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

книги / Транспортные машины и комплексы

..pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
13.11.2023
Размер:
23.86 Mб
Скачать

При проектировании многоприводных конвейеров следует проверять выбранпую тяговую цепь и детали промежуточного при­ вода на наиболее неблагоприятный случай, который может быть при частичной загрузке конвейера.

Глава V

ЛЕНТОЧНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ

Основными узлами ленточного конвейера являются лента 1, которая одновременно выполняет тяговые и несущие функции, приводная 2 и натяжпая 3 станции (головки), поддерживающие роликоопоры 4 и 5, а также опорная конструкция (рис. 36, а, б).

Тяговое усилие лепте передается трением. Для увеличения угла обхвата у приводного барабана установлен отклоняющий ролик 0 (на рис. 36 и последующих приводные барабаны условно перекрещены).

Ленточные конвейеры получили широкое применение во всех отраслях промышленности благодаря своим высоким эксплуата­ ционным качествам: перемещение материала па сплошной несу­ щей поверхности, высокая производительность, бёсшумность работы, простота конструкции и относительно небольшая масса.

Ленточные конвейеры можно устанавливать горизонтально и наклонно, переводить с наклонного в горизонтальное положение (рис. 36, г) и наоборот (рис. 36 д, ё). Материал с ленты можно раз­ гружать в конце конвейера или в средней его части сбрасыва­ ющими устройствами (рис. 36, ж).

В настоящее время применительно к разнообразным условиям эксплуатации разработано много конструкций ленточных кон­ вейеров, которые разделяют:

по назначению — общего назначения стационарные (ГОСТ 10624—63), общего назначения передвижные (ГОСТ 2103—68), подземные (ГОСТ 10624—63), специальные, например для откры­ тых горных работ и др.;

по расположению несущей ветви ленты — с верхней несу­ щей ветвью (большинство типов конвейеров), с нижней несущей ветвью (рис. 36, в) (специальные типы забойных конвейеров), с двумя несущими ветвями (рис. 37) (некоторые специальные тпгты магистральных конвейеров для встречных грузопотоков);

по форме поперечного сечения несущей ветви ленты — с пло­ ской лентой, с желобчатой лентой;

по типу ленты — с гладкой прорезиненной лентой, с риф­ леной прорезиненной лентой (для больших углов наклона), со стальной цельнокатаной лентой; со стальной сетчатой лентой;

-I

#► ЯЯ>

 

- 7 ^

щ

2

 

 

6

-<£ Э У '4' j * у

* ;

 

 

лг

Началоподъема ленты

Крайние положения тележкц

 

 

2,0-2,5h

Рис. 30. Схемы ленточных коннейероп:

а — с однобарабанным приводом ; б — с двухбарабанны м приводом; в — с нижней н есу ­ щей ветвью ; г — наклонно-горизонтального; д — горизонтально-наклонного с переход­ ным участком , выполненным по ради усу; е — горизонтально-наклонного с дополнитель­ ными перегрузочны ми барабанами; ж — с разгрузочной тележ кой

по способу разгрузки — с разгрузкой на концевом барабане (рис. 36, а и б), с промежуточной разгрузкой барабанной сбра­ сывающей тележкой (рис. 36, ж) или плужковыми сбрасыва­ телями;

по числу приводов — одноприводные, многоприводпые, по типу приводных устройств — с одним ведущим барабаном,

с двумя ведущими барабанами, с одним барабаном и специальными прижимными устройствами.

Большую группу составляют подземные ленточные конвейеры, которые по назначению разделяют на забойные, штрековые, уклонные, бремсберговые.

Ряс. 37. Схема конвейера с располо­ жением обеих ветвей ленты в одной плоскости

Каждому из указанных типов конвейеров свойственны неко­ торые характерные черты, обусловленные специфичностью усло­ вий их работы.

§ 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

Основными параметрами ленточных конвейеров, как и других тинов конвейеров, являются производительность, ширина и ско­ рость движения ленты, мощность двигателя. Главным параметром, определяющим в зависимости от ско­ рости и формы желоба производитель­ ность конвейера, является ширина ленты.

При проектировании конвейера производительность обычно бывает за­ дана и определяет ширину ленты; для этого воспользуемся формулой (2)

Q =

т /

ч .

