Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
книги / Тормозные и улавливающие устройства ленточных конвейеров..pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
11.07 Mб
Скачать

Таблица 5.1

Общие рекомендации по выбору типа улавливающего устройства для оборвавшейся конвейерной ленты

 

 

 

 

Характеристика конвейера

 

 

 

 

 

 

Длина

Направление

Крупность

Тип ловителей

Назначение

транспортиро­

кусков

 

 

 

 

вания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

грузо­

грузо­

большая

средняя

вверх

вниз

круп­

сред­

 

 

вой

людской

ные

ние

Роликовые

 

+

+

-

+

+

+

+

+

Кромочные

 

+

-

-

+

+

-

-

+

Туннельные:

 

+

-

+

+

-

+

рамочные неподвиж­

ные

 

+

-

-

+

+

+

-

+

рамочные подвижные

продольные верхние

+

-

+

+

+

-

+

продольные кромоч­

+

+

+

+

+

+

+

ные

 

+

-

+

-

+

-

-

-

Туннельно-клиновые

Вакуумные, магнитные

*

 

-

 

*

*

*

*

Рычажные:

 

 

-

-

 

-

-

 

 

с верхним

двухсто­

 

 

-

 

ронним захватом

 

-

 

-

 

 

 

 

с боковым

захватом

 

 

 

 

-

 

с нижним

захватом

 

-

 

-

 

 

-

 

многозвенные с ниж­

 

*

 

*

 

 

*

 

ним захватом

При выборе типа ловителей необходимо, прежде всего, учиты­ вать, что эта задача многофакторная, о чем было сказано в нача­ ле данного раздела. Поэтому в табл. 5.1 приведены рекоменда­ ции по выбору наиболее подходящих типов ловителей с учетом лишь наиболее бесспорных из всего многообразия признаков, оп­ ределяющих выбор типа улавливающего устройства. В табл. 5.1 знаками «+» отмечены предпочтительные варианты использова­ ния ловителя данного типа, а знаками — те же варианты при условии оснащения ловителя приводом стопорного механизма, питаемого от внешнего источника энергии и срабатывающего от электрического сигнала датчика обрыва ленты или от включаю­ щего устройства механического типа.

Глава 6

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ ТОРМОЗНЫХ

ИУЛАВЛИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ

6.1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

Для сравнительной количественной оценки основных парамет­ ров тормозов и остановов при различных вариантах их размеще­ ния в системе привода конвейера и различных типах ловителей

расчеты тормозных и улавливающих устройств выполнены при­ менительно к одному и тому же конвейеру. Нагрузка на грузовую ветвь ленты принята исходя из приемной способности конвейера,

т.е. при максимально возможной его производительности. Исходные данные для расчета: длина конвейера LK = 900 м;

угол наклона р = 16°, ширина ленты Вл = 1200 мм; скорость движе­ ния ленты ил = 3 м /с; линейная масса ленты qn = 24 кг/м; масса вращающихся частей роликоопор на грузовой ветви GJ, = 50 кг, на холостой ветви G1* = 31 кг; шаг роликоопор на грузовой ветви Zp = 1 м, на холостой ветви Zx = 2 м; коэффициент сопротивления движению ленты на грузовой ветви и/ = 0,05, на холостой ветви wn = 0,04; привод конвейера размещен на нижней ветви конвей­ ера; момент инерции вращающихся масс быстроходного вала при­ вода J 1 = 15 кг» м2; передаточное отношение редуктора привода конвейера /р = 26; КПД редуктора г| = 0,92; диаметр приводного барабана конвейера = 1040 мм; допустимое давление на ленту р0 = 2,4 МПа; транспортируемый груз — уголь, насыпная плот­ ность у = 1,2 т/м 3, крупность 0 — 250 мм; натяжное усилие кон­ вейерной ленты на концевом барабане Т = 16 кН; коэффициент сцепления ленты с приводным барабаном р = 0,5; угол обхвата лентой приводного (тормозного) барабана а = 1,2л.

Максимально возможная производительность конвейера при угле наклона боковых роликов грузовых опор ар = 30° Q' = 1£рС(0,9Вл - - 0,05)2илу, где Кр — коэффициент, учитывающий уменьшение площади поперечного сечения груза на ленте наклонного кон­ вейера; С — коэффициент, определяющий форму поперечного сече­ ния груза в зависимости от его сыпучести и угла наклона боковых роликов опор. Для рассматриваемого случая принимаем Кр= 0,95;

С = 625, тогда Q' = 0,95 •625(0,9 •1,2 - 0,05)2 •3 •1,2 = 2260 т/ч. Линейная масса груза на ленте q = Q '/(3,6 •ил) = 2260/(3,6 •3) = = 209 кг/м . Линейные массы вращающихся частей роликоопор

о

о

Gy

50

_ < v _

на грузовой и холостой ветвях: q?>= —— = —

= 50 кг/м, 9р' - ~t

31

 

Zp'

 

 

= — = 15,5 кг/м.

 

 

 

 

2

 

 

 

 

Средневзвешенное значение коэффициента сопротивления дви­ жению определяется по формуле (2.2):

,

_ (24+ 50) 0,05+ (24+ 15,5) 0,04

ср

0,0465.

2-24 + 50 + 15,5

Угол трения для выбора тормозов и остановов — по формуле (2.1): Рт = arctg 1 + 2,24 + 50 +15,5 0,0465 *4°.

209

Конвейер должен быть оборудован тормозом и остановом, так как Р > Рт (16 > 4).

Углы трения для выбора ловителей грузовой и холостой вет­ вей — по формуле (2.3):

Рт.х = arctg ( l + 2 M jo ,0 4 * 4 ° .

Конвейер должен быть оборудован ловителями, так как Р » Р'т.г и Р » Рт.х •

6.2.РАСЧЕТ ТОРМОЗОВ

Масса поступательно движущихся элементов конвейера (2.5), принимая К б = 1,1,

тк = 1,1 •900 (209 + 2 •24 + 50 + 15,5) = 318 •103 кг. Статические сопротивления движению (2.6), принимая К = 1,15,

I W = 9,81 •1,15 •900 {± 209 sin 16° + [209 •0,05 + + 24 (0,05 + 0,04)] cos 16° + 50 •0,05 + 15,5 4- 0,04}.

При транспортировке груза вверх YW = 740 кН, а при транс­ портировании груза вниз 2W = - 430 кН.

Потребное тормозное усилие (2.7), принимая С = 1,15,

(

2" 1,1515 •262 0,92

 

 

ТУт = 318* 10'

 

— = IW .

+

1,042

/

tT

 

 

 

Wr)0'3,H

Рис. 6.1. Зависимость тормозного усилия от времени торможения при транспортировании груза вверх (1) и вниз (2)

При

транспортировании

груза

вверх W _ = 1040 •103 •t " 1 -

740 х

х 103 Н.

транспортировании

груза

При

вниз W

= 1040 •10* •J ”1 + 430 х

х ю3н!

Тормозное усилие зависит, как видим, от времени торможения *т. Эту зависимость удобно представить в виде графика функции ТУт(*т), по­ казанного на рис. 6.1. С уменьше­ нием времени торможения потреб­ ное тормозное усилие резко возрас­ тает, а с увеличением времени тор­ можения — снижается, причем бо­ лее интенсивно — при транспорти­ ровании груза вверх. Применитель­

но к рассматриваемой задаче можно остановиться на следующих вариантах: при транспортировании груза вверх принимаем tT= 1 с, тогда W T = 300 кН; при транспортировании груза вниз *т = 3 с и WT = 780 кН.

Потребные моменты тормозов, устанавливаемых на тихоход­ ном (2.8) или быстроходном (2.9) валах привода при транспор­

тировании груза вверх:

 

 

М' = 3 0 0 ^ ^ - = 156 кН

м; M l =

,0-? 0,92 = 5,54 кН м.

