уменьшения нор­ мального усилия прижатия тормозных колодок к ленте и умень­ шения износа ленты тормозные колодки оснащают фрикцион­ ными накладками из пластичных материалов — пластмасс или горячедеформированного фрикционного материала на основе ка­ учука.

Рабочий ход пружин определяется способами соединения кон­ цов и восстановления конвейерной ленты при эксплуатации кон­ вейера. Размер тормозных колодок выбирают или проверяют по допустимому давлению на конвейерную ленту исходя из величи­ ны W T= pKFKfKt где рк — допустимое давление колодок на ленту, Па; FK— площадь тормозных колодок, м2.

5.2. КРОМОЧНЫЕ ЛОВИТЕЛИ

Особенность всех кромочных ловителей — возможность фор­ мирования тормозного усилия только в пределах кромок конвей­ ерной ленты, свободных от транспортируемого груза. Поэтому органическими недостатками ловителей этого типа являются: воз­ можность повторного разрыва ленты при несимметричном за­ хвате из-за поперечных смещений ленты при работе конвейера и больших контактных напряжениях, возникающих на боковых участках ленты с минимальной прочностью; возможность созда­ ния препятствий для транспортирования груза или ограничение производительности конвейера за счет искусственного уменьше­ ния полезной ширины конвейерной ленты и соответственно пло­ щади поперечного сечения потока груза, транспортируемого кон­ вейерной лентой; как следствие указанных выше недостатков — ограничение расчетного значения тормозного усилия, развивае­ мого одним ловителем, и необходимость увеличения их числа.

Достоинства ловителей: простота конструкции, минимальная материалоемкость, небольшие габаритные размеры, низкая сто­ имость одного ловителя.

Кромочные ловители могут быть неприводные (с непосредствен­ ным включением от оборвавшейся ленты) и приводные, включа­ емые от датчика обрыва ленты с помощью специального приво­ да. Кромочные ловители отличают малый обратный ход ленты при обрыве, но достаточно жесткое приложение к ленте тормоз­ ного усилия, при котором могут возникать автоколебания и ре­ зонансные явления в ленте, что не исключает возможность по­ вторного разрыва ленты. Кромочные ловители в зависимости от вида рабочего органа могут быть маятниковые, эксцентриковые,

ев

При испытании маятниковых ловите­ лей на уклонном конвейере КРУ-350 дли­ ной 622 м получены следующие резуль­ таты. Были установлены восемь ловите­ лей с шагом 50 м. При имитации обрыва обратный ход ленты составил 500-800 мм, напряжения в рабочих кромках ленты составили: на сжатие — 5,6 МПа и на растяжение — 21,6 МПа, что превосхо­ дит допустимые значения для установ­ ленных лент соответственно в 2,3 и 1,5 раза.

Эксцентриковые ловители (рис. 5.5) Рис. 5.5. Эксцентриковый могут быть выполнены только с приво­ ловитель дом, обеспечивающим поворот эксцент­ рика и его воздействие на ленту. Лови­

тель состоит из эксцентрика 5, вал 4 которого размещен в ползу­ не 3, который может смещаться в направляющих 6 рамы 1 и подпружинен (7) к ней. Под лентой 3 в зоне установки эксцент­ рика закреплена неподвижная плита 2.

Ловитель включается от датчика обрыва ленты. При этом при­ вод (не показан) поворачивает эксцентрик, благодаря чему лента прижимается к неподвижной плите и затормаживается. Усилие нажатия эксцентрика может быть отрегулировано с помощью пру­ жинно-винтового механизма. Улавливание ленты этим типом ловителя обеспечивается при любом направлении движения лен­ ты.

Условия применения эксцентрикового ловителя такие же, как и для маятникового ловителя (см. рис. 5.4, а, план). Для умень­ шения диаметра эксцентриков их вал может быть выполнен ко­ ленчатым, средняя часть которого при нормальной работе кон­ вейера находится в верхнем положении, обеспечивая свободное прохождение транспортируемого груза.

Клиновые ловители (рис. 5.6) действуют, как правило, от сиг­ нала датчика, обеспечивающего растормаживание подвижного элемента, выполненного, как правило, в виде тележки с закреп­ ленными на ней рабочими органами с возможностью перемеще­ ния тележки по наклонным относительно рамы конвейера на­ правляющим (рис. 5.6, а). По одному из вариантов (рис. 5.6, а) на тележке 5 консольно и жестко закреплены нажимные рабочие органы 4, которые при нормальной работе конвейера расположе­ ны с зазорами над боковыми кромками ленты 3, а при улавлива­ нии ленты входят с ней в контакт при скатывании тележки по направляющим 2, установленным на раме 1 под углом наклона большим, чем угол наклона самого конвейера. Тормозное усилие в процессе улавливания ленты увеличивается за счет самозатягивания системы лента — колодки (или нажимные рабочие орга­ ны) — неподвижная плита 6.

Рис. 5.6. Клиновые ловители: а — с консольно за­ крепленными нажимными рабочими органами; б — с фигурными колодками

По другому варианту (рис. 5.6, б) на тележке 5 шарнирно зак­ реплена рамка 7 с размещенными на ее нижней стороне несколь­ кими фигурными колодками 4 с шагом между ними равным шагу расстановки роликоопор 8. После срабатывания датчика обрыва ленты тележка 5 скатывается по направляющим 2, а за­ крепленные на рамке 7 колодки 4 прогибают ленту 3 в несколь­ ких местах, формируя волнистый профиль и прижимая ленту к роликоопорам 8 со стороны, противоположной направлению ее скатывания вниз по роликоопорам (показано стрелкой).

На таком же принципе действуют планочные ловители (рис. 5.7), у которых лента 4 к закрепленной на раме 5 конвейера неподвиж­ ной плите 6 прижимается планками 8, консольно закрепленными на штоках 2 силовых цилиндров 1 и перемещаемых ими по норма­ ли к поверхности боковых кромок конвейерной ленты. При этом в нерабочем положении планки развернуты параллельно продоль­ ной оси конвейерной ленты и располагаются над ней, а при вклю­ чении ловителя от датчика обрыва ленты планки при опускании вниз разворачиваются вместе со штоком на 90° и прижимают ленту к неподвижной плите, располагаясь уже строго перпенди­ кулярно к продольной оси ленты. Разворот планок обеспечивает­ ся автоматически за счет того, что поршень 7 силового цилиндра

Рис. 5.7. Планочный ловитель с приводом от силовых ци­ линдров: а — с односторонним нажатием; б — продольный разрез силового цилиндра; в — с двусторонним нажатием

кинематически связан с неподвижно закрепленным на корпусе силового цилиндра несамотормозящимся винтом 8. Поэтому при перемещении поршня со штоком вдоль цилиндра происходит одно­ временно разворот планки на 90°, так как шаг винтовой нарезки в четыре раза превышает рабочий ход поршня.

Силовой цилиндр управляется с помощью золотникового уст­ ройства, кинематически связанного с датчиком обрыва ленты, а трубопроводы 9 — с силовыми цилиндрами. Датчик может быть выполнен, например, в виде включающего устройства механичес­ кого типа, фиксирующего ослабление натяжения ленты при об­ рыве, что сопровождается заметным увеличением стрелы прове­ са ленты между смежными роликоопорами (см. п. 5.7).

Планочные ловители могут быть выполнены с двухсторонним активным натяжением с приводом 11 планок 3, например, через рычажную систему 12 и возвратом планок в исходное положе­ ние с помощью пружин 10 (рис. 5.7, в). Привод может быть осу­ ществлен от силового цилиндра 1, как и в предыдущем случае, или иным образом.

Расчет и выбор параметров кромочных ловителей может быть выполнен исходя из следующих соображений и допущений. В со­ ответствии с принципом действия маятниковые, эксцентриковые и клиновые ловители (группа I) развивают тормозное усилие в условиях самозатягивания системы лента — рабочий орган — неподвижная опора, поэтому тормозное усилие изменяется во

времени, быстро увеличиваясь. Для такой схемы улавливания ленты, учитывая быстротечность процесса и резкое возрастание тормозного усилия, может быть принят экспоненциальный за­ кон изменения давления рабочих органов ловителя на ленту и соответствующего ему тормозного усилия. Для планочных ло­ вителей (группа И), действующих от привода с внешним источ­ ником энергии, тормозное усилие можно принять не изменяю­ щимся во времени в течение всего периода торможения ленты. Для обеих групп ловителей максимальное тормозное усилие, ко­ торое может быть допущено из условия обеспечения прочности ленты на сжатие,

где FK — суммарная расчетная площадь контакта рабочих эле­ ментов ловителя с лентой при ее улавливании, м2; р0 — допуска­ емое напряжение (давление) на сжатие для данного типа конвей­ ерной ленты на ее кромках, Па; fK— коэффициент трения коло­ док ловителя о ленту и ленты о неподвижную плиту.

