книги / Современная теория ленточных конвейеров горных предприятий
..pdfгде \|/(0), ф(0) — температурные коэффициенты, учитывающие влияние температуры на сопротивления вращению (рис. 2.31) и вдавливанию.
Влияние температурных коэффициентов различно: <р(0) с понижением температуры уменьшается, а ф(0) — возрастает.
Увеличение коэффициента ф(0) связано с загустением сма зочного материала, а уменьшение ф(0) — с повышением модуля упругости нижней обкладки при понижении температуры. От метим, что у многих современных лент обкладки изготовлены из материалов, сохраняющих высокую эластичность при темпе ратуре до -40 °С, поэтому влияние температуры на константу Свд можно не учитывать, что несколько увеличит действитель ное значение и /(0).
При большой длине конвейера
, |
* Сдеф |
и Ш = - т 1 п |
*С.д+С,рф(0) ехР(-^гА ) • |
'ИФкд |
|
1 I_______ I______17* |
I |
г |
I |
||
-40 |
-зо |
-го |
-ю |
о |
е,°с |
Рис. 2.31. Зависимость коэффициента \|/(0) от температуры:
У— для смазочного материала БМЗ-ЗМ; 2 — 1-13; 3 — рекомендуемая зависимость
Следовательно, с ростом температуры коэффициент w'B
уменьшается, а коэффициент w'A(0) = kCta +Сар\|/(0) возрастает,
причем коэффициент w'A(0) возрастает гораздо интенсивнее, чем
уменьшается w'B(0). Кроме того, для длинных конвейеров доля w'A
больше и, таким образом, имеет место общий рост коэффициента сопротивления движению с понижением температуры.
Для коротких конвейеров коэффициент w'B не является
функцией температуры, а коэффициент wA(0) возрастает, но
так как доля w'B здесь существеннее, то влияние температуры
сказывается в меньшей степени.
Заметим, что применение в качестве смазочного материала солидола и подобного ему материала при особо низких темпера турах может привести к увеличению силы С/вр на целый порядок и в этом случае тяговое усилие возрастает в 2—2,5 раза. Здесь могут возникнуть трудности при пуске конвейера, так как избы точный пусковой момент привода может оказаться меньше тя гового усилия.
Влияние диаметра ролика. Проанализируем влияние диа метра роликов на коэффициент и>'. В соответствии с формулами (2.43) и (2.44) коэффициент сопротивления
и'к» = *£о + и'да.
где и>д0 = кСяд0+ С,ро (в дальнейшем индекс 0 принят для диа
метра D0, а индекс 1— для £>,).
При замене роликов с диаметром D0 на диаметр D, на ос
новании приводимых выше расчетных формул (2.23) и (2.28) получим
^•po/^Bpl = ^1 /А , » ^'вдо/^'вд1 = лМ / D Q
И
W A\ = С.роА)/А + СвдОл/^о/А
Так, при доле коэффициента сопротивления движению от вдавливания и>'д0 = а от коэффициента w'0 имеем
" м = ‘<о (1- o)Do/Dr + HVW A J/D, =
Предположим, что ролики диаметром D0 = 127 мм замене
ны на D, = 159 мм и а = 0,6. В этом случае
WAX= w'A0(0,4 • 0,8 + 0,6 • 0,89) = 0,85w'M .
Сопротивление от деформирования груза практически не зависит от диаметра роликов, т.е. wB0 = w'm.
Таким образом,
= w'00,85+w '0 .
Предположим далее, что qcr = 2кН/м , L = 100 м , Sr = 20 кН
В этом случае w't0 = 0,034, причем w'A0 =0,014 (см. кривую 3,
рис. 2.20). Новый коэффициент сопротивления |
и/,=0,014х |
|||
х0,85 + 0,02 = 0,032 и |
и^/и^, =0,95. |
Если |
q„ = |
2 кН/м, |
L = 1 0 0 0M , Sr = 40 кН , |
vv^o = 0,022 , то |
w', = |
0,014 |
0,85 + |
+0,008 = 0,02, a w'Jw# = 0,89.
Как видно из сравнительного расчета, изменение диаметра ро ликов конвейера сказывается на коэффициенте сопротивления ко ротких конвейеров менее существенно, чем длинных. Это объясня ется тем, что на коротких конвейерах с невысоким натяжением ленты основной составляющей коэффициента и/ является коэф
фициент сопротивления от деформирования груза w'B, в то время
как для длинных конвейеров его доля уменьшается.