т

2

т

2-26

Проверка тормоза по режиму удержания уже остановленной ленты. Для этого режима результирующее движущее усилие (2.11)

I W = 9,81 -900 {209 sin 16° -1,15 [209-0,05 + 24 (0,05 + + 0,04)] cos 16° + 50 •0,05 +15,5 •0,04} = 354 кН.

Поскольку 354 > 300, то расчетное тормозное усилие следует принять WT = TW' = 354 кН.

Потребный тормозной момент на тихоходном валу для удер­ жания ленты (2.10)

м ; = 354-1,04 = 184 кН -м.

Поскольку 184 > 156, то для установки или разработки дол­ жен выбираться тормоз с тормозным моментом на тихоходном валу М т £ 184 кН •м, а на быстроходном валу М т ^ 6,6 кН •м.

Для установки на быстроходном валу подойдет тормоз с при­ водом механизма размыкания от электрогидравлического тол­ кателя типа ТКГТ-600 с максимальным тормозным моментом М т = 5 кН •м или тормоз ТКГТ-700 с тормозным моментом М т = = 8 кН •м. Первый тормоз обеспечит затормаживание конвейера при tT> 1с, а второй — при tT< 1 с. Точное время затормажива­ ния можно получить, подставив в формулу (2.7) фактическое зна­ чение тормозного момента выбранного тормоза и решив уравне­ ние (2.7) относительно tT.

Для установки на тихоходном валу стандартные тормоза от­ сутствуют. Выхода из этой ситуации два: разработка нового тор­ моза или применение комбинированной системы торможения с использованием в системе привода многоскоростного электро­ двигателя (см. п. 2.3).

В качестве тормоза с увеличенным тормозным моментом мо­ жет быть Использован разрабатываемый дисково-колодочный тормоз со сдвоенными сплошными кольцевыми тормозными ко­ лодками (см. п. 3.7, рис. 3.7). Приняв ширину кольцевых ко­ лодок Ъ = 0,15 м, допускаемое давление между колодками из формованного материала и тормозным диском [р] = 0,6 МПа

(см. табл. 3.5), f = 0,25, найдем при совместном решении уравне­ ний (3.1) и (3.2) расчетный радиус тормозного диска = 2):

д = I МТ

I

197,3

= 0,41м.

] 2nmbf[p\

\ 2 л -2-0,15-0,25- 600

 

По формуле (3.3) находим суммарное рабочее усилие замыка­ ющих пружин (полагаем г|т = 0,95):

ЕР = 4я •0,41 •0,15 •600 / 0,95 = 485 кН.

Задавшись отношением плеч рычага I / 10 = 3, углами установ­ ки рычага а = 10° и р = 40°, по формуле (3.4) найдем рабочее усилие на штоке привода-толкателя:

i>n = 485 1 cos 40° = 93 кН. 3 + 1 cos 10°

При установке двух дисково-колодочных тормозов (на непри­ водном барабане) R = 0,29 м, ЕР = 345 кН, Рп = 66 кН.

В качестве тормоза с увеличенным тормозным моментом мо­ жет быть использован также разрабатываемый барабанно-лен­ точный тормоз (см. п. 3.8, рис. 3.8). Приняв толщину обечайки футерованного резиной приводного барабана 80 = 35 мм, найдем диаметр тормозного шкива DT= 1,04 - 2 •0,035 = 0,97 м. Потреб­ ный суммарный тормозной момент на одном или двух ободах тормозных шкивов М пт = 184 •1,04 / 0,97 = 197,3 кН •м.

Приняв угол обхвата тормозной ленты тормозного шкива а = 280° и коэффициент трения в паре лента—тормозной шкив f = 0,25, по формуле (3.5) подсчитаем максимальное натяжение тормоз­ ной ленты при наличии двух тормозов на барабане:

т = 2 •197,3 ехр (0,25x280 /180) = 2gg кН 2- 0,97 [ехр (0,25x280/180) - 1 ]

В качестве тормозной ленты может быть принята, например, сталь­ ная полоса. Приняв толщину реборды тормозного шкива Л = 5 мм и просвет между торцом обечайки барабана и подшипником А =

=140 мм, по формуле (3.9) подсчитаем возможную из условия размещения ширину стальной тормозной ленты: В < 0,14 - 0,05 =

=0,135 м. Принимаем для дальнейших расчетов В = 0,13 м.

Полагая допустимое давление между тормозной лентой и шки­ вом [р] = 0,45 кПа, проверяем выбранную ширину тормозной ленты на допустимое давление по формуле (3.9): В > 2 288 : (0,97 •0,45) = 0,132 м, что приемлемо.

Приняв в качестве материала, из которого будет изготовлена тормозная лента, сталь 20 (а = 294 МПа), суммарный размер от­

верстий под заклепки Ed = 30 мм и коэффициент запаса

прочно­

сти К = 2, из формулы (3.9) найдем потребную толщину

тормоз­

ной ленты: 8 £ 288 •2 •10"3 / [294(0,13 - 0,03)] = 0,0196 м.

При изготовлении тормозной ленты из титанового сплава марки 0Т4-1 с пределом текучести ат = 480 МПа ее расчетная толщина 5^ 0,012 м; при изготовлении ленты из стали 65Г (ат = 1250 МПа) или из стали 20X13 (ат = 630 МПа) ее толщина соответственно будет 5 ^ 0,0046 м или 8 £ 0,0091 м.

Таким образом, тормозная лента может быть изготовлена: из стали 20 толщиной 20 мм, но ее необходимо предварительно изо­ гнуть по радиусу DT/ 2; из стали 65Г толщиной 5 мм; из стали 20X13 толщиной 9,5 или 10 мм; из титанового сплава ОТ4-1 толщиной 12 мм при ширине ленты 130 мм.

При изготовлении тормозной ленты из стальной круглозвен­ ной калиброванной цепи для нашего случая подходит цепь мар­ ки 22 х 86 Кл с разрывным усилием 615 кН (615 / 2 > 288 кН, где

Т= 280 кН — расчетное усилие) и линейной массой 10 кг/м.

Вкачестве механизма размыкания тормоза выбираем силовой привод-толкатель (нестандартный) с усилием на штоке Рт = 8 кН.

Приняв вес толкателя GT = 800 Н, вес рычага G = 150 Н, линейные размеры тормоза = 0,05 м; Zn = 0,4 м; Zp = 0,6 м, при совмест­ ном решении уравнений (3.6) и (3.7) находим линейный пара­ метр для первого варианта тормоза:

Рп =

2-197,3 (3,4 + 1) 0,05 sin

+ 10-3(150-0,6 + 800^) X

 

2 -0,97 (3,4-1)

 

х (0,4 •0,95)-1 = 32 + 2,ИТ;

8 = [Р„ •0,4 •0,95-1 - 10"3(150 •0,6 + 800!*) 0,95] Ц1 =

= (Рп •0,41 - 0,09 - 0.76Z*)!;1.

Исключая параметр Рп, получим 32 + 2,1ZT = 0,2 + 21,4ZT, отку­ да ZT = 1,65 м.

Суммарное рабочее усилие замыкающих пружин подсчитыва­ ется по формуле (3.6) или (3.7), но в нашем случае можно сразу воспользоваться первой формулой, связывающей Рп и ZT:

Рп = 32 + 2,1 •1,65 = 35,5 кН.

Соответственно для второго варианта тормоза, выполненного по схеме дифференциального ленточного тормоза, по формуле (3.11) находим потребное усилие замыкающих пружин, полагая при этом Z^ = 0,2 м, ZJJ, = 0,05 м и Zp = 0,3 м:

=-----2 1 9 7 ’3-----1(0,2 - 0,95-1 - 0,05 •0,95 - 3,4) sin (280/2)° +

п2 •0,97 (3,4 -1 ) ^

+150 •0,3 •0,95 •10_3] 0,4-1 = 18,4 кН,

а по формуле (3.12) — расчетную длину тормозного рычага:

8 = (18,4 •0,4 + 150 •0,3 •10_3) (lr 0,95)-1,

откуда = 0,97 м.