 

 

 

Чтобы избежать ссыпания груза, по

 

 

краям ленты должны быть свободные

 

 

поля (рис. 38, а). Считают, что груз

 

 

располагается на плоской ленте в виде

Рлс. 38. Расположение гру а

равнобедренного треугольника с

осно­

[на

ленте:

а — плоской ;

б — ж елобчатой

ванием Ъ = 0,9В — 0,05

м и

углом

 

 

при основании ср.

На желобчатой ленте (рис. 38, б) площадь сечения груза мо­ жет быть представлена как сумма площадей треугольника с раз­ мерами, указанными на рис. 38, а, и трапеции, тогда площадь сечения материала:

на плоской ленте

 

5 пр= 4 - (0,95 -

0,05)2 tg ф = к'п(0,95 - 0,05)2, м2;

на желобчатой

 

FjKtn = 4- {[(0,95 -

0,05)2 - 1*] tgа + (0,95- 0.05)2 tg q>«

» (0 ,9 5 - 0,05)2tgcpfc", м2,

(101)

где

<р — угол

откоса

сыпучего груза;

 

а =

20 -т- 30° — угол наклона боковых роликов;

 

 

I — длина среднего ролика в желобчатой роликоопо-

 

ре, м;

производительности,

зависящие

 

кп и — коэффициенты

 

от улов ф и а.

 

Подставляя значения Fnjl и 5 жел в выражение (99), получим:

 

(?п л =

3,6Ап (0,95 — 0,05)2 vy, т/ч;

(102)

 

<2ж*л=

3,6fcn (0,95— 0,05)2 иу, т/ч.

(103)

Обозначая 3600 кц и 3600й£ общим коэффициентом Лп, значе­ ния которого для плоской и желобчатой ленты будут различны, получим

<?пл =

К (0,95 — 0,05)2 vy, кг/ч,

 

 

(104)

откуда

 

 

 

 

 

 

5 =

1 , 1 ( 1 / 1 1 1 +

0,05),

м.

 

 

(105)

Значения кп приведены в табл. 9.

 

 

 

 

 

Значения коэффициента кп

 

Т а б л и ц а 0

 

 

 

 

 

 

Ф орма ленты

 

П оказатели

пл оск ая

л отк овая .

л отк ов а я .

 

а = 2 0 °

а = 3 0 °

Угол откоса, градус

15

20

15

20

15

20

кп

240

325

470

550

550

625

При наклонном расположении конвейера производительность уменьшается, что учитывают введением в выражение (104) коэф­

фициента с, значения

которого

приведены

в табл. 10.

 

 

 

Значения коэффициента с

Т а б л и ц а 10

 

 

 

 

У гол н акл он а,

3

4

8

12

16

20

22

24

градус

с

1,0

0.99

0,97

0,93

0,89

0.81

0,76

0,71

Полученная ширина ленты должна быть проверена на раз­

мер кусков.

Для несортированного

угля В = 2атах +

200 мм,

гДе атах — максимальный

размер кусков, мм.

ленты,

Важным

параметром

является

скорость движения

сувеличением которой возрастает производительность конвейера,

апри той же производительности уменьшается погонная нагрузка

на ленту. Повышая скорость, можно сократить ширину ленты, а при той же ширине уменьшить число прокладок и иметь более дешевую ленту. Кроме того, при повышении скорости движения ленты уменьшается передаточное число редуктора, а следователь­ но, уменьшаются его вес и размеры.

На практике верхний предел скорости ограничивается: хруп­ костью материала, проявляющейся при загрузке и разгрузке конвейера; возрастанием динамической нагрузки на подшипни­ ковые узлы опорных роликов, возникающей вследствие неуравно­ вешенности роликов, а также от ударов груза на ленте, особенно при наличии крупных кусков; повышением износа ленты в местах загрузки материала и установки устройств для очистки ленты; повышением опасности воспламенения ленты при трении ее о не­ подвижные предметы; повышением пылевыделения при транспор­ тировании сухого материала.

Кроме того, при повышении скорости возрастает опасность сбегаиия лепты в сторону в случае односторонней загрузки, слу­ чайных перекосов, особенно при узких лентах.