Уравнение движения ленты при ее затормаживании кромоч­ ными ловителями первой группы с учетом принятых допущений может быть получено из уравнения (2.19):

(5.6)

где v — мгновенная скорость обратного движения ленты, м/с; х — координата пути, проходимого лентой, м; 1Т — тормозной путь (смещение ленты вниз при ее улавливании), м.

Интегрирование уравнения (5.6) дает

где vQ — начальная скорость движения ленты в обратном на­ правлении перед началом торможения, м/с.

Таким образом, связь между тормозным путем и параметра­ ми ловителя может быть описана следующей зависимостью:

Для ловителей второй группы уравнение (2.19) может быть представлено в следующем виде:

Отсюда после интегрирования и преобразований найдем тор мозной путь:

где 10 — величина скатывания ленты до начала торможения, ко­ торая может быть определена из уравнения (2.19) при WT(l) = О при известном времени срабатывания ловителя t0 (от начала об­ ратного хода до начала торможения ленты),

а скорость ленты перед началом торможения, по аналогии с фор­ мулой (2.29),

771к ‘

Тормозной путь у ловителей первой группы определяется их кинематической схемой, размерами (маятниковые и эксцентри­ ковые ловители) или углом наклона направляющей (клиновые ловители); у ловителей второй группы (планочных) — рабочим усилием, создаваемым приводом.

5.3. ТУННЕЛЬНЫЕ ЛОВИТЕЛИ

Затормаживание оборвавшейся ленты ловителями туннельно­ го типа основано на заклинивании скатывающейся вниз и соби­ рающейся «в гармошку» ленты между установленными над лен­ той ограничителем (рабочий орган ловителя) и рамой конвейера, которая выполняет функцию нижнего ограничителя. Верхние ограничители могут быть выполнены в виде продольных, разме­ щенных по всей длине конвейера, неподвижных жестких или гибких элементов 1, закрепленных с зазорами 30-50 мм над бо­ ковыми кромками конвейерной ленты 2 (рис. 5.8, а). Эти элемен­ ты к раме 3 конвейера крепятся с помощью кронштейнов.

В качестве жестких элементов могут быть использованы сталь­ ные прутки, угловая сталь, а в качестве гибких — стальные про­ волочные канаты (открытые, одинарной свивки как более жест­ кие и долговечные).

Ловители выполняют также в виде специального проката V-образного профиля 4 (рис. 5.8, б). В этом случае кромки лен-

Рис. 5.8. Ловители туннельного типа: а, б — с продоль­ но размещенными рабочими элементами; в, г — рамоч­ ные; д — схема улавливания ленты туннельным ло­ вителем

ты 2 с зазорами (сверху и снизу) размещены внутри открытого V-Образного контура рабочего элемента ловителя.

Улавливание оборвавшейся ленты происходит за счет ее по­ степенного расклинивания при скатывании с образованием вол­ нообразного профиля (♦гармошки») между рамой конвейера и рабочим органом ловителя (рис. 5.8, в). Окончательное заторма­ живание ленты происходит при большом обратном ходе (соиз­ меримом с длиной самого конвейера), что может сопровождаться завалами транспортируемого груза по тракту конвейера.

Йри существенно меньшем обратном ходе осуществляется улавливание ленты ловителями с V-образными рабочими элемен­ тами за счет незначительных просветов между лентой и внутрен­ ними кромками рабочего органа ловителя. Однако использова­ ний таких ловителей предполагает большую культуру обслужи­ вания конвейера, эффективное автоматическое центрирование кон­ вейерной ленты при нормальной работе конвейера, точность его монтажа без последующего нарушения трассы за счет подвижек породы и других причин. В противном случае такое техническое решение приведет к интенсивному изнашиванию кромок ленты, увеличению энергоемкости транспортирования и возможности воз­ горания конвейерной ленты.

У другого ловителя туннельного типа (рис. 5.8, г, д) верхний ограничитель ориентирован в поперечном направлении и вместе со стойками образует подобие рамки 5, через которую проходит лента 2, как при нормальной работе конвейера, так и при скаты­ вании вниз после обрыва. Превышение верхнего ограничителя над лентой должно обеспечить свободный проход транспортируе­ мого груза при нормальной работе конвейера. Обычно высота просвета между поверхностью ленты и поперечиной рамочного ловителя должна составлять не менее 650 мм. У первых образцов с просветами 350 мм наблюдались случаи заклинивания круп­ ных кусков транспортируемого груза и порывы ленты при нор­ мальной работе конвейера.

Представление о показателях работы неподвижных рамочных ловителей может дать опыт их эксплуатации на конвейере КРУ-350, установленном в наклонном стволе шахты и оснащенном рези­ нотросовой лентой. На конвейере длиной 574 м с углом наклона 18° было смонтировано 26 неподвижных ловителей рамочного типа с интервалами между ними от 4,8 до 48 м. При обрывах грузовая ветвь ленты сбегала на 32-55 % длины става, а нижняя (холостая) ветвь (при невыключенных двигателях привода кон­ вейера) — от 34 до 60 м.

Но рамочные ловители могут быть не только неподвижные —

спассивным рабочим органом (рис. 5.8, в), но и поворотные —

сактивным рабочим органом (рис. 5.8, г). У последних при обрыве ленты от соответствующего датчика срабатывает замко­ вое устройство, удерживающее рамку, и под действием силы тя­ жести или от специального привода поворачивается в сторону скатывания ленты. При этом может значительно сократиться обратный ход ленты по сравнению с неподвижным рамочным ловителем. При этом число ловителей с подвижной рамкой, ус­ танавливаемое на одном конвейере, может быть в несколько раз

меньше, чем в случае оборудования конвейера рамочными ло­ вителями жесткого типа.

5.4. РЫЧАЖНЫЕ ЛОВИТЕЛИ

Рычажные ловители могут быть с местным и распределен­ ным приложением тормозного усилия к ленте, с захватом в вер­ тикальной и горизонтальной плоскостях, с верхним активным и нижним пассивным воздействиями и, наоборот — с боковым ак­ тивным воздействием, с верхним и нижним активными воздей­ ствиями. Все рычажные ловители включаются от датчика обры­ ва ленты и, как правило, снабжены грузовыми приводами, в том числе через редуктор. По тормозному пути их можно отнести к ловителям с небольшим или средним тормозным путем. При этом тормозная сила приложена ко всей ширине ленты.

натяжения сбегающей вниз ленты на рабочих органах вертлюга при формировании петлевого участка ленты, требуется создать значительный крутящий момент на вертлюге. Выполнение этого требования связано с увеличением массы противовеса, опреде­ ленными затруднениями с проектированием и снижением на­ дежности работы стопорного устройства с учетом достаточно дли­ тельного периода его бездействия при нормальной работе кон­ вейера.

Тормозное усилие, развиваемое ловителем, более или менее плавно увеличивается от нулевого до своего максимального зна­ чения при повороте вертлюга от своего исходного (рис. 5.9, а) до рабочего положения (рис. 5.9, б). Если принять линейный закон изменения угла обхвата лентой рабочих органов ловителя за вре­ мя поворота вертлюга, то уравнение (2.19) обратного движения конвейерной ленты при ее улавливании ловителем данного типа может быть представлено в следующем виде:

(5.11)

где S0 — натяжение конвейерной ленты при ее скатывании в зоне набегания на рабочий орган ловителя, создаваемое дополни­ тельным улавливающим устройством, размещенным до места установки данного ловителя; к — коэффициент, учитывающий возможность попадания между лентой и рабочими органами ло­ вителя кусков транспортируемого груза (при улавливании грузо­ вой ветви) (к < 1); fh — коэффициент трения между лентой и цилиндрической поверхностью рабочих органов ловителя; а — мгновенная угловая координата, рад.

Допустив линейную зависимость между мгновенным значе­ нием угла обхвата и соответствующей координатой времени, связь между этими параметрами можно представить следующим обра­

зом: а = — (аi + а 2) , где t — мгновенная координата времени, с;

tn — время разворота вертлюга от исходного до рабочего поло­ жения, с; ctj, а2 — максимально возможный угол обхвата лентой первого и второго цилиндрических рабочих органов ловителя, рад.

Уравнение (5.11) позволяет определить параметры ловителя следующим образом. Вначале определяют промежуточную ско­ рость движения ленты VQ после разворота из исходного в рабочее положение:

5. 4. 2. ЛОВИТЕЛИ С БОКОВЫМ ЗАХВАТОМ

Рычажные ловители с боковым захватом ленты при ее улав­ ливании работают на принципе изменения формы поперечного сечения ленты с грузом или без него с быстрым нарастанием тормозного усилия за счет самозаклинивания ленты между сбли­ жающимися к оси конвейера в его плоскости рабочими органами ловителя. Этот процесс развивается за счет все увеличивающейся силы трения между сближающимися рабочими органами и лен­ той до полной остановки скатывающейся вниз ленты.

Ловители могут быть двухзвенные тележечные или однозвен­ ные с грузовым замыканием. И те и другие включаются от дат­ чика обрыва ленты, расстопоривающего замковое устройство.

