книги / Транспортные машины и комплексы

Отношение тяговых усилий

При отсутствии пробуксовки барабанов в приводе с жесткой кинематической связью отношение тяговых усилий может отли­ чаться от б в зависимости от степени точности изготовления бара­ банов, упругой вытяжки ленты и др.

При налипании транспортируемого материала на барабан Участок ленты между приводными барабанами может сильно пере­ напрягаться, вплоть до разрыва. Поэтому приводы по схеме (рис. 39, б) могут надежно работать только при чистых лентах и барабанах. При транспортировании липких материалов преду­ сматривают отдельный привод для каждого из барабанов (см. рис. 45) или устанавливают дифференциальный редуктор.

В приводпых станциях с дифференциалом и с самостоятель­ ными двигателями угловые скорости каждого из барабанов могут быть различными. Отношение тяговых усилий, развиваемых барабанами, определяется только кинематической схемой редук­ тора.

В приводах с отдельными двигателями отношение между мо­ ментами, передаваемыми барабанами, изменяется из-за непосто­ янства упругих свойств ленты, приведенных радиусов барабанов и номинальных скольжений двигателей и муфт, поэтому в про­ цессе работы неизбежно происходит перераспределение нагрузки между двигателями, что нужно учитывать при проектировании электропривода ленточных конвейеров. Применение турбомуфт способствует стабилизации распределения нагрузки между дви­ гателями. Положительное влияние оказывает повышение номи­ нального скольжения введением в цепь ротора сопротивления, что возможно при применении двигателей с фазовым ротором. Повысить силу тяги однобарабанного привода можно с помощью специальных устройств, прижимающих лепту к барабану, напри­ мер ролика (см. рис. 39, в) или прижимной ленты (рис. 39, г).

При расчете конвейера нужно знать также минимальное натя­ жение грузовой ветви ленты для определения стрелы провеса ее между роликами у, так как вследствие провисания суммарный угол наклона ленты при подходе к ролику может превысить мак­ симально допустимый и материал будет скользить по лепте.

Считая, что лента между опорами провисает по параболе, наибольшая стрела провеса при расстоянии между роликами 1?

При детальном расчете, когда известны размеры всех элемен­ тов конвейера, натяжение ленты определяют по точкам — мето­ дом обхода по контуру и расчет сопровождают построением диа­

граммы натяжения. Для этого замкнутый контур ленты разби­ вают на прямолинейные и криволинейные участки. Точки сопря­ жения этих участков пронумерованы (рис. 40, а). Номер 1 соот­

в произвольно выбранном масштабе на расстоянии L один от другого проводят три вертикальные прямые 1 , 2—3, 4.

На вертикали 1 выбирают произвольную точку Г , от которой в соответствующем масштабе откладывают величину сопротивле­ ния на участке 1—2 (отрезок Г —I я).

Положительные сопротивления откладывают вверх, а отрица­ тельные — вниз от точки Г Через полученную точку Г прово­ дят горизонталь до пересечения с вертикалью 2—3 и фиксируют точку пересечения 2Г, а от нее по вертикали — значения мест­ ных сопротивлений (точка Зг). От точки Зг откладывают вели­ чину сопротивления на участке 3—4 (отрезок Зг—3") и через полученную точку 3" проводят горизонталь до пересечения с вер­ тикалью 4 и фиксируют точку 4'

Точки Г , 2Г, Зг и 4Г соединяют прямыми. Линия Г , 2', Зг и 4' характеризуют закон изменения натяжения ленты по ее длине.

Однако отсутствие оси абсцисс лишает возможности прочесть по диаграмме величины этих натяжений.

Для выбора положения оси абсцисс от точки с наименьшим натяжением на груженой ветви (точка 3') откладывают вниз величину Svр. пип [формула (126)] и проводят горизонталь / («ось

проверку прочности ленты. Для этого от точки максимального

ющей точке.

В связи с разработкой типажа ленточных конвейеров число типоразмеров сокращено, что позволило увеличить их серий­ ность и максимально унифицировать число узлов и деталей.

Базой для расчета элементов конвейера на прочность яв­ ляется мощность двигателя и его перегрузочная способность при пуске и опрокидывании двигателя.

Поэтому конвейер, рассчитанный на номинальную мощность двигателя, указанную в его характеристике, может в зависимости от производительности Q, угла наклона (J транспортировать грузы на различные расстояния, т. е. иметь разную длину.

Область применения конкретного серийно изготовляемого конвейера наглядно видна из так называемого графика примени­ мости конвейера 1Л100 (рис. 41), построение которого анало­ гично построению соответствующих графиков скребковых кон­ вейеров. Зная мощность двигателя и производительность, следует

В это уравнение производительность конвейера входит через

</= Д -- , кг/м, где Q — масса груза, т/ч.

