пунктах погрузки либо на конвейерах длиной до 100 м) Более сложны для изготовления и монтажа, но зато более универ­ сальны шарнирные и податливые роликоопоры. Возможность и эффективность их применения доказаны длительным опытом эксплуатации. Остальные устройства уступают им как по про­ стоте, эффективности действия, так и по универсальности при­ менения. Актуальной задачей при создании конвейеров для крупнокусковых грузов являются разработка теории и расче­ та, выбор рациональных параметров, принципов конструиро­ вания, области эффективного применения шарнирных и по­ датливых роликоопор.

4. Методы расчета

При разработке методов расчета конвейеров для крупнокуско­ вых грузов прежде всего следует учитывать характер грузо­ потока, от которого зависит определение производительности, тяговых усилий, устойчивости хода, срока службы ленты и роликов, а также выбор опорных элементов, обоснование схемы и оборудования для подготовки горной массы и т. д. Однако этот вопрос изучен недостаточно. Так, можно назвать работу В. А. Дьякова [141, посвященную исследованию статистиче­ ских характеристик крупнокускового груза, а также В. Ф. Мо­ настырского [23], в которой установлена зависимость интер­ вала прохождения крупных кусков от гранулометрического состава груза. Полученные данные использованы при установ­ лении суммарного воздействия кусков на ленту и ролики. Характеристики грузопотока при определении тягового уси­ лия ленты изучены в работе Г К. Демина [36]. Статистические закономерности взаимодействия грузопотока с роликоопорами — в работе Л. Г Шахмейстера и В. Г. Дмитриева [52].

Расчет конвейера начинается с определения его произво­ дительности, т. е. с определения ширины ленты В и скорости транспортирования v. Для крупнокусковых грузов выбирае­ мая ширина ленты В зависит как от необходимой ее вмести­ мости, так и от размера наибольшего куска ак. В известной литературе нет четких рекомендаций для выбора ширины лен­ ты по размеру куска. Так, согласно работам [45, 49, 54] для куска Оц = 0,5 м расчетное значение ширины ленты оказывает­ ся в пределах 1,2—1,6 м.

Нечетки рекомендации и по выбору скорости транспорти­ рования. Например, согласно работе [45] для скальных пород и руд выбор скорости транспортирования определяется про­ изводительностью установки независимо от гранулометриче­ ского состава и крупности кусков груза. В работе [54] скорость

предложено выбирать в зависимости от ширины ленты и крупности кусков, но их крупность ограничена размерами до 0,35 м. Неосвещенным остался вопрос о факторах, ограничивающих значение скорости (какую скорость следует принимать в за­ висимости от параметров конвейерной ленты, конструкции опорной части, крупности кусков). Возможно, что фактором ограничения скорости будет взаимодействие крупных кусков с лентой и роликоопорой. На каком уровне это взаимодействие становится недопустимым?

Одним из первых на этот вопрос попытался ответить А. В. Коваль [8, 20, 26]: скорость транспортирования ограни­ чена критическим значением, при котором коэффициент дина­ мичности взаимодействия куска с роликоопорой равен двум. Это ограничение получено при условии, что при таком коэф­ фициенте динамичности происходит отрыв куска от ленты с вероятным его выбросом за борт. Для определения критиче­ ской скорости (м/с) предложена формула

(U )

Здесь 6 — расстояние от центра тяжести куска до оси ролика (на этом расстоянии изменяется характер нагружения корпуса ролика от распределенной к сосредоточенной нагрузке); E I — жесткость корпуса ролика; а — коэффициент приведения этой

ние ленты на данном ролике; ср — жесткость подвески роли­ ков; /рк — длина корпуса ролика.

Однако формулой (1.1) не учитываются упругие свойства конвейерной ленты. Расстояние 6 получено экспериментально

впределах 6 = 0,02 -г- 0,06 м. Такой разброс значений вносит субъективизм в расчет.

При расчете конвейера для крупнокусковых грузов необ­ ходимо определить допустимую высоту падения горной массы

впункте погрузки, которая зависит от массы куска и роликоопоры, участвующей во взаимодействии.

Условие отсоединения массы опорного элемента, участву­ ющего в соударении, одним из первых сформулировал А. В. Ко­ валь. Он установил [34], что не вся энергия падающего груза

расходуется на разрушение ленты и роликов, ввел понятие о критической энергии взаимодействия. Однако им не было учтено влияние параметров конвейерной ленты, что весьма существенно [10].