Двухзвенный тележечный ловитель (рис. 5.10, а, б) состоит из тележки 5, расположенной между грузовой 7 и холостой 8 ветвя­ ми ленты на наклонном участке конвейера. На тележке установ­ лены роликоопоры 6 для поддержания грузовой ветви ленты. Перемещение тележки вверх ограничено упором 9, а вниз — сто­ пором 109 сблокированным с датчиком обрыва ленты.

Тележка 5 с рамой 1 конвейера кинематически связана шар­ нирными двухзвенниками, состоящими из рычагов 2 и 4, с зак­ репленными на них рабочими органами 3, выпуклые цилиндри­ ческие поверхности которых обращены в сторону ленты и при нормальной работе конвейера с ней не соприкасаются.

При обрыве ленты и освобождении стопора тележка под дей­ ствием составляющей силы тяжести скатывается вниз по направ­ ляющим рамы конвейера, благодаря чему шарнирные двухзвенники складываются и зажимают с боков движущуюся вниз кон­ вейерную ленту, изменяя форму ее лотка и деформируя находя­ щийся на ленте груз. С началом взаимодействия рабочих орга­ нов с лентой к составляющей веса тележки, сжимающей двухзвенники и ленту, добавляется все увеличивающаяся составляю­ щая, вызванная силами трения между рабочими органами и лен­ той (рис. 5.10, в).

Сближение рабочих органов ловителя заканчивается только после полного затормаживания конвейерной ленты за счет ее автоматического самозатягивания.

Усовершенствованная конструкция двухзвенного рычажного ловителя тележечного типа (рис. 5.11) отличается тем, что рабо­ чие органы 3, 5 шарнирных двухзвенников 2, 7 связаны между собой плоским шарнирным трехзвенником 11 и снабжены опор­ ными подпружиненными катками 1 и 8, которые при повороте звеньев шарнирного двухзвенника взаимодействуют с опорной плитой 9, закрепленной на раме 10 конвейера. Такое техническое решение исключает разворот рабочих органов (башмаков) при их взаимодействии с улавливаемой лентой 4 и снижает изгибающие нагрузки на звенья шарнирных двухзвенников при сжатии лен­ ты с находящимся на ней транспортируемым грузом.

б)

Рис. 5.10. Двухзвенный рычажный ловитель с боковым захватом тележечного типа: а — вид сбоку; б — вид сверху в нерабочем положении; в — то же, в рабочем положении

При нормальной работе конвейера грузовая ветвь ленты сво­ бодно проходит между башмаками, не касаясь их (рис. 5.11, а).

При обрыве ленты и скатывании тележки шарнирные двухзвенники, складываясь, сжимают своими башмаками ленту, затор­ маживая ее. При этом плоский шарнирный трехзвенник предотв­ ращает разворот башмаков вокруг шарниров силами трения, воз­ никающими при сжатии движущейся вниз ленты (рис. 5.11, б).

Башмаки под действием крутящих моментов, вызванных си­ лами трения, стремятся повернуться в противоположных направ­ лениях навстречу друг другу. Плоский шарнирный трехзвенник, являясь промежуточным кинематическим звеном, воспринима­ ет усилия, создающие моменты разного знака, и удерживает баш­ маки от разворота.

Козырьки 6 на башмаках не позволяют ленте выдавливаться вверх, а подпружиненные катки 1 ,8 — снижают изгибающий мо­ мент, действующий на звенья шарнирного двухзвенника ловителя.

5)

Рис. 5.11. Двухзвенный ловитель с кинематически связанными рабочими органами: а — положение элементов ловителя при нор­ мальной работе конвейера; б — то же, при улавливании ленты

Однозвенный рычажный ловитель с боковым захватом и гру­ зовым приводом (рис. 5.12), в отличие от тележечных ловителей, может быть установлен не только на наклонном, но и на горизон­ тальном участке конвейера. Кроме того, грузовой привод позво­ ляет отказаться от двухзвенной кинематической схемы.

В таком ловителе фрикционные башмаки 9 и 15 установлены на рычагах 8 и 16, шарнирно (7, 17) закрепленных на раме 11 конвейера с помощью кронштейнов 6, 18. На осях (10, 14) поворо­ та башмаков с помощью коушей закреплены канаты 3 к 4 (оги-

5.4.3. ЛОВИТЕЛИ С НИЖНИМ ЗАХВАТОМ

Улавливание оборвавшейся ленты ловителями с нижним за­ хватом обеспечивается путем ее зажатия между рабочим орга­ ном, воздействующим на ленту снизу, со стороны ее нерабочей поверхности, и неподвижной плитой, т. е. при сочетании активно­ го (снизу) и пассивного (сверху) воздействия на конвейерную ленту.

Первый вариант ловителя (рис. 5.13, а) состоит из жесткой рамы 7, закрепленной на опорной поверхности конвейера, с шар­ нирно (5) закрепленным на раме двуплечим поворотным рыча­ гом 3 с фрикционным башмаком 9 на одном конце и противове­ сами 4 — на другом. Башмак размещен с зазором под лентой 8 и имеет выпуклую цилиндрическую поверхность. Рычаг своим баш­ маком ориентирован в сторону подъема конвейера. В исходном положении, при нормальной работе конвейера рычаг зафиксиро­ ван стопором 12, и опирается на упор 11.

Над грузовой ветвью ленты с зазором, допускающим свобод­ ный проход транспортируемого груза, на раме неподвижно за­ креплена фрикционная плита 6, вогнутой стороной обращенная к грузовой ветви ленты. Плита имеет профиль, совпадающий с профилем фрикционного башмака. На поворотном рычаге зак­ реплена дополнительная фрикционная плита 2, обращенная вы­ пуклостью вниз и размещенная с зазором над холостой ветвью 10 ленты. На этом же рычаге шарнирно (13) подвешены две серьги 1, которые снизу, с зазором под холостой ветвью ленты, жестко связаны поперечной балкой с выпуклой цилиндрической поверх­ ностью 14, обращенной к холостой ветви ленты, и подпружинены (15) к раме конвейера. Профиль дополнительной фрикционной плиты выполнен по спирали Архимеда с центром, совпадающим с осью шарнира подвески серег. Радиус-вектор, описывающий про­ филь плиты, увеличивается при его вращении по часовой стрелке.

При обрыве ленты ее грузовая и холостая ветви начинают дви­ гаться вниз по роликоопорам, одновременно от датчика обрыва срабатывает стопор. Освобожденный рычаг под действием проти­ вовесов поворачивается против часовой стрелки, фрикционный башмак входит в контакт с двигающейся вниз грузовой ветвью ленты, а дополнительная фрикционная плита и поперечная бал­ ка — с холостой ветвью ленты: первая за счет своего спирально­ го профиля, а вторая — за счет подъема шарнира подвеса серег при повороте двуплечего рычага.

При дальнейшем повороте двуплечего рычага под действи­ ем крутящего момента, создаваемого противовесами, и разности между моментами сил трения, возникающими по поверхности контакта грузовой ветви с башмаком и холостой ветвП с допол­ нительной плитой и поперечной балкой, грузовая и холостая ветви прогибаются вверх. Двуплечий рычаг останавливается,

Рис. 5.13. Рычажные ловители с неподвижным (а) и подвижным (0) противовесами

когда грузовая ветвь ленты оказывается зажатой между башма­ ком и фрикционной плитой. При этом тормозное усилие, обес­ печивающее улавливание ленты, возрастает до необходимого значения за счет самозатягивания системы под действием все увеличивающихся сил трения между башмаком и лентой. В это же время происходят зажатие и затормаживание холостой вет­ ви ленты между дополнительной фрикционной плитой и попе­ речной балкой.

По второму варианту ловителя (рис. 5.13, б) шарнирно (12) установленный на раме 7 конвейера двуплечий рычаг 10 с баш­ маком 9 снабжен тележкой 4 с утяжеленным барабаном 3, раз­ мещенным (при нормальной работе конвейера) с зазором над холостой ветвью 1 ленты. Тележка установлена с возможностью

ее смещения в направляющих 2 двуплечего рычага и снабжена специальным упором, взаимодействующим со стопорным уст­ ройством 5, которое удерживает тележку от скатывания по на­ правляющим рычага. Плечо рычага со стороны фрикционного башмака опирается на кронштейн 11 рамы.

Длина направляющих двуплечего рычага и крайние положе­ ния тележки выбраны таким образом, чтобы в исходном поло­ жении крутящий момент, создаваемый правой частью рычага с башмаком, превышал крутящий момент, создаваемый левой ча­ стью рычага с тележкой и утяжеленным барабаном, а при смеще­ нии тележки в крайнее левое положение соотношение моментов было обратным. Над грузовой ветвью ленты 8 с зазором, как и в предыдущей конструкции ловителя, на раме закреплена непод­ вижная фрикционная плита 6 криволинейного профиля, повто­ ряющего профиль фрикционного башмака.