Подобным образом может быть проанализировано влияние жесткости нижней обкладки ленты, если учесть, что
U J U ^ J E J E ,
Учет влияния различных факторов на коэффициент сопро тивления движению тем точнее, чем ближе по техническим па раметрам рассчитываемый конвейер к параметрам стенда, на котором выполнялись экспериментальные исследования.
2.8. СОСРЕДОТОЧЕННЫ Е СИЛЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖ ЕНИЮ ЛЕНТЫ
Наряду с распределенными силами сопротивления, опреде ляемыми при помощи коэффициента сопротивления движению w , на конвейере возникают различные сосредоточенные силы сопротивлений. Основные из них — силы сопротивления на от клоняющих барабанах W§, в местах загрузки 1Узаг и на криволи нейных участках WKp.
Возможны и другие сосредоточенные силы сопротивления: на очистных, центрирующих, разгрузочных и других устройст вах, однако их доля в общей силе сопротивления невелика.
Сила сопротивления на поворотном или отклоняющем ба рабане складывается из силы сопротивления трению в подшип никах вала барабана W6 п и силы сопротивления от изгиба ленты
^:
Сила сопротивления трению в подшипниках
W6 „=Pfd / D6,
где d, D6 — диаметры соответственно цапф вала и барабана;
Р — геометрическая сумма сил натяжения ленты на набе гающей и сбегающей ветвях и веса барабана (GQ) с валом, Р = Sll6+ Sc6 +G6 (рис. 2.32); / — коэффициент трения в подшип
никах (зависит от условий работы подшипника; при периодической консистентной смазке для подшипников качения приведенный ко эффициент трения в хороших условиях составляет 0,03, в средних
— 0,04, в тяжелых — 0,06).
Рис. 2.32. Схема к расчету сил сопротивления движению в подшипниках от клоняющих барабанов
Сила сопротивления от изгиба ленты на барабане зависит от типа ленты, ее натяжения и диаметра барабана:
W6m=a(Bb + S)8/D 6,
где В — ширина ленты, см; S — натяжение, с которым лента на бегает на барабан, Н; 6 — толщина ленты, см; а, b — постоян ные коэффициенты, определенные экспериментально, для ленты с тканевыми прокладками а = 0,09, b = 140 Н/см; для резинотро совой ленты а = 0,12, b = 200 Н/см.
Иногда рекомендуют учитывать с помощью коэффициента сопротивления к§ увеличение натяжения ленты на сбегающей с отклоняющего (поворотного) барабана ветви по отношению к набегающей: Scб = 5Нб^б (кв = 1,03— 1,04 при угле обхвата 180°; къ = 1,02— 1,03 при угле обхвата 90° и кб = 1,01— 1,02 при угле обхвата менее 90°).
Сила сопротивления в месте загрузки. Если груз подается на конвейер без предварительного сообщения ему скорости лен ты (рис. 2.33, а), то он приобретает скорость ленты на самом конвейере. С достаточной точностью можно считать, что в мес те загрузки сила сопротивления состоит из сил инерции груза W3M, сил сопротивления от трения груза о ленту W2 J и груза о борта загрузочного устройства W36.
Сила инерции
^ ,H = e (v - v 0)/(2-0,36),
где v — скорость ленты, м/с; — продольная скорость поступ ления груза на ленту, м/с.
Сила сопротивления от трения груза о ленту
^ ,,= G ( v - v 0)/( 2-0,36).
Сила сопротивления от трения груза о неподвижные борта загрузочной воронки (см. рис. 2.33, а)
W^ = \000gftiplb,
где/i — коэффициент трения насыпного груза о борта в состоя нии относительного движения,/) = 0,3—0,6; Аб — рабочая высо та бортов, м; LG— длина бортов, м.
Суммарная сила сопротивления в месте загрузки
^ = e ^ 7 o)+ 1000^ w
и, JO
Рис. 2.33. Схема к определению сил сопротивления в местах загрузки
При сравнительно большой свободной высоте падения груза добавочная сила трения от гидростатического давления струи
где h' = И- Л„; h„ — высота слоя насыпного груза в загрузочной воронке, м; / г — коэффициент трения груза о ленту, / г = = 0,4— 0,7 (например, для вскрышной породы и песка/г= 0,7).