При установке на конвейере не двух, а например, четырех тор­ мозов или двух спаренных тормозов на одном барабане (с цепны­ ми тормозными лентами) нагрузки на элементы тормоза (тор­ мозную ленту, пружины, толкатель) могут быть существенно сни­ жены, а размеры единичного тормоза — уменьшены.

в.З. РАСЧЕТ ОСТАНОВОВ

Тормозные моменты храповых и роликовых остановов при их установке на быстроходном (2.12) и тихоходном (2.13) валах привода:

М 9Т = 354 •1,04 0,92 = 6,6 кН •м; М'т

354 •1,04 = 184 кН •м.

2-26

2

По тормозному усилию или тормозному моменту на соответ­ ствующем валу привода могут быть определены и заданы или проверены основные параметры храповых или роликовых оста­ новов. У храпового останова проверяют из условия обеспечения прочности элементов диаметр и ширину зубчатого колеса, число зубьев, размеры собачки. Диаметр храпового колеса предвари­ тельно можно принять равным диаметру муфты при соответству­ ющем крутящем моменте, т. е. (см. п. 3.6) D « 0,5 м. Тогда окружное усилие на зубчатом колесе (4.1)

Р = — = 13,2 кН. 0,5

Из формулы (4.2), задавшись удельной нагрузкой на кромку зуба [р] = 300 кН/м, можно определить ширину зубчатого колеса

Ь t = 0,044 м. 300

По формулам (4.3) выбираем модуль и число зубьев зубчато­ го колеса:

М = ■

2 - 6,6 = 0,044 м; Z = 0,5

2

-300- 0,5

0,044

Окончательно

принимаем

 

 

Z = 10; М = —

= 0,05 м.

10

Поперечные размеры собачки проверяют по допускаемому на­ пряжению в опасном сечении по формуле (4.4). Для этого примем высоту собачки (5 > Ь) 8 = 0,06 м и ее эксцентриситет е = 0,04 м, тогда напряжение в опасном сечении будет:

+ « 13,2 .103.0 04 = 25 мш>

0,044 •0,06 о,044 0,062

что может быть допущено.

Для роликового останова основными параметрами являются угол заклинивания а, диаметр роликов d и диаметр втулки D.

Диаметр ролика (4.6) при расчетном числе роликов в обойме Z = 3

d = 0,188. 6,6 - 133 - 1,6 = 13,5 мм. 0,7- 3

Принимаем d = 14 мм, при этом длина ролика I = 1,4 •d = = 1,4 *14 « 20 мм.

При угле заклинивания а = 7° и диаметре D = Sd = 8 •14 а 110 мм неподвижного кольца можно найти расстояние от оси вращения до плоскости втулки из формулы (4.5):

_0 2d +14

cos 7° = ----------- ; а а 41 мм.

110 -14

Полученные размеры проверяют на допустимые касательные напряжения в зонах контакта роликов с кольцом и втулкой по формулам (4.7).

Для храповых и роликовых остановов могут быть рассчитаны значения тормозного пути по скорости ленты ил т в момент сто­ порения привода, по скорости соударения ис т элементов остано­ ва. По формуле (2.16), приняв для храпового останова I а т (мо­ дуль зубчатого колеса), определяем обратный ход конвейерной ленты перед ее затормаживанием:

0,05- 1,04 = 0,004 м.

0,5- 26

По формуле (2.15) определяется скорость обратного движения конвейерной ленты перед ее затормаживанием:

12-0,004-345 а 0,095 м / с .

о0 = V

318

Скорость соударения элементов останова (собачки с колесом) определяем по формуле (2.17):

v.= 0,09526' 0,5 = 1,2м /с .

с1,04

Тормозное усилие для обоих типов остановов (см. п. 2.2):

Wr = 74,5(е0,0б1'2я -1 ) = 420 кН.

По формуле (2.18) находим тормозной путь

0,0952 318 » 0,044 м,

2 (-354+ 420)

а обратный ход ленты (2.18)

10б = 0,004 + 0,044 * 0,05 м.

Соответственно для роликового останова при D = 0,11 м, I = = 0,005 м показатели затормаживания будут следующими:

10 « 0,002 м; v0 » 0,068 м /с; vc « 0,019 м/с;

« 0,011 м;

» 0,013 м.

Ленточный останов рассчитывается следующим образом. Вна­ чале определяется рабочая длина тормозной ленты (см. рис. 4.6). Для этого необходимо найти угол ат обхвата тормозной лентой барабана из формулы (4.13), приняв дополнительный угол а т - а'т исходя из принятой схемы ленточного останова (рис. 4.4, 4.5).

Допустим ат - а'т= л/4; ц = 0,5. Натяжение ленты в точке на­ тяжения на головной барабан при обратном ходе ленты (4.14)

S0 = 8000 + 9,81 •900 [24 (0,04 cos 16° + sin 16°) + + 15,5 •0,04] = 74,5 кН.

Поскольку TW^ > WT (354 > 300), то для дальнейших расчетов принимаем (см. п. 2.2)

WT = K J W = 1,25 - 354 » 440 кН,

где К т— коэффициент запаса тормозной силы.

Подставляя принятые и рассчитанные значения параметров в формулу (4.13), найдем:

715 ехр(0>5ат) ~ 1 = 440,

ехр (0,5л/4)

откуда

ах = In 9,73 = 4,53 рад; а'т * 3,74 рад. 0,5

При заданных параметрах конвейера ленточный останов не может быть применен, так как потребный угол обхвата барабана однобарабанного привода тормозной лентой превышает практи­ чески возможный угол обхвата (3,74 > 3,14), а при двухбарабан­ ном приводе конструкция ленточного останова существенно ус­

ложняется, поэтому вряд ли может быть принята. Можно попы­ таться уменьшить расчетное значение тормозного момента W Tдо значения, соответствующего = 3,14 рад. Тогда из формулы (4.13) можно найти допустимую величину W T:

exp [0,5 (3,14+ 0 ,7 8 5)]-! = 412 кН.

т* exp (0,5 0,785)

Для этого варианта рабочая длина тормозной ленты

/р = - •1,04 (3,14 + 0,785) = 2,04 м,

2

а максимальное натяжение для выбора прочных размеров тормоз­ ной ленты

S max = 7 4 ’ 5 + 4 1 2 * 4 8 7 к Н .

Скорость обратного движения конвейерной ленты к моменту начала торможения определяем по формуле (4.10), приняв /0 = = 0,3 м,

Тормозной путь конвейерной ленты (4.11):

*г = (318+ 19,8)-2,2^ = 28,2 м, 2(412-354)

а ее обратный ход (4.12)

1об = °*3 + 2>04 + 28>2 * 30>5 м- Ясно, что такой режим торможения при нормальной работе

ленточного Конвейера не может быть принят. Следовательно, лен­ точный останов для заданных параметров ленточного конвейера (см. п. 6.1) не пригоден. Необходимо использовать храповой или роликовый остановы, размещаемые на быстроходном валу при­ вода конвейера.

6.4. РАСЧЕТ ЛОВИТЕЛЕЙ И ИХ СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА

Определим Параметры улавливания оборвавшейся грузовой ветви ленты при использовании различных типов улавливающих устройств. По формуле (2.20) находим массу грузовой ветви лен­ ты при L = LK И для произвольной длины L скатываемого участ­ ка ленты:

тк а 900 (209 + 24) = 210 •103 кг; т'к = 233L кг.

По формуле (2.22) находим статические сопротивления дви­ жению для тех же вариантов:

I W =9,81 •900 [(209 + 24) (0,05 cos 16° - sin 16°) +

+ 50 •0,05] = -494 KH;

= -548L H.

Роликовый ловитель с индивидуальным приводом. Для рас­ чета и выбора параметров роликового ловителя, приняв / = 0,6, воспользуемся формулой (2.26), из которой в дальнейшем может быть подобрано необходимое число тормозных роликоопор:

ZWJ =9,81 •900 {(209 + 24) ([0,05 + ср(0,6 - 0,05)] cos 16° -

- sin 16°) + 50 [0,05 + cp(0,6 - 0,05)]} = 1300ср - 430 кН.