При обрыве конвейерной ленты и срабатывании стопорного устройства упор тележки освобождается, и тележка скатывается по направляющим двуплечего рычага в крайнее левое положе­ ние. Результирующий крутящий момент меняет свой знак, в ре­ зультате чего двуплечий рычаг поворачивается вокруг шарнира против часовой стрелки. При этом утяжеленный барабан про­ гибает вниз холостую ветвь ленты, натяжение которой при обры­ ве резко уменьшается, а второй конец двуплечего рычага башма­ ком прогибает вверх грузовую ветвь ленты до ее прижатия (с транспортируемым грузом или без него) к неподвижной фрик­ ционной плите и затормаживания.

Бели выполнить утяжеленный барабан невращающимся, а под холостой ветвью ленты установить подпружиненную криволи­ нейную плиту, ловитель можно использовать для улавливания не только грузовой, но и холостой ветви ленты. Выполнение проти­ вовеса подвижным позволяет упростить конструкцию стопорно­ го устройства и повысить надежность его работы, так как при таком техническом решении усилие растормаживания существен­ но уменьшается.

Для расчета параметров улавливания оборвавшейся конвейер­ ной ленты с помощью рычажных ловителей с боковым и нижним захватом может быть использована методика расчета кромочных ловителей маятникового и эксцентрикового типов (см. п. 5.2). При этом необходимо иметь в виду, что для рычажных ловителей площадь контакта рабочих органов с конвейерной лентой значи­ тельно больше, чем у кромочных ловителей, поэтому при том же допустимом давлении на ленту может быть обеспечено значи­ тельно большее тормозное усилие, что расширяет возможности использования рычажных ловителей, которые могут быть уста­ новлены на мощных ленточных конвейерах (см. п. 6.3).

С другой стороны, поскольку в отличие от кромочных ловите­ лей рабочие органы (башмаки) рычажных ловителей с боковым захватом контактируют в период улавливания ленты только с ее

нижней поверхностью, в расчетных формулах (5.5) и (5.7) вместо 2р0 следует принимать р0. Поэтому максимальное тормозное уси­ лие для этих ловителей

^т(тах) =

а тормозной путь

t= ___________ ________________

т2(I.W" -Т/2 + 0,72fKpoFKKK) ’

где К я — коэффициент, учитывающий уменьшение площади кон­ такта фрикционных башмаков и неподвижной плиты с конвей­ ерной лентой за счет неплоской поверхности ленты из-за воз­ можности ее деформации изнутри кусками транспортируемого груза, К я < 1.

Для рычажных ловителей с нижним захватом в формулах (5.5) и (5.7) вместо коэффициента трения рабочего органа о лен

ту fKследует принимать среднее значение fcр = ~ (/к + Ар) >где /гр —

коэффициент трения транспортируемого груза о ленту при ее поджатии вместе с грузом к верхней неподвижной плите.

5.4.4.МНОГОЗВЕННЫЙ РЫЧАЖНЫЙ ЛОВИТЕЛЬ

СНИЖ НИМ ЗАХВАТОМ

Многозвенный рычажный ловитель относится к улавливаю­ щим устройствам с распределенным по тракту конвейера при­ ложением тормозного усилия. Ловитель для улавливания од­ ной грузовой ветви ленты (рис. 5.14, а-e ) состоит из шарнирно

(7) закрепленных на раме 1 конвейера несимметричных рычаж­ ных рабочих органов трубчатого сечения П-образного профиля, верхняя горизонтальная часть 4 которого при нормальной ра­ боте конвейера находится под лентой 2 и с зазором по отноше­ нию к ней. Свободный конец стойки 8 рабочего органа, выпол­ ненного в виде двуплечего рычага, соединен с тяговым канатом б, который через замковое устройство (не показано) кинемати­ чески связан с приводом 5 (противовесом, противовесом в соче­ тании с редуктором, силовым цилиндром и др.). Тяговый канат все рабочие органы связывает в единую систему ловителя. Ис­ ходное положение каждого рабочего органа — вблизи роликоопоры 3 со стороны набегания ленты (при транспортировании груза вниз или при скатывании ленты после ее обрыва) на эту роликоопору.

При нормальной работе конвейера рабочие органы ловителя, располагаясь под лентой и с зазорами по отношению к ней, не пре­ пятствуют функционированию элементов конвейера (рис. 5.14, б).

оШ------

Рис. 5.14. Рычажный ловитель с распределенным прило­ жением тормозного усилия: а — общий вид; б — рабочий орган в исходном положении; в — то же, при улавливании ленты; г — вариант рабочего органа для улавливания обе­ их ветвей конвейерной ленты

При обрыве конвейерной ленты от соответствующего датчика срабатывает замковое устройство, благодаря чему привод 5 пере­ мещает тяговый канат 6 слева— направо, поворачивая рабочие органы 4 и 8 вокруг шарниров 7. При этом верхняя часть 4 каж­ дого рабочего органа воздействует снизу на конвейерную ленту 2,

приподнимая ее над роликоопорами 3. Лента с начала опирания на рабочий орган переходит в режим торможения за счет сил трения между нею и рабочим органом.

Под действием крутящего момента, создаваемого силами тре­ ния относительно шарнира 7, рабочий орган поворачивается про­ тив часовой стрелки до упора в роликоопору 3 и остается в этом положении до полного затормаживания ленты. Возврат системы в исходное положение осуществляется путем реверса привода 5.

Многозвенный рычажный ловитель может быть использован и для одновременного улавливания как грузовой, так и холостой ветвей конвейерной ленты (рис. 5.14, г). Для этого стойка 8 вы­ полняется в виде сдвоенного углового рычага, на котором за­ креплена дополнительная поперечина 9. При нормальной работе конвейера она размещена с зазором под холостой ветвью 10 кон­ вейерной ленты, опирающейся на роликоопоры 11.

При нарушении целостности контура конвейерной ленты (ее обрыве) скатывающиеся вниз обе ветви 2 и 10 одновременно под­ хватываются поперечинами 4 и 9 и приподнимаются над соот­ ветствующими роликоопорами 3 и 11, в результате чего происхо­ дит улавливание обеих ветвей.

Ловитель, выполненный по обоим вариантам, применим при любом направлении движения ленты, любой длине, угле наклона конвейера и ширине конвейерной ленты как на грузовых, так и на грузолюдских конвейерах.

Многозвенный рычажный ловитель с нижним захватом рас­ считывается также как и роликовый ловитель с использованием формул (2.19), (2.21), (2.26), (2.27), (2.29), (2.30) при L = LK, WT(l) = 0 (см. п. 2.2). Действительно, уравнение движения кон­ вейерной ленты в период ее улавливания многозвенными рычаж­ ными ловителями может быть получено из общего уравнения (2.19) при W T(l) = const.

С учетом принятых ранее обозначений в уравнении (2.19) применительно к рассматриваемому случаю Wp(l) + T.Wn= IW p, где £Wp — суммарное тормозное усилие, создаваемое ловителем и самими роликоопорами, которое подсчитывают по формуле (2.29) для грузовой ветви и формуле (2.30) — для холостой ветви кон­ вейера.

С учетом отмеченного уравнения движения оборвавшейся лен­ ты в периоды до ее улавливания и улавливания соответствен­

а 0 = arctg [o,5g(g + а* = arctg l°-5g^ + 9л)гР^ т 1J-

При ориентировочных расчетах ввиду малости угла ак его (с за­ пасом значения W T) можно принять равным нулю.

Начальное натяжение ленты S0 может быть оценено следую­ щим образом. В соответствии с действующими правилами без­ опасности первый ловитель на конвейере должен устанавливать­ ся на удалении 60 м от верхнего головного (или концевого — для конвейеров, транспортирующих груз вниз) барабана конвейера. Исходя из этого, предполагая обрыв ленты в зоне верхнего бара­ бана, можно принять следующую физическую модель формиро­ вания этого натяжения.

При обрыве ленты и ее скатывании вниз по роликоопорам изза нулевого натяжения на конце ленты в примыкающих к месту обрыва пролетах между роликоопорами лента под действием соб­ ственного веса и веса находящегося на ней груза провисает меж­ ду роликоопорами с опиранием в средних частях пролетов на разделительный настил между верхней и нижней ветвями ленты (или на нижнюю ветвь ленты).

Скатываясь вниз под действием движущего усилия YW”, лента увлекает свою хвостовую часть с провисшими между ролико­ опорами участками. Часть находящегося на ленте груза может смещаться вместе с ней, а остальное количество груза — остаться в пролетах между роликоопорами, в связи с чем часть из этих роликоопор может быть заторможена скопившимся грузом.

За счет сил трения между лентой и настилом, лентой и затор­ моженным грузом натяжение ленты на длине свободного участ­ ка (длиной 60 м) возрастает от нуля до некоторой величины S0. За счет увеличивающегося натяжения прогиб ленты постепенно уменьшается, а перед ловителем этому прогибу соответствует угол обхвата лентой ролика опоры, близкий к aQ.