Более изученным является вопрос о влиянии гранулометри­ ческого состава горной массы на энергоемкость ее транспорти­

рования, что важно при тяговом расчете конвейера. Известно [36, 43, 53, 54], что основной составляющей сопротивления дви­ жению ленты по роликам при номинальной загрузке конвейера является перемешивание груза при проходе роликоопор. Оче­ видно, для крупнокусковых грузов эта составляющая будет еще большей, а зависимость сопротивления от скорости — еще интенсивнее, чем для рыхлого груза, в результате динамиче­ ского взаимодействия кусков с опорными элементами. Это было подтверждено в работах [36, 38, 56].

При транспортировании крупнокусковых грузов особое значение приобретает расчет роликов на нагрузки, определя­ емые характером грузопотока. Для рыхлых мелкокусковых грузов расчет подшипников роликов определяется погонной нагрузкой и условиями эксплуатации (влажностью, запылен­ ностью и т. д.). Такой расчет необходим при изготовлении ро­ ликов и необязателен при проектировании установки для конкретных условий эксплуатации. Достаточно, чтобы погон­ ная нагрузка не превышала допустимой для данного типа ро­ ликоопор.

При транспортировании крупнокусковых грузов в зависи­ мости от условий эксплуатации существенно варьируется их гранулометрический состав, т. е. крупность, интервал про­ хождения кусков; от типа роликоопоры зависит сила взаимо­ действия с ней грузопотока и т. д. Поэтому расчет нагрузок на подшипники роликов необходим и на стадии проектирова­ ния конкретной установки. Например, расчет допустимой на­ грузки на подшипники с учетом конкретного гранулометриче­ ского состава груза может повлиять на выбор ширины ленты, поскольку для унифицированного ролика, соответствующего некоторой ширине ленты, нагрузка окажется выше допусти­ мой, и следует применять более прочный ролик, соответству­ ющий большей ширине ленты. Выбор типа опорных элементов, определение параметров конвейерной ленты при транспорти­ ровке крупнокусковых грузов должны производиться на ос­ новании технико-экономического анализа, который невозмо­ жен без расчета срока службы ленты и роликов. Для этого выведено большое количество формул, разработаны методики. Однако получены они экспериментально для конкретных ус­ ловий. Это является причиной существенных различий в ос­ новных результатах при их использовании. В табл. 3 приведе­ ны все известные формулы расчета срока службы конвейерных лент [10].

Рассмотрим влияние на срок службы ленты скорости ее движения. Большинство формул свидетельствует об обратной зависимости между ними. В то же время рядом формул связь

между скоростью и сроком службы либо не устанавливается (табл. 3, формулы 3, 10), либо менее существенна, чем по ос­ тальным формулам. По формулам 4, 9 скорость значительно влияет на срок службы при длине конвейера до 200 м.

Различие в оценке влияния скорости на срок службы лен­ ты, по-видимому, определяется степенью достоверности и пре­ делами применимости каждой формулы по этому фактору.

Формулы 1, 2 табл. 3 не имеют достаточной достоверности потому, что согласно этим формулам Т — оо при <2 = 0, что невозможно, так как лента изнашивается и при холостой ра­ боте конвейера, когда <2= 0. Формулы 3, 7 вообще не учиты­

В формуле 9 степень загрузки выделена отдельной состав­ ляющей г], что не соответствует ее физическому смыслу. В фор­ муле 10 остается логической загадкой равенство нулю срока службы ленты при Q = 0. Следовательно, наиболее достовер­ ными являются формулы 5 и 8: формула 5 учитывает влияние крупнокусковых, формула 8 — рыхлых грузов. Таким об­ разом, формула для определения срока службы ленты по фак­ тору скорости должна представлять некоторое сочетание фор­ мул 5 и 8.

Еще более неоднозначны данные о влиянии на срок служ­ бы ширины ленты. Формула 2 констатирует отсутствие зависи­

нием ширины ленты. Этот эффект в действительности не имеет места и противоречит некоторым данным, приведенным ниже. Формулы 4—6 указывают на отсутствие влияния ширины лен­ ты. Формула 7 в противоположность формуле 3 указывает на обратную зависимость между сроком службы и шириной лен­ ты. Согласно формуле 8 с увеличением ширины срок службы сокращается, а по формуле 9 — увеличивается. Исходя из из­

нако на износ ее затрачивается лишь часть энергии сопротив­ ления движению. С увеличением ширины ленты растет ам­ плитуда поперечного смещения ленты, а следовательно, и