Пусть = 0,5 с — время срабатывания стопорных устройств тормозных роликоопор, тогда начальная скорость движения лен­ ты в обратном направлении перед затормаживанием (2.29)

”0

494 •0,5 = 1,18 м / с .

 

210

Задавшись значением тормозного пути ZT, из формулы (2.29) можно найти потребное число тормозных роликоопор, определяе­ мых показателем ср. Пусть ZT = 10 м, тогда получим исходное

210 1,182 уравнение для подсчета ср: 10 = 9 (1300ф_ 430) * откУДа Ф “ 0,341,

т. е. более трети роликоопор на грузовой ветви по тракту конвей­ ера должны быть тормозными. Вообще же удобно выразить зави­ симость ср (ZT) графически, что позволит сравнивать различные варианты торможения. Для рассматриваемого конвейера анали

0 13 тическая зависимость ф(/т) : ф = —2— + 0,33, а график этой функ

ции показан на рис. 6.2.

Свободный ход ленты 10 — •1,18* 0,5 и 0,3 м, а обратный ход

А

1об = 0,3 + 10 = 10,3 м.

Тормозное усилие, передаваемое одним роликом (5.1),

= 9,18 •0,6 •1(209 + 24) х

х cos 16° » 1300 Н. Нормальное усилие нажатия тор­

мозной колодки на ролик (5.3), при­

Рис. 6JZ. Зависимость числа тормоз­ ных роликов от тормозного пути

нимая f = 0,5, N = Q ^ = 2600 Н.

Вес противовеса для системы тормо­ жения с групповым приводом сто­ порных устройств тормозных роли­

коопор, принимая а = 15°, /

= 0,4; f

= 0,2; qK = 1,88 кг/м;

= 6

кг;Ир =11,4;т|бл =0,98, найдем по формуле (5.3):

 

G = [2 •2600 (sin 7,5° + 0,4) + 9,81 (0,2 cos 16° -

 

0,341-900

6)] (11,4 •0,98ГХ= 500 Н

 

- sin 16°) (1,88 •900 + ——

-------

 

при натяжении тягового каната около 5,7 кН.

Маятниковый и эксцентриковый ловители. Вначале опреде­ ляем суммарную площадь контакта рабочих органов ловителей с конвейерной лентой при ее улавливании. Пусть ширина каждо­ го маятника (эксцентрика) будет Ьк= 0,15 м, а полезная длина ZK = = 0,055 м. Тогда FK = 2bKlK = 2 •0,055 •0,15 = 0,016 м2. Коэффици­ ент трения между рабочими органами и лентой примем fK= 0,6.

Далее определяем время t0 обратного хода ленты перед нача­ лом торможения по формуле (5.10), задаваясь значением обратно­ го хода 20. Пусть, например, для обоих вариантов ловителя 10 = = 0,2 м, тогда, воспользовавшись формулами (2.29) и (2.30), найдем:

210 * 0,294* 0,41 с.

494

По формуле (5.11) подсчитываем начальную скорость ленты

 

494•0 41

перед началом торможения v0 =

--------- -— * 0,97 м/с. По форму-

 

210

ле (5.7) находим соотношение между тормозным путем и дли­ ной участка L ленты, улавливаемой одним ловителем:

____________233L- 0,972____________

2(-548L +1,44 •0,6 •0,016 •2,4 •10е) ’

Y1

ИЛИ

Анализ последнего уравнения показывает, что шаг L расста­ новки маятниковых или эксцентриковых ловителей из условия обеспечения прочности ленты при улавливании (непревышение

153

р0) должен быть: L < ----- = 61 м, а тормозной путь будет, напри- 2,5

мер, при L = 50 м, ZT * 1,8 м. Однако с увеличением шага L тормоз­ ной путь будет резко возрастать, и при L ^ 61 м улавливание ленты возможно, но с превышением допустимого давления рабо­ чих органов на ленту, что может привести к раздавливанию лен­ ты и ее повторному разрыву.

Планочный ловитель. Будем считать что параметры ]? и / к такие же, как у маятниковых и эксцентриковых ловителей. По фор­ муле (5.8) находим зависимость между шагом расстановки лови-

телей

и тормозным

233L *0 972

путем: L = ---------------------------- ---------------------- ,

 

 

2 (-548L + 2 •2,4 •10е •0,6 •0,016)

или К

-G H T

Для этого типа ловителей шаг их расста-

новки

210

должен удовлетворять неравенству: L < ----- = 84 м. При

 

 

2,5

шаге, например, L = 50 м тормозной путь « 0,59 м; при тормоз­ ном пути 1Т = 1,8 м (как в предыдущем случае), L = 69 м при

обратном ходе ленты

= 0,2 + 1,8 « 2 м.

Рычажный ловитель е вертикальным двухсторонним за­ хватом. Примем время разворота вертлюга от исходного рабо­ чего положения *п « 1,2 с. Время *0 срабатывания стопорного устройства, растормаживающего вертлюг после обрыва ленты, за­ висит от типа этого устройства. Если принять механизм вклю­ чения роликового типа (см. п. 5.7), то величину t0 можно под­ считать по формуле (5.21). Для этого вначале по формуле (см. п. 5.7) находим слабину ленты, приняв h0= 0,12 м; h = 0,08 м;

х = Ji2+^0,12 _ J I2+Y 0,08 =0,046 м'

По формуле (5.23) подсчитываем время входа ленты в контакт с включающим фрикционным роликом:

2-0,046-210

РV 494

Время поворота защелки определяем по формуле (5.25), при­ няв р= 0,2 м, iMB = 3,5, 0 = 7i / 10. По формуле (5.26) предваритель­ но определяем скорость обратного движения ленты в момент ее контакта с включающим роликом:

494 0,2 = 0,47 м / с .

210

Далее, по формуле (5.25),

 

to = 210

472 + -2- ' 494 0,2 •3,5 — - 0,47 = 0,28 с.

494 I f

210

10

Время срабатывания самого ловителя (до момента начала улав­ ливания ленты) принимаем tJl и 0,12 с. Общее время срабатывания ловителя с включающим устройством (5.23): t0 = 0,2 + 0,28 +

+ 0Д2 = 0,5 с. По формуле (5.11) определяем начальную скорость обратного движения ленты перед началом торможения и ее сво-

494* 0 5

= 8

1

бодный ход (2.30): v0 = — 0 ~*

м / с; 10 = — 1,18 •0,5 « 0,3 м.

4±\)

 

л

Время разворота вертлюга при ср0= 4,6 рад и R = 0,7 м

*п = 0 ,7 . 4 ,6 ^ * 1 ,9 с .

1,10

Для определения времени торможения *т по формуле (5.13) предварительно подсчитываем значение показателя а при otj = = а 2 = 3,5 рад; fK= 0,5; k = 0,8:

а = 0,8 -0,5 2 3,5 = 1,47 рад/с. 1,9

Промежуточная скорость движения ленты как функция пред­ варительного натяжения ленты (5.12):

494 •1,9 - S0 — е1’47'1’9 + l l

Vn = 1,18 + ------------------

------------------------210

1 = 5,66 - 0,058So.

о

о

Полученное уравнение позволяет выбрать предварительное на­ тяжение ленты S0д л я обеспечения ее улавливания ловителем рас­ сматриваемого типа. Очевидно, что должно выполняться условие i>0 < 1>о (лента при улавливании должна замедляться). Решая не­ равенство 5,66 - 0,058S0 < 1,18, найдем S0 > 77 кН, откуда яв­ ствует, что даже по одному этому условию ловитель вертлюжного типа для конвейера с заданными параметрами не пригоден. Од­ нако из чисто методических соображений, вычислим, задавшись натяжением S0 = 85 кН, другие параметры ловителя: время и путь торможения ленты. По формуле (5.12) найдем промежуточ­ ную скорость ленты:

494 •1,9 - 85

1,47

1,47*1,9 + 1

v0 = 1,18 + -

/ _

 

= 0,63 м /с .