Пренебрегая потерями на роликоопорах и принимая, что на­ стил будет воспринимать не всю весовую нагрузку (за счет опирания концов ленты на смежные ролики опор), ориентировочно начальное натяжение ленты можно оценить следующим обра­ зом:

So = 60*[?/л.г +(д + $л)/,л.11]\|»,

где fJl г, / л н — коэффициенты трения ленты соответственно отно­ сительно находящегося на ней груза и по настилу; \\/— коэффи­ циент, учитывающий длину участка формирования начально­ го натяжения за счет сил трения ленты по неподвижным час­ тям конвейера и относительно находящегося на ленте груза,

атакже возможное затормаживание части роликоопор, vy < 1.

Сучетом многовариантности акта обрыва конвейерной ленты для определения расчетного значения начального угла обхвата

а0 могла быть предложена и другая предельная модель, в соответ­

ствии с которой обрыв ленты происходит непосредственно перед ловителем. В этом случае начальное натяжение ленты S0 « О, а угол а0 > 2arctg (4A/Zp), где А — превышение плоскости грузовой ветви ленты над разделительным настилом рамы конвейера.

Для выбора параметров многозвенного рычажного ловителя следует, очевидно, руководствоваться первой моделью, которой соответствуют большие значения показателя ср, а значит, и разви­ ваемого ловителем тормозного усилия. Это гарантирует улавли­ вание ленты при обрыве в любом месте по тракту конвейера. При этом надежность улавливания ленты еще более повышается, если тормозные рычаги распределить по всему тракту конвейера с их сгущением в верхней его части.

Интегрирование дифференциального уравнения позволяет оп­

Далее, задаваясь численными значениями параметра ср (0 <ср< 1) и решая уравнение (5.18) относительно W T, находим парные зна­ чения (р и W T. С найденными значениями ср и WT совместно ре­ шаются уравнения (5.15) и (5.17), в результате чего выбираются приемлемые значения (также парные) тормозного пути ZT и пока­ зателя ср, определяющего длину участка (cpL), на котором разме­ щены тормозные рычаги ловителя.

5.5. ТУННЕЛЬНО-КЛИНОВЫЕ ЛОВИТЕЛИ

Туннельно-клиновые ловители срабатывают автоматически при реверсе ленты после ее обрыва и на конвейерах, транспортирую­ щих груз на подъем, не требуют никаких датчиков. Могут быть использованы и на бремсберговых конвейерах, но тогда включе­ ние ловителя в работу производится от датчика обрыва ленты.

Улавливание грузовой ветви оборвавшейся ленты ловителями этого типа основано на заклинивании грузовой ветви ленты меж­ ду двумя неподвижными элементами при заполнении ограничен­ ного замкнутого объема между этими элементами (туннеля) транс­ портируемым грузом.

Простейший ловитель с неподвижными рабочими органами (рис. 5.15) состоит из закрепленного на раме 1 конвейера (или на самостоятельной раме) стола 8 желобчатой формы, повторяющей форму поперечного сечения грузовой ветви ленты 2. Стол выпол­ нен с вырезами для размещения желобчатых роликоопор 7 и установлен с помощью кронштейнов 11 с небольшим зазором под грузовой ветвью ленты. К столу с помощью крепежных элементов 10 прикреплен кожух 5, суживающийся под углом ц/ в сторону противоположную движению груза 6 при нормальной работе кон­

фиксатора 3 при нормальной работе конвейера. Кожух 5 на столе 8 может быть закреплен посредством шарнира 14 и снабжен за­ щелками 15 в его передней части. Кожух может быть также гиб­ ким элементом (канатом) 16 соединен с ручной лебедкой 17, а шибер на свободном конце может быть снабжен опорными кат­ ками 12 с возможностью их взаимодействия с поверхностью транс­ портируемого груза и частично уравновешен противовесом 13.

При нормальной работе конвейера на подъем груза грузовая ветвь ленты 2 с грузом 6, опираясь на роликоопоры 7, свободно проходит между столом 8 и кожухом 5, не взаимодействуя с ними. При этом шибер 4 потоком груза 6 отклоняется в сторону его движения, поворачиваясь против часовой стрелки. При наличии катков 12 и противовеса 13 изнашивание шибера существенно замедляется.

При обрыве ленты 2 и ее реверсе потоком груза 6 шибер 4 отклоняется по часовой стрелке и стопорится фиксатором 3 в нормальном относительно ленты 2 положении. При дальней­ шем движении ленты вниз (справа — налево) находящийся на ленте 2 груз 6, упираясь в шибер 4, заполняет пространство между лентой 2 и кожухом 5. При этом попадание груза за пределы ленты по ее ширине предотвращается шторками 9.

За счет бокового давления груза на ленту и свод кожуха 5 лента прижимается к столу 8. Все возрастающая сила трения по поверхности контакта ленты со столом 8 и сила трения по поверх­ ности контакта груза и свода кожуха 5 со шторками 9 обеспечи­ вают затормаживание ленты 2. Суммарная тормозная сила оп­ ределяется длиной кожуха и стола.

При включении конвейера после восстановления целостности ленты в рабочем направлении расширяющееся в сторону движе­ ния сечение камеры, образованной столом с лентой и кожухом, способствует свободному выходу ленты с грузом без каких-либо дополнительных вспомогательных работ. Для облегчения и ус­ корения производства профилактических работ или при закли­ нивании груза (что маловероятно) кожух может поворачиваться вокруг шарнира 14 против часовой стрелки (после снятия защел­ ки 15) с помощью ручной лебедки 17.

Туннельно-клиновой ловитель с подвижным кожухом (рис. 5.16) состоит из закрепленного на раме 12 конвейера неподвижного стола 6 с вогнутым концом 3. Стол размещен с зазором между роликоопорами 2 под грузовой ветвью ленты 1. Над лентой с находящимся на ней грузом 13 установлен кожух 8, образую­ щий с рамой 12 (прогонами конвейера) острый угол. Кожух уста­ новлен на раме с помощью поворотных рычагов 5 и 7, образую­ щих вместе с рамой шарнирный четырехзвенник с возможностью поворота рычагов в вертикальной плоскости. Рычаги 5 и 7 в исходном положении наклонены в сторону нижней части кон­ вейера, выполнены разной длины и установлены с различными углами наклона, образуя с кожухом и рамой конвейера неравно-

*)

Рис. 5.16. Туннельно-клиновой ловитель с подвижным кожухом: а — при нормальной работе конвейера; б — при улавливании загру­ женной ленты; в — при улавливании порожней ленты

бокую трапецию. При этом рычаг 5 большей длины размещен в нижней части рамы конвейера. Со стороны нижней части рамы конец 3 стола выполнен вогнутым с профилем, совпадающим с профилем конца 4 кожуха 8. Поворотные рычаги 7, располо­ женные в верхней части рамы, снабжены пальцами 11 с возмож­ ностью их взаимодействия с защелкой механизма включения 10. Верхняя часть кожуха гибким элементом 9 связана с лебедкой возврата (не показана) кожуха в исходное положение после улав­ ливания оборвавшейся ленты.

При обрыве ленты 1 и ее обратном ходе срабатывает меха­ низм включения 10у защелка которого освобождает пальцы 11 поворотных рычагов 7. Под действием силы тяжести кожуха 8 рычаги 5 и 7 поворачиваются против часовой стрелки, при этом кожух 8 смещается влево и одновременно разворачивается про­ тив часовой стрелки за счет неодинаковых наклона и длин рыча-

вании 11 конвейера стоек 1 и 10, на которых неподвижно закреп­ лен кожух 8, установленный с уменьшающимся просветом в ниж­ нюю сторону конвейера с учетом свободного прохода под ним ленты 6 с транспортируемым грузом 5. На основании 11 конвей­ ера установлены наклоненные в сторону движения грузовой вет­ ви ленты (вверх) шарнирные рычаги 13, верхние концы которых попарно связаны между собой плитами 9, формирующими под лентой 6 секционный стол. Основание 11, рычаги 13 и плиты 9 образуют между собой шарнирные параллелограммы.

Плиты 9 размещены между роликоопорами 7 и под грузовой лентой 6 с зазорами, а роликоопоры 7 закреплены на подвижной раме 15 с возможностью опирания на них ленты 6 при нормаль­ ной работе конвейера и номинальной загрузке ленты транспор­ тируемым грузом. Концы подвижной рамы 15 с помощью крон­ штейнов 12 и 18 шарнирно подвешены к крайним рычагам 13, а на основании 11 конвейера закреплены упоры 14 с возможнос­ тью взаимодействовать с попарно соединенными рычагами 13 при нормальной работе конвейера. Верхний шарнир 17 первого по ходу ленты рычага 13 гибким элементом 4 через блок 2 связан с утяжеленным шибером 3, размещенным в направляющих стойки 1 перпендикулярно к плоскости ленты 6. На подвижной раме 15 закреплены также роликоопоры 16 для холостой ветви ленты (не показана).