Откладывая но оси абсцисс углы наклона р, а по оси орди­ нат L , получают L = / ф).

При изменении Q, а следовательно, при q = можно

построить несколько кривых, соответствующих разным скоростям движения ленты, что достигается заменой сменных шестерен в редукторе.

Обратим внимание на некоторые особенности расчета бремсберговых конвейеров, когда груз спускается копвейером вниз.

Рассмотрим несколько положений. Конвейер установлен^горизонтально (рис. 42, а). В этом случае натяжение ленты непре­ рывно возрастает от точки 1 до точки 4. С увеличением угла наклона р (рис. 42, б) натяжение возрастает до точки 2, а затем несколько уменьшается. При углах р ^ 5 -f- 6° тяговое усилие равно нулю, так как составляющая сила тяжести груза уравно­ вешивает сопротивления движению груженой и порожней ветвей конвейера (рис. 42, в), но при порожнем конвейере, чтобы при­ вести его в движение, потребуется некоторое тяговое усилие.

Поэтому диаграммы натяжения необходимо строить отдельно

то Sc6 находят по формуле (126) и откладывают на диаграмме от точки набегания 4 (рис. 42, д).

Мощность двигателя и усилие натяжного барабана определяют кЯк для незагруженного.

На рис. 43 приведен график применимости бремсбергового 'пШажного конвейера 1ЛБ100, предназначенного для транспорти­ рования угля по прямолинейным бремсбергам с углом наклона от 3 до 16°.

Основные параметры этого конвейера: мощность двигателя 100 кВт, тормоз колодочный с электромагнитом, натяжное уст­ ройство автоматическое с электроприводом, ширипа ленты 1000 мм.

8 4. КОНСТРУКЦИЯ ШАХТНЫХ КОНВЕЙЕРОВ

Как уже указывалось, шахтные ленточные конвейеры по наз­ начению разделяют на забойные, штрековые, уклонные и бремс-

берговые.

В настоящее время в отечественных шахтах ленточные кон­ вейеры для доставки угля из лав не применяют. Поэтому утверж­ денный в 1970 г. типаж распространяется на магистральные кон­ вейеры, которые охватывают штрековые, уклонные и бремсберговые конвейеры.

Главным параметром, по которому строился параметрический ряд шахтпых магистральных конвейеров, являлась ширина ленты, которая практически однозначно определяет главные эксплуата­ ционные показатели и размеры конвейеров. В типаж включены конвейеры с лентой шириной 800, 1000, 1200, 1600 и 2000 мм.

Диапазон размеров конвейеров установлен на основании обобщенных данных о потребности горнодобывающей промышлен­ ности в ленточных конвейерах как в текущем пятилетии, так и на последующие 10—15 лет.

При выборе основных направлений дальнейшего конструк­ тивного совершенствования магистральных ленточных конвейеров был обобщен и использован передовой опыт отечественного и за­ рубежного шахтного конвейеростроения.

Основные изготовители — Александровский машиностроитель­ ный завод им. К. й. Ворошилова и Краснолучский машинострои­ тельный завод.

На базе утвержденного типажа заводские конструкторские бюро и проектно-конструкторские институты занимаются разра­ боткой типажных конвейеров. Для каждой группы машин обычно выделяют базисную машину с тем, чтобы остальные конвейеры проектировались и изготовлялись с наибольшим использованием узлов и деталей базисной машины. При этом широко используется принцип агрегатирования, с тем чтобы типажные конвейеры ком­ плектовались из унифицированных узлов и деталей (барабаны, редукторы, роликоопоры, соединительные муфты и др.). Боль­ шое внимание при разработке конструкции обращается на сни­ жение веса опорных конструкций, в частности получает все более широкое применение став из стальных несущих канатов (рис. 44).

328 Заказ 7

Рио. 45. Общий вид конвейера 1Л100:

I — приводная станция; 2 — уравнительный механизм; 3 — гидродатчик; 4 — ручная лебедка; 5 — центрирующая роликоопора; € — хвостовой барабан

Красыолучским заводом выпускается семейство конвейеров

сканатным ставом (1Л100, 1ЛУ100, 2ЛУ100, 1ЛБ100, 1ЛК100К).

Вкачестве типового представителя конвейера со ставом из стальных канатов рассмотрим конвейер 1Л100, общий вид которого приведен на рис. 45.

Конвейер 1Л100 имеет два приводных барабана. Каждый барабан оборудован индивидуальным приводным блоком. Голов­ ная секция конвейера позволяет удлинять разгрузочную стрелу путем установки дополнительного элемента. Автоматическое на­ тяжное устройство расположено непосредственно за вторым при­

движных блоков фиксируется с помощью штырей, для которых в натяжных стойках предусмотрены отверстия.