210

Время торможения (5.13):

tT = 1,9 + -

0,63* 210

= 3,4 с.

-4 9 4 + 85(16,45 + 1)

 

Тормозной путь и обратный ход ленты

^ * 1 ,1 7 ^ - = 2 м; ^ = 0,8 + 2 = 2,3 м.

Если величину S0 снизить до минимума, например до 78 кН, то получим соответственно v0 = 1,11 м/с; tT = 4,6 с; = 2,7 м; /об = Зм.

Рычажный ловитель с боковым захватом. Суммарная площадь контакта башмаков ловителя с лентой FK= К пВл1к, где К и — коэф­ фициент перекрытия конвейерной ленты по ее ширине фрикци­ онными башмаками; — полезная длина одного башмака, м. При­ няв Кп= 0,8, = 0,55 м, найдем FK= 0,8 •1,2 •0,55 = 0,53 м2.

Свободный ход ленты 10 определяется временем срабатывания механизма включения и собственным временем срабатывания ло­ вителя. Приняв, как и в предыдущем случае, *р = 0,2 с и t3 = 0,28 с, найдем составляющую fл через значение скорости движения ленты в момент расстопоривания рычагов ловителя:

У' = -—-—(0,2 + 0,28) = 1,13 м / с .

210v '

Смещение концов тормозных рычагов в направлении движе­ ния ленты при угле поворота рычагов, обеспечивающем вход башмаков в контакт с лентой, Zp = .R0(sina0 - sinaH), где а0, ан — угловые координаты рычага радиусом R0 в исходном положе­ нии и в начальный момент торможения ленты относительно норма­ ли к продольной оси ленты (см. рис. 5.12 и 6.3, а). Полагая R$ = 1 м, а0 = 45°, ан = 40°, найдем Zp = l(sin 40° - sin 30°) « 0,21 м.

Начальная скорость движения ленты в начале улавливания, время свободного хода и свободный ход ленты соответственно:

l 2 + 2 A 2 V U 3 = 1,46 м / с ; 0,2 + 0,28

Рис. в.З. Расчетные схемы к определению параметров рычажных ловителей с боковым захватом (а), с нижним захватом (б), многозвенных (в)

*0=

+ tD+ 13 = 2-0,21 + 0,2 + 0,28 * 0,58 c;

v0

F

1,46

 

 

 

?

V0*0

1 л а

n c

_

 

K) = -y * - =

 

* 0,6

M.

Соотношение между тормозным путем и длиной улавливае­ мого участка ленты (т. е. шагом расстановки ловителей) найдем, приняв К в = 0,61:

______________ 2331, •1,462______________

2(-548L +0,72- 0,61- 0,6- 0,53- 2,4- 10е) ’

ИЛИ

1г = 1350

 

1350

-1

 

 

2,2

L

 

-

 

 

Шаг расстановки ловителей должен удовлетворять усло­

вию: L < 10^° = 610 м. При L = 500 м, 1Т = 2 м, я 2,6 м.

2,2

Рычажный ловитель с нижним захватом. Суммарная площадь контакта башмака ловителя с лентой FK= 1 •1,2 •0,45 = 0,54 м2 (коэффициент перекрытия ленты К п = 1). Средний коэффициент трения между лентой и башмаком fK и транспортируемым гру­ зом и неподвижной плитой fT/ ср = 0,5.

Время срабатывания ловителя (рис. 6.3, б)

2До(sin а н - sin а0)

tл —

где h — просвет между рабочим органом ловителя и лентой в исходном положении, м; /р — передаточное отношение рычага с грузовым приводом.

Полагая h = 0,1 м, £р = 1,5, найдем

 

2 «ОД

= 0,12 с.

 

9,81-1,5

 

Время свободного хода ленты

*0 = * + * +

* = 0 , 1 2 + 0,2 +

+ 0,28 = 0,5 с.

Р

 

Начальная скорость движения ленты и ее свободный ход

494

О 5

* 0,3 м.

и0 = — 0,5 = 1,18 м / с ,

*о = 1,18—^

210

2

 

Соотношение между тормозным путем и длиной улавливае­ мого участка ленты:

____________ 2.33L * 1Д82____________

*г = 2 (-548L + 0,44 •0,5 •0,54 •0,24 •10е) ’

или

 

1

1760

-1

= 1760

-3,37

 

-3,37

 

 

L

Шаг расстановки ловителей выбираем из условия:

= 520 м. При L = 450 м; /т « 1,9 м; Zo6= 2,1 м.

L < 1760 3,37

Многозвенный рычажный ловитель. Параметры ловителя для плоской упрощенной модели опирания улавливаемой ленты на рабочие органы ловителя определяются следующим образом. Вре-

мя срабатывания ловителя *л =

, где i0 — передаточное от-

 

V

ношение редуктора грузового привода рычажной системы лови­ теля (рис. 6.3, в). Приняв i0 » 11,3, А = 0,1 м, ip = 1,5, найдем

=

р

0,1_11,3 _

Тогда время свободного хода ленты t„ =

л

V

9,81-1,5

«

л

=1,24 4- 0,2 4- 0,28 и 1,7 с. Начальная скорость движения ленты

иее свободный ход соответственно:

 

494

1,7 = 4 м / с ;

 

1 7

у0 = —

0

Z0 = 4 — = 3,4м.

0

210

7

2

Суммарные статические сопротивления движению ленты при ее улавливании (2.26):

2Wp* = 9,81900((209 + 24){[0,05 + <р(0,6 -0,05)]cosl6° - sinl6°} +

+ 50[0,05 + ср (0,6 - 0,05)]) = 1300ф - 430.

Тормозной путь (5.16):

210-42 1

’ ~ 2(1300ф-430) “ 0,773ф -0,256 ‘

Условие затормаживания ленты: ср> 0,33, т. е. нужно, чтобы более чем треть грузовой ветви ленты опиралась при улавлива­ нии на рабочие органы многозвенного рычажного ловителя. При

ср= 0,4, lT = 18,5 м, 1^ « 22 м. Параметры привода такие же, как и у роликового ловителя (с групповым приводом тормозных ро­ ликов).

Для многозвенного рычажного ловителя с волнистым профи­ лем улавливаемой ленты на рабочих органах, соответствующим более точной модели опирания ленты в период ее улавливания, время свободного хода ленты до начала ее улавливания подсчи­ тывается также, как и для ловителя с плоской моделью опирания ленты, т. е. можно принять t0 = 1,7 с при начальной скорости обратного хода ленты vQ = 4 м /с и свободном ходе 10 = 3,4 м. Расчет остальных параметров приведен ниже.

По формулам (5.17) определяются статические сопротивления движению IW " в функции искомого параметра ср (приняв К = 1,1):

Z W "=g 900 {(209 + 24) [(1 - l,lcp)0,05 cos 16° - sin 16°] + + 50-0,05 (1 -1,1ср)} = -447-137ср кН.

Принимая / л г = 0,5, / л „ = 0,6 и £= 0,27, находим ориентиро­ вочное значение начального натяжения ленты S0:

S0 = 60g [209-0,05 + (209 + 24) 0,6] 0,27 = 39,4 кН.

Для рассматриваемого примера при второй модели формиро­ вания начального натяжения ленты (S0 « 0) А = 0,24 м, откуда а0 > 1,52 рад. Даже принимая а0 = 1,52 рад, найдем, что

WT =88

ф9001,52+0 -1,52

-1

1

2

Отсюда следует, что при одинаковых с первой моделью значе­ ниях тормозного усилия (670 кН) затормаживание ленты про­ изойдет уже при ф < 0,01 и при тормозном пути /т < 8 м.