В связи с осуществляемыми работами по типажу и унификации ленточных конвейеров и подготовкой изготовления редукторов па специализированных заводах скорость движения лент прини­ мают по ряду предпочтительных чисел Д 10 в зависимости от шири­ ны ленты. Для подземных конвейеров проектом типажа рекомен­ дуются скорости, указанные в табл. 11, которые не являются предельными; с созданием негорючих лент представится возмож­ ность принимать в подземных конвейерах более высокие скорости.

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

И

Минимальные и максимальные скорости движения лент

 

 

подземных конвейеров (по проекту типажа)

 

 

 

Ш ирина ленты , мм

500

65о

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

Скорость, у, м/с:

1,0

1,0

1,25

1,25

 

2,0

2,0

2,0

 

минимальная

1 ,6

2 ,0

максимальная

1,25

1,25

2,0

2,5

3,15

4,0

4,0

4,0

4,0

Следует иметь в виду, что существует также и нижний предел скорости ленты, обусловленный характером разгрузки материала на концевом барабане. Минимальная скорость ленты должна быть такой, чтобы при разгрузке с концевого барабана материал не скользил по ленте, изнашивая верхний защитный резиновый слой, а свободно падал в приемную воронку, что для принятых на практике размеров барабанов достигается при скорости ленты, большей 0,75 м/с.

Допускаемый угол наклона ленточных конвейеров к гори­ зонту зависит от характера перемещаемого груза и ограничивается

возможностью соскальзывания груза при сотрясениях, вызывае­ мых движением ленты. Наибольший допускаемый угол наклона в градусах для стационарных конвейеров при постоянной и рав­ номерной подаче груза на ленту можно принимать по табл. 12.

Т а б л и ц а 12 Наибольшие допускаемые углы наклона ленточных конвейеров в градусах

П рорезиненная ж елобча­

тая

лента

Г руз

с рифленой

с гладкой

рабочей

рабочей п о-

п ов ер х н о ­

перхнестъю

стью

Брикеты угол ьн ы е................

15

27

Руда крупная (аср =

100 мы)

18

30

Руда дробленая (ат ах

= 60 мм)

20

30

Уголь каменный:

 

17

20

орешковый

 

рядовой .

 

18

27

штыбовой

 

22

30

§ 3. ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ

Для предварительного определения мощности двигателя при проектировочном расчете можно воспользоваться приближенным методом, считая, что общее сопротивление движению ленты равно

W 0 = k(W r + W n), Н,

 

 

 

 

(106)

где W r —- сопротивление движению

груженой

ветви,

Н;

 

Wn — сопротивление

движению

порожней

ветви,

Н;

конце­

к — коэффициент,

учитывающий сопротивление

на

вых барабанах, в загрузочном устройстве и другие

местные сопротивления (см. табл. 14)

[671;

 

 

Wr = (qT+q„-\- q’p) Lgcos $w‘t ± (q„ +

qt)L g sin f>l H.

(107)

W„ = (q„ + q'p) Lg cos

± qLg sin P,

H,

 

(108)

гДе Яг — линейная масса груза на

ленте

[см.

формулы

(22) и

(23)1;

 

 

 

 

 

 

 

дл — линейная масса ленты, кг/м (см. табл. 16);

 

 

q'p — линейная масса роликов на грузовой ветви;

 

 

др — линейная масса роликов

на порожней

ветви.

 

В формулах (107) и

(108) % =

% = ^-р,

 

 

р

где Gp, Gp — масса вращающихся частей роликоопор соответ­ ственно груженой и порожней ветвей конвейера (см. табл. 13);

Zp, Zp — расстояние между роликоопорами соответственно груженой и порожней ветвей конвейера.