Верхние поддерживающие опоры трехроликовые, жесткой без­ рамной конструкции (рис. 47), в которых положение боковых ро­ ликов 1 точно фиксируется соединительными элементами 2, 3. Боковые ролики установлены под углом 30°. Крепление роликоопор к канатам клиновое быстроразъемное.

Конвейер комплектуется погрузочным устройством, а также устройствами для очистки ленты, барабанов и для орошения.

Конвейер оборудован средствами автоматизации, сигнализа­ ции и связи. '

Электрооборудование конвейера взрывобезопасное.

Каждый приводной блок состоит из двигателя, соединительной муфты, цилиндроконического редуктора, приводного футерован­ ного барабана и колодочного тормоза. В качестве тормозного шкива использована одна из половин эластичной муфты, соеди­ няющей двигатель с редуктором.

Натяжной механизм (см. рис. 45) представляет собой металло­ конструкцию, на которой установлен механизм 2, гидродатчик Зу ручная лебедка 4, подвижные и неподвижные блоки. Со стороны промежуточной секции установлен гидродатчик, связанный рука­ вом с олектроконтактным манометром. Со стороны головной сек­ ции на стойке закреплены резиновые амортизаторы.

Уравнительный механизм предназначен для автоматического натяжения ленты и представляет собой двухбарабанную лебедку, барабаны которой связаны зубчатой передачей.

Принцип работы натяжного устройства оспован на сравнении усилия натяжения ленты в набегающей ветви с усилием натяжения

4

Рис. 47. Подвесная трехроликовая опора жесткой безрамной конструкции:

— ролик; 2 — соединительная втулка; В — штырь для аакреплепия ролика; 4 — узел крепления к канату

в сбегающей ветви при помощи уравнительного механизма, имею­ щего определенное передаточное отношение.

Если пренебречь сопротивлением перекатывания кареток на­ тяжных барабанов, то усилие на каретках натяжных барабанов А

Так как барабаны для увеличения трения футерованы рези­ ной, что неизбежно связано с некоторым отклонением в размерах диаметров барабапов, кроме того возможны отклонения в механиче­ ских характеристиках самих электродвигателей, то при несколь­ ких приводах, устанавливаемых последовательно, предусма­ тривают смягчение характеристик асинхронных фазных элек­ тродвигателей путем включения в цепь ротора постоянного

сопротивления! как это сделано в конвейере 1Л100, или уста­ новкой между электродвигателем и редуктором турбомуфты (см. конвейер 2Л80, рис. 48).

Конвейер 1ЛУ100 имеет только один приводной блок с фаз­ ным двигателем мощностью 100 кВт, в остальном конструкция аналогична конвейеру 1Л100.

Конвейер 2ЛУ100 оборудован однобарабапным приводом с дву­ сторонним расположением приводных блоков. Мощность каждого двигателя 250 кВт (общая мощность 500 кВт).

Конвейер 1Л100К имеет однобарабанный привод с асинхрон­ ным короткозамкнутым двигателем и турбомуфтой оригиналь­ ной конструкции, которая обеспечивает плавный и облегченный разгон конвейера в течение около 4 с, благодаря чему отпадает необходимость в дорогостоящей пусковой аппаратуре. Для увели­ чения силы сцепления ленты с барабаном применена прижимная лента. Натяжение прижимной ленты создается при помощи руч­ ной лебедки.

Бремсберговый конвейер 1БЛ100, в отличие от конвейера 1Л100, имеет один приводной блок с фазным двигателем мощностью 100 кВт.

Оригинальным является ленточный конвейер с канатным ста­ вом 2ЛЛ100, предназначенный для доставки людей но прямолиней­ ным наклонным выработкам (от 6 до 18°), который имеет одно­ барабанный привод с расположенными с двух сторон двухскоростными электродвигателями, редукторами, колодочпыми тормозами с электромагнитами. Мощность каждого двигателя 250 кВт, сум­ марная мощность 500 кВт. Верхняя ветвь канатного става с под­ держивающими роликами и лентой подвешивается к кровле выработки; став, поддерживающий нижнюю ветвь, устанавлива­ ется на почве выработки. В начале и в конце конвейера установ­ лены площадки посадки — схода людей, оборудованные кон­ трольным устройством и предупредительной сигнализацией. Пере­ возка людей осуществляется одновременно на верхней ветви — вверх и на нижней ветви ленты — вниз.

Натяжное устройство — червячная ручная лебедка с автома­ тическим контролем натяжения — расположено в хвостовой части конвейера.

Конвейер оборудован средствами автоматизации сигнализации и связи.

Скорость движения ленты при доставке людей 1 м/с, при транс­ портировании угля 2 м/с.

Конвейер в состоянии в течение часа перевести в одну сторону

Типажные ленточные конвейеры, изготовляемые Александров­ ским заводом, можно разделить на две группы:

конвейеры, предназначенные для полустационарной установки главным образом по промежуточным штрекам;