С учетом изложенного дальнейшие расчеты ведем для первой модели формирования начального натяжения ленты, дающей боль­ шие значения показателя ф и меньшие значения тормозного уси­ лия W T. Для этого случая угол обхвата первого рабочего органа ловителя сс0 = 2 arctg [0,5g (209 + 24) - 1 - 3 9 400-1] = 0,052 рад. Угол обхвата последнего рабочего органа ловителя принимаем (с запа­ сом тормозной силы WT)9ак = 0.

Из уравнения (5.18) находим парные значения параметров ф и WT:

 

ср900 0,052+0

-0,052 )-8 8 .

WT = (39,4 + 88)

1

2

Соотношение параметров ср и W T получается следующим:

<р ......................

0,05

ОД

0,12

0,13

0,14

0,15

wr,кН

139

409

642

671

784

912

Далее при совместном решении уравнений (5.15) и (5.16) с уче­ том найденных значений W T находим парные значения ср и 1Т:

__________210-42__________

к = 2(-447-137(p + WT - 1 6 /2 ) ’

откуда следует, что должно выполняться условие: WT> 139ср 4* 448. Этому неравенству удовлетворяют значения ср> 0,1. При ср = 0,12 WT= 642 кН и = 9,5 м, а обратный ход ленты = 13 м.

Сравнение данных по улавливанию ленты по двум моделям (для плоского и волнистого профиля) показывает, что по второй модели число тормозных рычагов многозвенного ловителя полу­ чается значительно меньшим, чем по первой модели. И это есте­ ственно, так как тормозная сила в значительной мере определя­ ется силами трения при взаимодействии ленты с криволинейны­ ми поверхностями рабочих органов ловителя при прогибах лен­ ты в пролетах между ними.

Практически улавливание ленты будет, очевидно, происходить по какой-то промежуточной модели, но существенно более близ­ кой к модели с волнистым профилем улавливаемой ленты. По­ этому для рассматриваемой задачи могут быть приняты значе­ ния ср несколько большие, чем полученные расчетом по второй модели. Например, можно принять ср = 0,13.

Как видно, расчеты параметров по второй модели значительно более сложные, чем по первой модели, но дают более точные ре­ зультаты, позволяющие снизить затраты на изготовление И экс­ плуатацию ловителя. При этом полученные в результате прове­ денных расчетов численные ре­

 

зультаты показывают, что с уве­

 

личением показателя ср (опреде­

 

ляющего в конечном счете число

 

тормозных рычагов ловителя, ус­

 

танавливаемых на конвейере) рез­

 

ко возрастает тормозное усилие

 

и уменьшается тормозной путь

 

улавливаемой конвейерной лен­

 

ты (рис. 6.4), что, бесспорно» яв­

 

ляется еще одним достоинством

 

данной конструкции лови?еля.

 

Во втором варианте сокраще­

 

ние тормозного усилия W i про­

Рис. 6.4. Зависимость тормозной си­

исходит за счет первой составля­

лы (1) и тормозного пути (2) от пока­

ющей в формуле (2.7), посколь­

зателя ф

ку скорость движения лен^ь! и'л

в момент перехода на механическое торможение значительно мень­ ше номинальной скорости движения ленты ил (в несколько раз).

Туннельно-клиновой ловитель с подвижным кожухом. Вре­ мя свободного хода *о> свободный ход ленты 10 и начальная ско­ рость ее движения v0 такие же, как и у рычажного ловителя с нижним захватом, т. е. *0 = 0,5, /0= 0,3 м, vQ= 1,18 м/с.

Суммарную площадь контакта ленты со столом (и вогнутой частью кожуха) можно принять больше, чем у рычажного лови­ теля: JFK = 1 •1,2 *0,83 « 1 м 2 (0,83 — длина дуги криволинейных участков стола и кожуха). Соотношение между тормозным пу­ тем и длиной улавливаемого участка ленты

__________ 233L- 1,182__________

2 (-5481,+ 0,44* 0.5-1- 2,4- 10е) ’

ИЛИ

 

 

1

3270

\-1

-3,37

k = 3270 -3,37

 

/

L

а шаг расстановки ловителей:

L < 3270 = 980 м , 3,37

т. е. на конвейере длиной 900 м может быть установлен один ловитель. При L = 900 м, = 3,85 м, 1^ « 4,2 м.

Туннельно-клиновой ловитель с неподвижным кожухом. Примем / с = 0,4, / г = 0,5, ср= 45°, К к = 0,85,1С= 0,6 м, S0= 3 кН. При расчете параметров ловителей этого типа свободным ходом или начальной скоростью движения ленты в обратном направлении лучше задаваться. Дело в том, что хотя ловитель срабатывает автоматически при реверсе ленты (т. е. 13= /р = 0), но затормажи­ вание ленты начинается только при наличии достаточного коли­ чества груза перед преградой (шибером). Этого груза на данном участке ленты в момент ее обрыва может не оказаться, и он на­ чнет скапливаться перед преградой только после скатывания лен­ ты вниз на какую-то длину, которой и следует задаться. ПустьI

I м

* ^ Уу 4^

для нашего случая l0 = 1 м, тогда v0 = J —

1 = 2,16 м /с .

Y

Z J.U

Средняя производительность конвейера при коэффициенте неравномерности К п= 1,2 Q = Q '/1,2 = 2260/1,2 « 1900т/ч. Пло­ щадь поперечного сечения груза на конвейерной ленте F = 1900/ / (3600 *3 •1,2) = 0,147 м2. Коэффициент бокового давления (и0 >

> 1 м /с) пъ =

1,1 + 1

1,29.

1 + sin 45°

 

Площадь поперечного сечения туннеля в его нижней части принимаем F0 > F с учетом крупности транспортируемого груза. Например, при крупности кусков до 250 мм высоту туннеля в его нижней части примем Л = 0,3 м, a F0 « 0,7 BJi = 0,7 •1,2 •0,3 * « 0,25 м2 (с подвижными бортами, см. рис. 5.18). Площадь попе­ речного сечения туннеля в его верхней части примем Вк > В0, например FK = 0,35 м2.

Суммарный угол обхвата (см. п. 5.5)

 

 

0 Z

. 9,81 (209 +24)(1- 0,6)

 

.

ав = 2 -

arctg —— ----------- ^ ------- — = 0,616

I рад.

1

3 - 103

 

 

Найдем значения коэффициентов 5 и а (5.19):

 

5 = (0,35 - 0,25) 0,147// = 0,0147/г

м3;

а = (0,4 + 0,5) 0,616 1 0,147 = 0,117 рад/м . 2 0,35 1

Тормозной путь (задаваемый): - 2-0 0147 ^ -

В зависимости от длины туннеля I значения ав, 8, будут сле­ дующими:

/, м

2

3

5

10

15

«в» рад-

1,23

1,85

3,08

в,16

9,24

8,м3

0,0073

0,0049

0,0029

0,0015

0,001

*т,м

4,08

в,12

10,2

20,4

30,6

Значение а не зависит от 1 и а = 0,117 рад/м.

По формуле (5.20) находим соотношения между исходными па­ раметрами L и 1Т, полагая Ку = 1,1:

-233L 2,162 у Ю 3 +548L

\

9,81 cos 16° х

 

2

 

У

0,4+ 0,5

1,1 •1,29-1,2 -10*

 

Е - - ± - ) 0,25

0,117

e0-1 1 7 4 z ,

 

 

п 0,117)

 

 

 

\

+

_5___

 

2 0,25

0,117

 

+ 2-0,117

 

 

8-2

0,4-24

l ео,11П,

1

2-0,1172 -0,25

+ 0,117

i,

+ 0,117

Подсчет произведен для трех значений длины туннеля I: 3, 10 и 15 м. При такой длине туннельной зоны ловителя тормозной путь должен быть равным соответственно 6,12, 20,4 и 30,6 м, а значения коэффициента 5= 0,0049, 0,0015 и 0,001.

Подставляя значения 1^,1 и 5 в приведенное выше уравнение, найдем для трех значении I следующие длины L улавливаемых участков конвейерной ленты:

I ,

м .................. 3

10

15

L,

м ...................... 30,7

470

1900

Выбор параметров ловителя туннельно-клинового типа удоб­ но делать, пользуясь графиками функций L(l) и L(lT). Примени­

тельно к рассматриваемой задаче

 

эти графики представлены на рис.