При нормальной работе конвейера грузовая ветвь ленты 6 дви­ жется вместе с грузом 5 по роликоопорам 7, проходя с зазорами над плитами 9. При этом нагрузка от ленты с грузом передается через роликоопоры на подвижную раму 15 и далее через крайние рычаги 13 — на кронштейны 12 и 18, что создает крутящий мо­ мент, стремящийся повернуть рычаги 13 против часовой стрелки. Вес самих рычагов 13 и плит 9 создает момент обратного знака, несколько меньший за счет веса шибера 3. Поэтому результирую­ щий крутящий момент, небольшой по значению, направлен по ча­ совой стрелке, благодаря чему рычаги 13 опираются на упоры 14.

При обрыве ленты 6 и ее движении вниз вместе с грузом 5 при уменьшенном натяжении лента провисает между ролико­ опорами 7, начиная взаимодействовать с плитами 9. За счет сил трения между лентой и плитами возникает дополнительный кру­ тящий момент на рычагах 13, направленный против часовой стрел­ ки. Поэтому результирующий момент меняет знак и рычаги 13 поворачиваются против часовой стрелки, шибер 3, кинематически связанный с одним из рычагов, опускается, перекрывая поток груза на ленте. При повороте рычагов 13 против часовой стрелки подвижная рама 15 с роликоопорами 7 и 16 опускается, выводя роликоопоры 7 из взаимодействия с лентой 6. Поэтому лента с грузом опускается всем своим пролетом и весом на плиты 9, благодаря чему сила трения между лентой и плитами резко воз­ растает.

а

Рис. 5.18. Туннельно-клиновой ловитель с подвижным секционным столом изменяющегося профиля: а, в — вид сбоку и поперечное сечение при нормаль­ ной работе конвейера; б, г — то же, при улавливании ленты

рычаги 12 против часовой стрелки, вес самих рычагов с плитами и бортами создает момент обратного знака, а результирующий момент направлен по часовой стрелке. Поэтому рычаги 12 с не­ большим усилием прижимаются к упорам 13, опираясь на них.

При обрыве грузовой ветви ленты 9 она начинает двигаться в обратном направлении при резком уменьшении натяжения, бла­ годаря чему лента провисает между роликоопорами 6, начиная взаимодействовать с плитами 16. За счет сил трения между лен­ той и плитами возникает дополнительный крутящий момент, направленный против часовой стрелки, результирующий момент на рычагах 12 меняет знак и они поворачиваются против часовой

стрелки, а шибер 3, кинематически связанный с рычагом 12, при своем опускании перекрывает поток груза на ленте 9. При пово­ роте рычагов против часовой стрелки подвижная рама 11 опус­ кается вниз, выводя роликоопоры 6 из-под ленты, поэтому лента с грузом опускается на плиты 16, сила трения между ними еще увеличивается. При дальнейшем сползании ленты 9 груз накап­ ливается между кожухом 7 и лентой 9. Под давлением все уве­ личивающейся массы груза лента 9 прогибается вниз, занимая место роликоопор 6, которые сместились вниз.

Поворот рычагов 12 с плитами 16 и бортами 5 сопровождается одновременным поворотом против часовой стрелки тяг 15 и со­ ответствующим подъемом бортов 5, которые прижимаются с бо­ ков к ленте и, взаимодействуя с ней, увеличивают ее желобчатость. Это не только увеличивает суммарную тормозную силу и приводит к улавливанию ленты 9, но и препятствует рассыпанию транспортируемого груза с ленты 9, так как груз фиксируется в замкнутом объеме между кожухом 7, лентой 9 и бортами 5. По­ ворот элементов системы происходит до момента занятия рыча­ гами 12 нормального по отношению к ленте 9 положения. Это положение фиксируется при взаимодействии подвижной рамы 11 со стойкой 1.

Из трех типов туннельно-клиновых ловителей минимальный обратный ход улавливаемой ленты будет, при прочих равных ус­ ловиях, у ловителей, выполненных по третьей схеме, максималь­ ный — у ловителей, выполненных по первой схеме. Однако сле­ дует отдавать себе отчет в том, что улучшение эксплуатационных показателей достигается усложнением и удорожанием конструк­ ции ловителя.

При расчете и выборе параметров туннельно-клиновых лови­ телей можно воспользоваться двумя физическими моделями улав­ ливания ленты. Ловитель с подвижным кожухом (см. рис. 5.16) может быть представлен как самозатягивающаяся система под действием все возрастающей тормозной силы, определяемой си­ лами трения между лентой и столом, лентой и грузом, грузом и прижимающимся к нему кожухом как на участках с прямоли­ нейными, так и криволинейными профилями сопрягаемых по­ верхностей между перечисленными выше элементами.

Ловитель с неподвижными кожухом и столом (см. рис. 5.15), а также ловители с неподвижным кожухом и подвижным сто­ лом, оснащенные подпирающим шибером (см. рис. 5.17, 5.18), можно представить в виде частично заклинивающейся системы за счет веса и бокового давления груза, постепенно, после опуска­ ния шибера, заполняющего объем туннеля и уплотняющегося в нем с распором на кожух, днище и борта стола. Параметры этих трех ловителей будут различаться лишь значениями обратного хода ленты при ее улавливании из-за разных скоростей заполне­ ния туннеля грузом и разных значений бокового давления, опре­ деляемого формой поперечного сечения туннеля.

Для первого типа ловителя (рис. 5.16), в соответствии с приня­ той физической моделью для расчета параметров ловителя могут быть использованы уравнения и расчетные формулы (5.5)-(5.11), выведенные для кромочных ловителей маятникового, эксцентри­ кового и клинового типов (см. п. 5.2). При этом суммарную пло­ щадь контакта рабочего органа ловителя с лентой FKследует при­ нимать равной площади криволинейной поверхности стола, а ко­ эффициент трения fK= / (см. п. 5.4). Для других типов ловите­ лей (рис. 5.15, 5.17, 5.18) исходным уравнением, описывающим движение ленты при ее улавливании, может быть принято урав­ нение (2.19):

m’Kv — - — + EW" + g cos Р х dx 2

L

ющий уплотнение груза в туннеле (Ку > 1); п6 — коэффициент бокового давления; fc, f T— коэффициенты трения ленты о стол и транспортируемый груз при его заклинивании в туннеле; FQ — площадь поперечного сечения туннеля в его нижней части, м2; F — площадь поперечного сечения туннеля в его верхней части, м2; I — длина туннеля, м; F — площадь поперечного сечения транспор­ тируемого груза на конвейерной ленте, соответствующая средней производительности конвейера, м2; х — линейная координата пути, проходимого лентой, м; ав — суммарный угол перегибов ленты за счет ее провисания между секциями стола при полностью запол­ ненном туннеле, рад.

Площадь поперечного сечения груза на ленте: F = $/(Зб00олуЛГн), где Q — максимальная производительность конвейера, т/ч; у — насыпная плотность транспортируемого груза, т/м 3К н — коэффи­ циент неравномерности, К п > 1. Коэффициент бокового давления

1Д ^ср

груза пб - 1 + sin ср * где ср — угол внутреннего трения транспор­

тируемого конвейером груза; оср — средняя скорость движения ленты в период затормаживания, м/с. При и0 < 1 м/с величина иср = 0,5 у0, а при и0 2 1 —- vcp = 0,5 м/с.

Суммарный угол перегибов ленты между секциями стола мо­ жет быть определен исходя из следующих соображений. После обрыва ленты и начала ее обратного движения лента провисает в пролетах между секциями стола под действием натяжения S0

(незначительного) в зоне набегания на стол и средней нагруз­ ки от веса транспортируемого груза и самой ленты. Средний угол перегиба (в обе стороны) на одной кромке секции стола

S0 — предварительное натяжение конвейерной ленты, создавае­ мое за счет сопротивления движению свободного (со стороны об­ рыва) конца ленты относительно рамы конвейера, Н.

Отсюда суммарный угол перегибов ленты на кромках секций стола

оI А_ £ (? + ?л)(*р-*с)

ав = 2— arctg---------— Е--------

т> ^0

Нетрудно убедиться, что чем меньше S0, тем больше ав и выше улавливающие возможности ловителя данного типа. По мере на­ копления груза в туннеле и увеличения натяжения ленты до тор­ мозного усилия провисание ленты не уменьшается за счет распо­ ра скапливающегося и уплотняющегося груза между лентой и кожухом. Поэтому суммарный угол обхвата ав (достаточно боль­ шой), также почти не изменяется.