Если место загрузки оборудовано так, как показано на рис. 2.33, б, то сила сопротивления в месте загрузки
где С = 0,7 м 1 при v < 1 м/с; С = 0,9 м 1 при v > 1 м/с; Рг — вес груза на ленте.
Вес Рг груза на ленте горизонтального конвейера вычисля ют в зависимости от конфигурации выпускного отверстия:
круглое диаметром D — Рг = 11р£>з; квадратное со стороной А — Рг= 14рЛз;
прямоугольное со сторонами А и В — Рг = 28рА2В2(А + В). Вес груза на ленте конвейера, установленного под углом (3,
го трения груза (для песка, гравия, бурого угля, глины соответ ственно / = 0,8; 0,7; 0,6 и 0,55).
Сила сопротивления очистных устройств:
скребкового очистителя
где Р0ч — сопротивление очистителя на единицу ширины ленты, Н/м; рекомендуется принимать 300—500 Н/м, меньшие значе ния — для неабразивного сухого груза, большие — для влажно го и липкого груза;
щеточного очистителя
где Рш— сопротивление очистителя на единицу ширины ленты, Рщ= 210—250 Н/м для сухих и влажных, но нелипких грузов и Лц = 300—500 Н/м для влажных и липких.
Сила сопротивления от разгрузки ленты:
плужковым сбрасывателем, Wn.c = kcqrB (kc — коэффициент удельного сопротивления, для пылевидных и зернистых грузов кс = 2,7, для мелкокусковых кс = 3,6);
барабанным разгружателем (сбрасывающей тележкой), оп ределяют по конкретной схеме разгружателя, суммируя отдель ные силы сопротивления (на отклоняющих барабанах и на подъем груза до высоты разгрузки).
Сила сопротивления на криволинейных участках. Если лен та огибает на криволинейном участке батарею роликоопор, рас положенных по дуге радиусом R с центральным углом а, то при небольшом угле изгиба (а < 18°) и близком расположении роли коопор (рис. 2.34) с достаточным приближением сила сопротив ления
= S'* [ехр( w'a) - 1],
где w' — общий коэффициент сопротивления в точке конвейе ра, где начинается перегиб.
V
Рис. 2.34. Схема к расчету силы сопротивления на криволинейном участке трассы
После того как определены общие коэффициенты движения соответственно для верхней и нижней ветвей w' и и/ с учетом
всех необходимых факторов, а также сосредоточенные силы со противления, не зависящие от натяжения, выполняется тяговый расчет методом обхода по контуру.
На основании описанных выше теоретических исследова ний автором данной главы разработана уточненная методика тя гового расчета ленточных конвейеров, в том числе и обладаю щая спецификой методика расчета коротких ленточных конвей еров-питателей, и составлена программа тягового расчета на ЭВМ. Программа позволяет выполнять тяговые расчеты кон вейеров любой конфигурации, с любым расположением при водного и обводных барабанов [3]; программа в соответствии с выполненным выше анализом позволяет учесть влияние на тя говое усилие конвейера практически всех наиболее значимых факторов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Спиваковскии А.О., Дмитриев В.Г Теоретические основы расчета лен точных конвейеров. — М.: Наука, 1977. — 154 с.
2.Спиваковскии А.О., Дмитриев В.Г Теория ленточных конвейеров. —
М: Наука, 1982. — 191 с.
3.Шахмейстер Л.Г., Дмитриев В.Г Теория и расчет ленточных конвей еров. — М.: Машиностроение, 1987. — 334 с.
4.Reiner F.t Pfeifer J. Berechnungsgrundlagen fur Gurtbandforderer // Hebezeuge und Fordermittel. — 1970. — № 7.
5.PeyerJ. Statigforderer. — Berlin, 1978.
6.Kohler W. Zur Berechnung und D im en sio n in g von Gurtbandforderer // Wiss. Z. Techn. Hochschule O.V. Guericke. Magdeburg. — 1967. — № 6/7.
=1
с
БОКОВОЙ СХОД И ЦЕНТРИРОВАНИЕ КОНВЕЙЕРНОЙ ЛЕНТЫ
____ II_____________________________