 

6.5. Нетрудно убедиться, что мож­

 

но ограничиться установкой од­

 

ного ловителя с длиной туннель­

 

ной зоны около 13 м. При этом

 

тормозной путь и обратный ход

 

ленты составят соответственно

 

около 25 и 26 м.

 

 

Вакуумный ловитель. Расчет

 

вакуумного ловителя производит­

 

ся аналогично расчету планочно­

 

го ловителя. Рабочие органы ва­

 

куумного ловителя можно разме­

 

стить лишь между роликоопора-

 

ми грузовой ветви, поэтому при

 

КИ= 0,8 площадь контакта одной

Рис. 6.5. Зависимость длины улавли­

секции ловителя FK « Вл

0,8 х

ваемого участка конвейерной ленты

X ip = 1,2 •0,8 •1 = 0,86 м2. При­

от длины туннельной зоны ловителя

мем Дрк = 0,45 •105 Па, Кя = 0,7,

и тормозного пути

 

i>Q = 0,97, fK = 0,6. Тогда

по формуле (5.8) с учетом формулы

(2.22) может быть найдено соотношение между шагом расста­ новки вакуумных ловителей и тормозным путем ленты:

233£• 0,97^

2{-548L + [0,86- 0,7- 0,46* 10s +9,81(24 + 209) cos 16°]0,6}

ч- l

или ir =

- 5

Шаг расстановки секций ловителя должен удовлетворять не­ равенству: L < 160/5 = 32 м. При 1Т = 0,83 м L * 26 м. Если увеличить тормозной путь, например, до = 2,6 м, то L « 30 м. Сравнительные показатели ловителей различных типов приме­ нительно к рассмотренной задаче приведены в табл. 6.1.

Таблица 6.1

Сравнительные показатели ловителей различных типов применительно к заданным параметрам конвейера (п. 6.1)

Тип ловителя

1»0* м/°

L, м

*т/*о6» М/ М

пя, шт.

Роликовый с индивидуальным при­

1,18

2,9

10/10,3

308

водом

 

 

 

= 0,341)

Маятниковый и эксцентриковый

0,97

50

1 ,8 /1 ,8

18

Планочный

0,97

69

1 ,8 /2

13

Рычажный с двухсторонним верти­

 

Не подходит

 

кальным захватом

 

 

 

 

Рычажный с боковым захватом

1,40

500

2 ,0 /3 ,2

2

Рычажный с нижним захватом

1,18

450

1,9/2,1

2

Многозвенный рычажный*

4

900

18 .5/22

Цф = 0,4)

Туннельно-клиновой с подвижным

4

900

9,5 /1 3

/(Ф= 0,13)

1Д 8

900

3 ,8 5 /4 ,2

1

кожухом

 

 

 

 

Туннельно-клиновой с неподвижным

2,10

900

25/20

1

кожухом

 

20

 

 

Вакуумный**

0,97

0,8 3/1

35

Магнитный

0,97

30

2 ,0 /3 ,3

30

Нет данных 1

Не подходит

 

Туннельный рамочный

5 -5 0

| 300 -45 0

| 1 8 0 -20

Туннельный кромочный

 

Не подходит

 

* Данные для разных расчетных моделей. ** При различных значениях обратного хода ленты.

Нетрудно убедиться, что для рассматриваемых условий (см. п. 6.1) более всего подходят ловители туннельно-клиновой с неподвиж­ ным кожухом, многозвенный рычажный, рычажные с боковым и ниж­ ним захватом (ранжированы по предпочтительности). Следует также отметить, что не пригодны к установке не только в рас­ сматриваемых, но и других условиях рычажные ловители с вер­ тикальным двухсторонним захватом, так как для их срабатыва­ ния необходимо значительное натяжение ленты со стороны обо­ рвавшегося свободного конца, что технически невозможно обес­ печить с использованием доступных и несложных приемов.

Выполненные обзор и анализ инженерных решений по тормо­ зам, остановам и улавливающим устройствам ленточных кон­ вейеров показывают, что арсенал средств и технический уровень устройств, используемых в различных отраслях промышленно­ сти, и арсенал известных технических средств существенно раз­ личаются. Например, никак нельзя считать удовлетворительным применение на мощных ленточных конвейерах туннельных ло­ вителей с верхним расположением рабочих органов и маятнико­ вых ловителей, оснащение конвейеров тормозами и остановами, не позволяющими по своим техническим характеристикам ус­ танавливать их на тихоходных валах приводов, а также недоста­ точную надежность этих устройств.

С другой стороны, для широкого внедрения в практику про­ грессивных конструкций тормозных и улавливающих устройств, разработанных только на уровне технических решений, а также предложенных принципиально новых способов торможения лен­ точных конвейеров необходимо провести значительный объем широкомасштабных научно-исследовательских, теоретических и экспериментальных работ по уточнению физических и матема­ тических моделей торможения ленточных конвейеров и лент при их улавливании, в том числе с учетом глубокого исследования и изучения переходных режимов. Кроме того, следует выполнить большой объем опытно-конструкторских и проектных работ, на­ правленных на отработку и оптимизацию параметров тормозных, стопорных, и улавливающих устройств по результатам теорети­ ческих и экспериментальных исследований.

Поставленные задачи открывают широкое поле деятельности для ученых, конструкторов и инженеров. Решение этих задач позволит в кратчайшие сроки и с наименьшими материальными и моральными потерями восполнить необходимый дефицит обо­ рудования ленточных конвейеров, существенно повысить техни­ ко-экономические показатели и уровень безопасности при их экс­ плуатации в различных отраслях промышленности.

А. с* 199749 (СССР). Механизм включения улавливающего устройства кон­ вейерной ленты / Ю. Д. Тарасов.— Заявл. 29.00.66. М 1086839/27-11; Опубл. 13.07.67; МПК TB65G. — Бюл. М 16.

А. с. 207107 (СССР). Устройство для улавливания конвейерной ленты в случае

ееобрыва / Ю. Д. Тарасов. — Заявл. 20.09.65. № 1029753/27-11; Опубл. 8.12.67; МПК B65G. — Бюл. М> 1.

А.с. 207108 (СССР). Устройство для улавливания конвейерной ленты в случае

ееобрыва / Ю. Д. Тарасов. — Заявл. 30.09.60. Mi 1105314/27-11; Опубл. 8.12.67; МПК B65G. — Бюл. М> 1.

А. с. 244932 (СССР). Устройство для улавливания конвейерной ленты в случае

ееобрыва / Ю. Д. Тарасов. — Заявл. 28.01.66. № 1052401/27-11; Опубл. 28.05.69; МПК B65G. — Бюл. М> 18.

А.с. 1467005 (СССР). Устройство для улавливания ленты конвейера в случае

ееобрыва / Ю. Д. Тарасов, Б. М. Козлов, В. С. Глебов, Д. В. Новожилов.— Заявл. 25.05.87. № 4247789/27-03; Опубл. 23.03.89; МПК B65G 43/06.— Бюл. № ц .

А. с. 1567465 (СССР). Устройство для улавливания ленты наклонного конвейе­ ра / Е. М. Козлов, Ю. Д. Тарасов, В. С. Глебов.— Заявл. 18.05.88. М 4460197/27-03; Опубл. 30.05.90; МПК B65G 43/06. — Бюл. № 20.

А. с. 1590423 (СССР). Устройство для улавливания ленты конвейера в случае ее обрыва/ЕМ .Козлов,В.С.Глебов,Ю . Д.Тарасов. — Заявл. 20.05.88.№4428272/27-03; Опубл. 07.09.90; МПК B65G 43/06. — Бюл. Mi 33.

А. с. 1706940 (СССР). Устройство для улавливания конвейерной ленты в слу­ чае ее обрыва / Ю. Д. Тарасов, Е. М. Козлов, В. С. Глебов. — Заявл. 12.12.88. № 4617955/03; Опубл. 23.01.92; МПК B65G 43/06. — Бюл. № з.