Для определения соотношения между тормозным путем 1Т и длиной улавливаемого участка ленты L интегрируем уравнение (5.19) в следующих пределах:

Fp+FK2

где 1т~

2F

Интеграл уравнения, содержащий радикал и показательную функцию, интегрируется многократно «по частям» с количествен­ ной оценкой остаточного члена подынтегральной функции. Пос­ ле интегрирования получим уравнение, связывающее все основ­ ные параметры конвейера и ловителя:

г

+ И lМ“J+ —

a

Сравнительные расчеты показывают, что выведенную форму­ лу можно рекомендовать в более упрощенном виде, практически при той же точности вычислений (остаточным членом подын­ тегрального выражения можно пренебречь):

Решение уравнения (5.20) позволит подобрать приемлемое соотношение параметров конвейера и ловителя, т. е. выбрать значения L, Z, /т, а также уточнить, при необходимости, параметры F0, FK, lc.

связывающем рабочую камеру 3 с сосудом (ресивером) 8, давле­ ние воздуха в котором меньше атмосферного. Необходимый ва­ куум в нем создается заранее или периодически поддерживает­ ся с помощью вакуум-насоса небольшой производительности. Для этих целей может быть использован, например, вакуумный насос конвейера с приводными вакуумными барабанами или промежу­ точными ленточными вакуумными приводами.

Первоначальный вакуум в ресивере должен быть выбран так, чтобы после открытия вентиля средний вакуум в системе с уче­ том подсоса атмосферного воздуха по периметру рабочей камеры был не ниже расчетного, причем в течение всего времени от нача­ ла улавливания ленты до ее фиксации на раме конвейера меха­ ническими средствами для последующего производства восста­ новительных работ. В противном случае могут произойти растормаживание ленты и ее повторное скатывание по роликоопорам.

Тормозное усилие, создаваемое вакуумными и магнитными ловителями,

где р0 — рабочее давление между конвейерной лентой и рабочим органом, Па; К и — коэффициент, учитывающий условия разме­ щения ловителя по длине пролета между роликоопорами, К и < 1; fK— коэффициент трения ленты о рабочий орган ловителя. Для вакуумных ловителей рабочее давление р0 = К нАрк, где К п — ко­ эффициент, учитывающий неравномерность распределения ваку­ ума по площади вакуумной зоны; Арк — разность давлений воз­ духа над и под лентой при ее улавливании, Па.

Коэффициент неравномерности, вообще говоря, определяется как отношение средней и номинальной разности давлений, обеспечи­ ваемой вакуумной системой. Можно принимать К п « 0,4 -s- 0,8.

При улавливании ленты над одним из ловителей на конвей­ ерной ленте может не оказаться транспортируемого груза. Одна­ ко с учетом того, что число одновременно включаемых ловителей достаточно велико (см. п. 6.3), в формуле (5.21) следует учиты­ вать дополнительное прижатие ленты от веса груза.

Для расчета параметров улавливания оборвавшейся конвей­ ерной ленты вакуумными и магнитными ловителями могут быть использованы формулы (5.8)-(5.11), выведенные для кромочных ловителей с планочными рабочими органами (см. п. 5.2), в кото­ рых значение тормозного усилия подсчитывается по приведен­ ной выше формуле (5.21).

Тормозное усилие, развиваемое магнитным ловителем, рассчи­ тывают по формуле, аналогичной для вакуумного ловителя (5.21), в которой параметр р0 определяет давление между лентой и рабо­ чим органом ловителя за счет их взаимного прижатия магнит­ ным полем.

Понятие «включающие устройства» будем считать собиратель­ ным, объединяющим как датчики, фиксирующие обрыв ленты, так и устройства механического типа, непосредственно воздей­ ствующие на замковые или стандартные приспособления, удер­ живающие рабочие элементы ловителя в исходном положении при нормальной работе конвейера и освобождающие их при об­ рыве ленты. При реверсе ленты после ее обрыва они могут совме­ щать функции датчика и механизма включения, а в тех случаях, когда лента после обрыва не меняет направления своего движе­ ния (бремсберговые конвейеры), они должны быть оснащены при­ водом от внешнего источника энергии, который включается по сигналу датчика обрыва ленты. Следует подчеркнуть, что арсе­ нал технических средств, обеспечивающих включение ловителей, весьма ограничен.

Работа датчика и включающих устройств, обеспечивающих срабатывание ловителя, может быть основана: а) на большем провисании оборвавшейся ленты в пролетах между роликоопорами (увеличение стрелы провеса из-за уменьшения натяжения ленты); б) на изменении направления движения ленты (реверсе) после ее обрыва; в) на резком изменении мощности (электричес­ кого тока), потребляемой двигателем привода конвейера после обрыва ленты.

Включающие устройства, основанные на первом (п. а) и тре­ тьем (п. в) принципах, применимы на любых конвейерах, транс­ портирующих груз как вверх так и вниз; второй принцип (п. б) может быть реализован в виде устройства механического типа, включающего обгонную муфту и сблокированное с ней стопорное приспособление, а также в виде тахогенератора в комплексе с об­ гонной муфтой, включаемого в работу и подающего электричес­ кий сигнал после реверса ленты. Этот принцип подходит только для конвейеров, транспортирующих груз вверх. Кроме того, при­ менение такого датчика или включающего устройства механи­ ческого или электрического типов может привести к ложному срабатыванию ловителя при увеличенном тормозном пути лен­ ты в процессе ее штатного стопорения остановом.

Наиболее надежным и универсальным, на наш взгляд, являет­ ся датчик, основанный на скачкообразном сбросе мощности, по­ требляемой включенным в сеть двигателем привода конвейера при блокировке состояния, когда при неработающем конвейере электродвигатель привода отключен от сети (мощность и ток ну­ левые).

Приборы, регистрирующие резкое изменение натяжения кон­ вейерной ленты после ее обрыва, основаны на использовании ро­ ликов, которые могут постоянно контактировать с лентой или входить в контакт с ней только после обрыва ленты. Второй спо­ соб более предпочтительный, так как при нормальной работе кон-

вейера ролик не работает и поэтому не изнашивается напрасно. Кроме того, второй способ позволяет объе­ динить в одном устройстве и датчик, фиксирующий обрыв ленты, и меха­ низм включения ловителя, что упро­ щает конструкцию и делает ее более надежной.

При нормальной работе конвейера изменения натяжения при естественных колебаниях нагрузки на ленту приводят К незна­ чительным угловым перемещениям двуплечего рычага и цепь управления не замыкается. Пружина сжатия 4 обеспечивает по­ стоянный контакт ролика 2 с лентой 1 как при нормальной рабо­ те конвейера, так и при обрыве ленты. В этом случае в результа­ те резкого уменьшения натяжения ленты, сопровождающегося значительным ее провисанием, связанный с роликом 2 угловой рычаг 6 замыкает контакты переключателя 8 в цепи управления 7 привода ловителя, который и срабатывает.

Электрический датчик, основанный на фиксации обрыва лен­ ты при смене направления ее движения, Может быть Выполнен (рис. 5.21) в виде закрепленного на подпружиненном к раме кон­ вейера рычаге 1 корпуса 2 тахогенератора с установленным на нем фрикционным роликом 3. Ролик постоянно контактирует с лентой 4 ублагодаря чему корпус 2 отклоняется по ходу движе­ ния конвейерной ленты. Установленный в корпусе тахогенератор кинематически связан с обгонной муфтой 6 через храповый механизм 5, который водилом 7 связан £ тахогенератором. При обрыве ленты 4 и реверсе фрикционного ролика 3 храПОвый ме­ ханизм 5 с помощью водила 7 начинает вращать якорь тахогене­ ратора, подающего электрический сигнал на включение улавли­ вающего устройства и отключение двигателя привода ленточного конвейера.

Устройство роликового типа, объединяющее в себе датчик об­ рыва ленты и механизм включения ловН’Геля (рис. 5.22) от пре­ дыдущей конструкции отличается тем,чТо ролик 4 под Лентой 3

где *р — время, необходимое для входа в контакт с роликом вклю­ чающего устройства оборвавшейся ленты за счет ее провисания; t3 — время срабатывания защелки включающего устройства; fл — время срабатывания самого ловителя.

Для определения составляющей *р примем допущения: после обрыва ленты образовавшаяся ее слабина размещается в том пролете, где установлено включающее устройство; начальная ско­ рость движения ленты в момент ее обрыва равна нулю. Тогда время fp может быть определено исходя из пути, проходимого лентой, и равного разности длин дуг ленты X в исходном положе­ нии (при нормальной работе конвейера) и в провисшем состоя­ нии, когда лента уже вошла в контакт с роликом. Если условно принять профиль ленты в пролете между роликоопорами очер­ ченным по дуге окружности, то слабина ленты (м)

где h0 — расстояние от плоскости ленты до верха фрикционного ролика механизма включения; h — стрела провеса ленты при нормальной работе конвейера, м.

Из уравнения движения ленты (5.14) найдем

где т'у., IW ” — соответственно, масса и статические сопротивле­ ния движению конвейерной ленты после ее обрыва, подсчитыва­ емые по формулам (2.20)-(2.23) при L = LK.

Время поворота защелки

где р — радиус фрикционного ролика, м; /мв — передаточное от­ ношение зубчатой пары, связывающей фрикционный ролик и за­ щелку; 0 — угол поворота защелки при освобождении ловителя, рад; i>cp — средняя скорость движения конвейерной ленты в пе­ риод растормаживания ловителя, м/с.