Массы вращающихся частей роликоопор

 

 

Ж елобчатая роли н оопора

 

П рямая рол икоои ора

Ш ирина л ен ­

в нормальном

в тяж ел ом и сполн е­

 

 

исполнении

нии

 

 

 

ты, мм

 

 

 

 

Д иаметр

 

 

 

 

 

 

М асса, кг

 

Д иаметр

М асса,

Д иаметр

М асса,

ролика, мм

 

 

 

 

рол ика,

кг

ролика,

к г

 

 

 

мм

мм

 

 

 

 

 

 

 

400

102

10

 

 

102

6 ,0

500

102

11,5

102

7,5

660

102

12,5

102

10,5

800

89

8,5

89

7,7

800

127

22

159

45

127

19,0

1 0 0 0

127

25

159

50

127

21,5

12 0 0

127

29

159

57

127

26,0

Мощпость двигателя

 

 

 

 

 

 

 

 

*0

МИ'п + и'г)

, кВт,

 

(109)

 

 

 

1 0 0 0 ч „

 

 

где 0,8 — к. п. д. механизма привода,

 

 

одставляя

в формулу

(109)

значения

Wn и W r,

получим

а

 

 

 

 

 

 

 

kLg [(<7Г +

Ял + 9р) К +

 

(Ял + 7р) и>п] cos р ±

sin Р

 

^0 =

 

 

1000т]м

 

 

кВт. (110)

Обычно для

большинства практических

расчетов

вместо w'n

и w'Tдостаточно принять один общий коэффициент сопротивления

w'

(см. по табл. 15), тогда формула (110) примет вид

 

 

 

 

 

kLg (дг+

2дл + 9р + др) w' cos р ± qrLg sin Р

 

 

 

 

 

^0 =

 

 

 

 

ЮООЛм

 

 

, кВт.

 

(I ll)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 14

 

Значения коэффициента к в зависимости от длины конвейера L

 

L, м 6

10

20

30

50

80

100

200

300

400

600

830 1000

1500

к

6

4,5

3.2

2,6

2,2

1,9

1,75

1,45

1,3

1,2

1,15

1,1

1,08

1,05

 

При

наличии

сбрасывающих

устройств

к

мощности,

опреде­

ляемой по формуле (111), прибавляется мощность, затрачиваемая на разгрузку.

Для плужкового сбрасывателя

 

Nc6p — CQB, кВт,

(112)

 

 

Т а б л и ц а 15

Значения коэффициентов сопротивления движению

 

wu Иw'

 

 

 

Условия работы

Коэффи­

Для откры­

Для под.»с51-

циенты

тых работ

пых работ

Хорошее состояние конвейера, сильное за­

 

0,024-0,032

0,03—0,036

грязнение ленты, полустацпонарные ус­

wn

0,03—0,04

0,035-0,045

тановки

W*

0,028

0,035

Удовлетворительное состояние конвейера,

wh

0,03-0,04 0,035-0,45

сильное загрязнение и запыление атмо­

w'

0,035—0,045

0,04—0,05

сферы, передвижные установки

uf

0,032

0,04

 

Линейная масса конвейерных лент

 

Т а б л и ц а

16

 

 

 

кг/м

 

 

 

Ширина ленты, мм

Тип ленты

мм

 

Число основных

прокладок ленты

 

 

Толщина обкладок,

 

 

 

3

4

5

 

6

7

8

0

И)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

800

Б -820

4 /2

 

10,3

11,5

12,7

 

13,9

15,1

 

800

О П Б

4 ,5 /2

14,0

16,0

18,0

 

 

800

Р Л Х

4 ,5 /2

10,8

12,0

13,2

 

-г-

800

3 K -30 0

4 ,5 /2

12,0

13,2

 

1000

Б -820

4 /2

11,7

12,9

14,1

 

15,3

16,5

17,7

18,4

 

1000

О П Б

4 ,5 /2

20,0

22,5

 

25,0 27,5

 

1000

Р Л Х

4 ,5 /2

15,0

16,5

 

1 8,0 19,5

21,5

 

1000

2К -300

6/2

16,7

18,2

19,7

 

 

1200

О П Б

4 ,5 /2

24,0

27,0

 

30 ,0

3 3,0

3 6,0

 

1200

Р Л Х

4 ,5 /2

16,2

19,8

 

21,6

23,4

25,2

1200

2К -300

6 /2

19,921,7

23,5

25,3

 

 

1200

1К-300

6/2

21,7

23,5

25,3

27,1

 

 

1400

Б-820

6/2

 

—27,6

29,7

31,8

33,9

 

1400

ОПБ

4,5/2

 

— 31,5

 

35,0

38,5

42,0

45,5

 

1400

Р Л Х

4,5/2

 

— 23,1

 

25,2

27,3

29,4

31,5

 

1400

Р Л Х

6/2

 

— 25,5

 

27,6

29,7

31,8

33,9

 

1600

Анид

6/2

 

 

36,0

 

40,0

44,0

 

 

где С = 0,0075;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q — производительность, т;

 

 

 

 

 

 

 

 

В — ширина ленты, м.