Грузоподъемные машины/ М. П. А л е к с а н д р о в , Л. Н. К о л о б о в ,

Н.А. Л о б о в и др. — М.: Машиностроение, 1986. — 400 с.

Евневич А. В. Транспортные машины и комплексы. — М.: Недра, 1975.— 415 с.

Заявка Л& 4833642/03 (РФ). Способ торможения ленточного конвейера/ Ю. Д. Тарасов. — Заявл. 31.05.90; Пол. реш. 27.03.91; МПК B65G 23/00; F 16 В51/18.

Пат. 2019481 (РФ). Наклонный конвейер с приспособлением для улавливания ленты / Ю. Д. Тарасов, Е. Ю. Тарасова. — Заявл. 26.05.92. М 5044283/03; Опубл. 15.09.94; МПК B65G 43/06. — Бюл. Mi 17.

Пат. 2043284 (РФ). Устройство для улавливания конвейерной ленты в случае ее обрыва / Ю. Д. Тарасов. — Заявл. 17.04.92. № 6038111/03; Опубл. 10.09.95; МПК B65G 43/06. — Бюл. Mi 25.

Пат. 2130888 (РФ). Наклонный ленточный конвейер / Ю. Д. Тарасов. — За­ явл. 16.12.97. Mi 97121033/03; Опубл. 27.05.99; МПК B65G 43/06. — Бюл. М> 15.

Проектирование и конструирование транспортных машин и комплексов/ Под ред. И. Г. Ш т о к м а н а . — М.: Недра, 1986. — 392 с.

Тарасов Ю. Д. Загрузка ленточных конвейеров: Учеб, пособие. — СПб.: СПбГГИ (ТУ), 1996. — 117 с.

Тарасов Ю. Д. Разгрузка ленточных конвейеров: Учеб, пособие. — СПб.: СПбГГИ (ТУ), 1997. — 179 с.

Тарасов Ю. Д. Теория расчета и выбора ловителей лент наклонных конвейе­ ров / / Наука в Санкт-Петербургском государственном горном институте. — Вып. 2. — 1998. — С. 270-276.

Тарасов Ю. Д., Юнгмейстер Д. А., Авдеев В. А. Промежуточные приводы ленточных конвейеров. — М.: Недра, 1996. — 157 с.

Шахмейстер Д. Г., Ляшкевич П. А., Фохтин В. Г. Ловители для наклонных ленточных конвейеров (обзор). — М.: ЦНИЭИУголь, 1972. — 53 с.

Введение

3

Глава 1. КЛАССИФИКАЦИЯ ТОРМОЗНЫХ И УЛАВЛИВАЮЩИХ

 

УСТРОЙСТВ

4

1.1. Требования к тормозным, стопорным и улавливающим устрой­

 

ствам ..............................................................

1.2. Классификация тормозов и остановов

6

1.3. Классификация ловителей

7

Глава 2. ОСНОВЫ РАСЧЕТА И ВЫБОРА ТОРМОЗНЫХ И УЛАВЛИВАЮ­

 

ЩИХ УСТРОЙСТВ

9

2.1. Режимы торможения и размещение тормозных устройств на

 

ленточном конвейере.................................................

 

2.2. Определение тормозных усилий

13

2.3. Комбинированный способ торможения мощных ленточных кон­

 

вейеров

21

Глава 3. ТОРМОЗА.....................................................................................................

25

3.1. Параметры, основы расчета и выбора двухколодочных тормо­

 

зов . . .

-

3.2. Тормоз с пружинным замыканием и приводом размыкания от

 

короткоходового электромагнита

28

3.3. Тормоз с пружинным замыканием и приводом размыкания от

 

электромеханического толкателя

31

3.4. Тормоз с пружинным замыканием и приводом размыкания от

 

электрогидравлического толкателя

33

3.5. Тормоз с грузовым замыканием и приводом размыкания от длин­

 

ноходового электромагнита

36

3.6. Тормозные шкивы

38

3.7. Дисково-колодочные тормоза

39

3.8. Барабанно-ленточный тормоз

44

Глава 4. ОСТАНОВЫ

51

4.1. Назначение и типы остановов

 

4.2. Храповые остановы

52

4.3. Роликовые остановы

54

4.4. Ленточные остановы

55

Глава 5. УСТРОЙСТВА ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ КОНВЕЙЕРНОЙ ЛЕНТЫ

 

(ЛОВИТЕЛИ) .................................................................................................................

60

5.1. Роликовые ловители

-

5.2. Кромочные ловители

66

5.3. Туннельные ловители

72

5.4. Рычажные ловители

74

5.4.1. Ловители с вертикальным двухсторонним захватом

75

5.4.2. Ловители с боковым захватом

78

5.4.3. Ловители с нижним захватом

82

5.4.4. Многозвенный рычажный ловитель с нижним захватом 85

5.5. Туннельно-клиновые ловители

91

5.6. Вакуумные и магнитные ловители .............................................

102

5.7. Включающие устройства .............................................................

104

5.8. Выбор ловителей и их размещение на конвейере ......................

109

Глава 6. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ ТОРМОЗНЫХ И УЛАВЛИВАЮЩИХ

 

УСТРОЙСТВ...................................................................................................................

114

6.1. Исходные данные для расчета......................................................

-

6.2. Расчет тормозов

11

6.3. Расчет остановов...........................................................................

120

6.4. Расчет ловителей и их сравнительная оценка.............................

123

Заключение ..........................................................................................

137

Список литературы.............................................................................

138

Тарасов Ю. Д.

Т19 Тормозные и улавливающие устройства ленточных кон­ вейеров: Учебное пособие для вузов. — СПб.: Политехника, 1999.— 141 с.: ил.

ISBN 5-7325-0542-3

В книге приведены требования к тормозным и улавливающим устрой­ ствам, их классификация. Описаны новые перспективные конструкции тор­ мозных и улавливающих устройств, повышающие эффективность и безот­ казность работы ленточных конвейеров для различных условий эксплуата­ ции. Разработаны теоретические основы и методы расчета и выбора основ­ ных параметров этих устройств. Впервые описаны способы торможения мощных ленточных конвейеров с рекуперацией запасенной кинетической энергии, а также новые перспективные конструкции тормозных и улавли­ вающих устройств. Приведены примеры расчетов и выбора параметров всех типов тормозных и улавливающих устройств на основе разработанных ме­ тодов.

Учебное пособие предназначено для студентов, изучающих курсы «Транс­ портные машины и комплексы», «Металлургические подъемно-транспорт­ ные машины», для инженерно-технических работников предприятий, спе­ циалистов научно-исследовательских и проектных организаций горной и металлургической промышленности. Может быть полезна аспирантам и преподавателям горно-металлургических вузов.

_ 2705140500-348 м

УДК 621.867.2(075.80)

Т 045(01)—99 5 99

ББК 39.12

Тарасов Юрий Дмитриевич

ТОРМОЗНЫЕ И УЛАВЛИВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ

Редактор М. И. Козицкая Художественный редактор М. Л. Черненко Переплет художника М. Л. Черненко Технический редактор Т. М. Жилич

Корректоры 3. С. Романова, Н. В. Соловьева Оператор Т. М. Каргапольцева

ЛР № 010292 от 18.08.98.

Сдано в набор 15.07.99. Подписано в печать 22.10.99. Формат издания 60x90 1/ 1о. Гарнитура School Book.

Печать офсетная. Бумага офсетная. Уел. печ. л 9,0. Уол. кр.-отт.9,0. Уч.-иад. л 10,2. Тираж 1000 экз.

Заказ №3319

Государственное предприятие ГП «Издательство “Политехника” », 191011, Санкт-Петербург, Инженерная ул., 6.

Отпечатано о готовых диапозитивов в типографии им. П. Ф. Анохина. 185005, г, Петрозаводск, ул. «Правды», 4.