Величина t3 может быть найдена из уравнений (5.14) и (5.25):

где v1 — скорость движения конвейерной ленты в момент входа в контакт с фрикционным роликом, м/с; эта скорость также мо­ жет быть получена из уравнения (5.14),

К

Третья составляющая fл определяется в зависимости от прин­ ципа действия улавливающего устройства и его параметров.

5.8. ВЫБОР ЛОВИТЕЛЕЙ И ИХ РАЗМЕЩЕНИЕ НА КОНВЕЙЕРЕ

На выбор типа ловителя влияют следующие факторы: направ­ ление транспортирования груза при нормальной работе конвейе­ ра (вверх или вниз); длина конвейера; ширина ленты; скорость движения ленты; физико-механические свойства транспортируе­ мого груза (крупность кусков, сыпучесть, магнитные свойства, насыпная плотность); назначение конвейера (грузовой или гру­ золюдской); требования к уровню надежности улавливания лен­ ты; тип конвейерной ленты (прокладочная, резинотросовая); ус­ ловия центрирования ленты при нормальной работе конвейера; способ опирания ленты (на роликоопоры, жесткие или эластич­ ные и воздушную подушку); какой является улавливаемая ветвь ленты (грузовая, холостая, обе ветви); расположение приводных и натяжных барабанов (по концам конвейера, на нижней ветви ленты); размеры поперечного сечения выработки или галереи;

конструкция става конвейера (с жесткими и гибкими, канатными или цепными, прогонами); способ заполнения конвейерной лен­ ты транспортируемым грузом (равномерный по длине и симмет­ ричный по ширине, неравномерный и несимметричный); допус­ тимое значение обратного хода ленты при ее улавливании; тех­ нико-экономические показатели и допустимый в данных услови­ ях уровень затрат, связанных с оборудованием конвейера улав­ ливающими устройствами.

При расчете и выборе параметров ловителей, сводящимся к определению соотношения между длинами тормозного пути ZT и улавливаемого участка конвейерной ленты L и заданию одного из них в соответствии с конкретными условиями производства и параметрами ленточного конвейера, следует иметь в виду, что для всех типов ловителей соотношение между 1ти L приводится всего к двум видам.

для маятниковых, эксцентриковых, планочных, рычажных с боковым и нижним захватами, туннельно-клиновых с подвиж­ ным кожухом

где 1Т — тормозной путь, м; ф — показатель перекрытия длины LKконвейера рабочими элементами ловителя (роликами, рычага­ ми); L — длина улавливаемой конвейерной ленты, приходящаяся на один ловитель, м; А, С — численные коэффициенты, определя­ емые заданными параметрами конвейера.

Примеры графической интерпретации функций /т(ф) пока­ заны на рис.6.1 и 6.5, а функций ZT(L) — на рис. 6.4.

Размещение ловителей по длине конвейера и шаг меЖдУ ними определяются, прежде всего, максимально возможной тормозной силой, развиваемой единичным ловителем, а место устЯНо0ки ло­ вителя в верхней части конвейера — наиболее вероятной зоной разрыва ленты, которая, вообще говоря, соответствует зоне макси­ мального натяжения ленты. С этой точки зрения на конвейерах с расположением привода на холостой ветви ленты наиболее ве­ роятное место разрыва — в зоне набегания ленты на пеРВь1И при­ водной барабан на холостой ветви, а при расположения Привода в головной части конвейера — на грузовой ветви, также в Зо**е набе­ гания (при транспортировании груза вверх) или сбегания (прИ транс­ портировании груза вниз) с приводного барабана (см. ряс- 2.3). С другой стороны, учитывая вероятностный характер обрыве ленты, нельзя исключить возможность разрыва ленты в любой т^чке по ее контуру, хотя и с меньшей вероятностью. Возможности такого события объясняется тем, что разрушение ленты, во-Д$р£ых» не контролируется, во-вторых, развивается в течение длительного времени в результате сочетания различных отрицатеД^ЯЬ1Х В03’ действий на ленту (коррозия и усталостное разрушение канат"

ной основы резинотросовых лент, механические повреждения и естественное абразивное изнашивание лент с любой конструкци­ ей каркаса, повышение жесткости лент при отрицательных тем­ пературах в рабочей зоне). Действие разрушающих ленту факто­ ров усиливается при нарушении правил эксплуатации конвейе­ ров, в том числе при использовании лент, превысивших свой нор­ мативный ресурс.

На выбор типа ловителей существенно влияет возможный об­ ратный ход ленты Z^, который, в свою очередь, определяется ре­ жимом работы конвейера (работающего на подъем или спуск груза), временем t0 срабатывания ловителя (от момента обрыва ленты до начала торможения) и начальной скоростью движения ленты v0. Д л я конвейеров, транспортирующих груз вниз, опреде­ ляющим, кроме перечисленных выше факторов, является скорость движения ленты vn при нормальной работе конвейера.

Сравнительную качественную оценку параметров *о»(*0. *т>. *0. и0 в зависимости от режима работы конвейера и типа ловителя можно получить при анализе закономерностей изменения скоро­ сти движения ленты во времени после обрыва ленты (рис. 5.23), соответствующей нулевой координате времени t .

Не трудно убедиться, что при прочих равных условиях макси­ мальные начальная скорость ленты v0 и обратный ход ленты (ZQ+ ZT) соответствуют режиму работы конвейера при транспортировании груза вниз (rf), причем в зависимости от характера изменения тормозного усилия в период улавливания ленты минимальный обратный ход будет при постоянном тормозном усилии, а мак-

Рис, 5,23, Качественная зависимость изменения скороети движения ленты во времени при различных режимах работы конвейера и характере приложения тормозного усилия к ленте (без учета переходного процесса в на­ чальный период торможения): а,Ь9 с — при транспорти­

ровании груза вверх; d — тоже вниз;

1 — при постоянном значении тормозного усилия; 2, 3 — соот­ ветственно при экспоненциально и линейно изменяющихся зна­ чениях тормозного усилия

симальный — при линейном изменении тормозного усилия. При экспоненциальном характере изменения тормозного усилия — показатели промежуточные.

При транспортировании груза вверх (а, в, с) тормозной путь 1Т и обратный ход ленты = 10 + /т) значительно-сокращаются за счет существенно меньшего значения начальной скорости ленты v0. Причем ее значение и знак зависят от соотношения времени срабатывания ловителя t0 и времени свободного выбега ленты *0после ее обрыва. Здесь возможны три случая: а) *0 < *о — в момент затормаживания лента еще движется по инерции вверх, поэтому 10 < 0, 1Т < 0 и 1^ < 0, т. е. лента будет уловлена, не сместившись вниз, еще до ее остановки; б) t0 = t'o — происходит фиксация ленты при ее остановке при и0 = О и 1об = 0; в) t0 > t'0 (на рис. 5.23 *о показана только для варианта «в») — перед началом торможения лента уже приобретает скорость движения v0 в обратном направлении (см. заштрихованные площади на рис. 5.23); обратный ход ленты l0g = = “ ^0+ %, >где Г — свободный выбег ленты; ZQ — путь ленты в обратном направле­ нии с возрастанием скорости и от 0 до v0.

С некоторым запасом при выборе параметров ловителя мож­ но исчислять время срабатывания ловителя t0 от момента, соот­ ветствующего скорости движения ленты v = 0, т. е. не учитывать время свободного выбега ленты и проходимый ею путь вверх % , считая ZQ « 0 и IQ « 0 .

При выборе числа ловителей и их распределении по длине LK конвейера можно руководствоваться следующими соображения­ ми. Если длина ленты, улавливаемая одним ловителем L, а коэф­ фициент неравномерности срабатывания ловителей КЯ(КЯ > 1), то потребное число ловителей пл = / L . При этом улавли­ ваемая длина ленты L может быть принята исходя из тормозных возможностей ловителя выбранного типа при условии обеспече­ ния прочности конвейерной ленты, т. е. непревышения допусти­ мого давления при заданной суммарной площади контакта меж­ ду рабочими органами ловителя и лентой. Что касается коэффи­ циента неравномерности срабатывания ловителей К я , то его зна­ чение может быть уточнено только по результатам специальных теоретических и экспериментальных исследований. Но ясно одно, что чем больше число ловителей устанавливается, тем должно быть больше значение этого коэффициента.

При любом тормозном усилии, развиваемом одним ловите­ лем, даже в том случае, если L = LK, следует, по-видимому, уста­ навливать в особо ответственных случаях по крайней мере не менее двух ловителей, с их размещением в верхней части конвей­ ерного става. Это в большей степени относится к мощным лен­ точным конвейерам большой протяженности, чтобы максималь­ но снизить вероятность развития аварийной ситуации при обры­ ве ленты ниже места установки верхнего ловителя.

По поводу распределения ловителей по длине конвейера су­ ществуют два мнения: по одному — ловители распределяются