 

 

 

 

 

 

 

 

Для двухбарабанной самоходной тележки мощность подсчиты­

 

вается

по эмпирической

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^сбР = 0,275ЛГ0+

0,05(7+0,4,

кВт.

(ИЗ)

 

Мощность на валу двигателя в этом случае составит

 

 

N „ = .^ (*е+ЛГ«бр) ? кВТ)

(114)

где Thi — к. п. д. механизма привода;

мощ­

к3 =

1,1 4-1,2 — коэффициент

запаса установочной

 

ности.

 

 

Зная мощность на валу барабана, можно найти окружное уси­

лие на

барабане

 

 

 

W = -^ -'.'А'10011

, н .

(115>

Рве. 39. Схемы приводов ленточных конвейеров:

а — однобарабанный; б — двухбарабанный; в — с прижимным роликом; г — с прижим­ ной лентой

Это усилие передается ленте трением. Согласно формуле* Эйлера 5наб = *5сбе^а, следовательно, тяговое усилие привода

W 0= SEa6~ S c6= Sc6 (е^а— 1), Н.

(116)

Тяговое усилие привода можно повысить повышением перво­ начального натяжения ленты Sc6a, увеличением коэффициента

сцепления ц или угла обхвата а. При увеличении первоначальногонатяжения ленты потребуется большее число прокладок в ней, что удорожает ленту, поэтому при конструировании приводов стараются обеспечить требуемое тяговое усилие увеличением коэф­ фициента сцепления р, или угла обхвата а.

В однобарабанном приводе (рис. ЗУ, а) угол обхвата а со­ ставляет около 270°. Для увеличения тягового усилия барабан футеруют материалами с высоким коэффициентом трения (рези­ ной, пластмассой и др.). При сухой ленте коэффициент трения имеет весьма высокое значение (0,4—0,6 — резина по резине) и

однобарабанные приводы обеспечивают необходимое тяговое уси­ лие. Однобарабанные приводы целесообразно применять также в наклонных конвейерах, в которых сбегающая ветвь натянута за счет собственного веса.

Для повышения тягового усилия увеличивают угол обхвата установкой двухбарабанных (рис. 39, б), а иногда и трехбарабан­ ных приводов, а также применяют различные прижимные уст­ ройства, увеличивающие силу сцепления ленты с барабаном (рис. 39, в, г).

При выборе схемы привода необходимо тщательно учитывать условия эксплуатации. Так, при транспортировании влажных липких материалов на открытых горных разработках лента не должна огибать барабаны рабочей стороной.

Если угол а, вычисленный по формуле (116), превышает допустимый для однобарабанных приводов, то необходимо приме­ нять двухбарабанный привод или привод с прижимным устрой­ ством.

Двухбарабанные приводы подземных конвейеров могут иметь жесткую кинематическую связь приводных барабанов, в которых угловые скорости барабанов всегда одинаковы и пробуксовка ленты возможна только одновременно на обоих барабанах.

Максимальная теоретическая сила тяги такого привода, при которой начинается пробуксовывание, будет равна сумме тяговых сил, развиваемых на каждом барабане. Учитывая, что в общем

случае углы обхвата на

барабанах аг и а2 (рис.

39, б) и коэф­

фициенты

трения р-! и р2

могут быть различны;

например, при

влажном

материале и мокрой рабочей поверхности, сила тяги

на

первом барабане

 

 

на

втором

Л = 5 наб —5пр = Snp(е** - 1 ) ,

(117)

Рг = Snp- S c6= Sc6( е м - 1 ) .

(118)

 

 

 

Общая наибольшая сила тяги привода при условии, что

 

 

Snp = Sc6e№ .

 

При Р0 = Рг -\-Р2 = Sa (e*t>a‘+>i«a« — 1),

(119)

“ i = «2 = a; Pi = Рг= p;

(120)

(121)

а общая сила тяги привода

Р о = £сб(в**®— 1), Н.

(122)