книги / Современная теория ленточных конвейеров горных предприятий

Различное сопротивление вращению боковых роликов явля­ ется следствием случайного разброса качества изготовления подшипников и уплотнений роликов. Наиболее неблагоприят­ ным является случай, когда один из боковых роликов вращается с минимальным сопротивлением, а другой — заторможен. Про­ дольная сила трения ленты о невращающийся ролик создает из­ гибающий момент Л/)(рис. 3.12, б)\

гдеftp — коэффициент трения ленты о ролик; Р — сила прижатия ленты к ролику, распределенная по его длине; /р — длина ролика;

/— ширина изогнутого края ленты; z — поперечная координата.

Кстатическим децентрирующим факторам может быть отне­ сена также нецентральная загрузка ленты при условии, что стацио­ нарный во времени грузопоток постоянно смещен на величину мг относительно оси конвейера. В этом случае на ленту действует рас­ пределенная децентрирующая сила Р4 (рис. 3.10, в).

Рис. 3.12. Схема взаимодействия ленты с роликоопорами:

а — при смешении секции става; б — при заклинивании бокового ролика; в — при не­ центральной загрузке ленты

где мл — искривление лежащей ленты при отсутствии какихлибо внешних сил; £ — координата, неподвижно связанная с лентой.

Несимметричное распределение натяжения ленты по шири­ не вследствие неравномерной вытяжки или неравномерной ук­ ладки тросов приводит к тому, что натяжения и вертикальные деформации краев ленты различны. У менее натянутого края вертикальные деформации ленты больше, а следовательно, больше сопротивление от деформирования ленты и груза.

Пренебрегая жесткостью ленты в поперечном направлении, воспользуемся зависимостью, определяющей несимметричную по ширине ленты составляющую W,, (Н/м2) сопротивления дви­ жению на желобчатых роликоопорах (рис. 3.13):

где t/деф — сопротивление от деформирования ленты и груза; S'0 = S0/B ; kH= S'0/B — коэффициент неравномерности натя­

жения ленты по ширине, Н/м2; В — ширина ленты; S0 — натя­

жение ленты.

При условии, что остальные составляющие сопротивления движению распределены равномерно, определим распределен­ ный по длине конвейера децентрирующий ленту момент:

- В / 2

Рис. 3.13. Схема взаимодействия несимметрично растянутой ленты с роликоопорами

2S'

На нижней ветви конвейера, весьма часто оснащенной од­ нороликовыми опорами, одной из основных составляющих со­ противления движению ленты является сила сопротивления вращению роликов £/вр. Вследствие несимметричного натяже­ ния ленты несимметричная составляющая распределения сопро­ тивления движению

Моменты М г на верхней и нижней ветвях много меньше моментов М ,. Так, при неравномерности натяжения ленты 10 % (кн = 0 ,2 S'0/B ) момент М г , возникающий на одной роликоопоре, на два-три порядка меньше момента М ,.

Проанализируем с помощью формул (3.21)—(3.22) влияние параметров конвейера на децентрирующие усилия и моменты. При увеличении числа роликов в опоре и угла наклона боковых роликов к горизонту децентрирующее усилие Р\ уменьшается. Увеличение отношения числа роликов, повернутых в плане, к числу роликов опоры приводит к уменьшению усилия Р2 при углах перекоса 0,024— 0,053 рад (1,5—3°), когда проявляется нелинейный характер коэффициент/]. При меньших углах пере­ коса поворот боковых роликов в плане на 0,036—0,045 рад (2—2,5°) не оказывает влияния на усилие Р2. Усилия Р2 и Р4 пропорциональны линейной массе ленты, груза и интенсивности восстанавливающих сил става. Усилие Р$ зависит только от па-

раметров конвейерной ленты: ее поперечной жесткости и вели­ чины дефекта.

Момент М\ определяется, в основном, долей веса ленты и груза, приходящейся на заторможенный боковой ролик. При увеличении числа роликов в опоре момент М\ уменьшается, так как на каждый ролик приходится меньшая нагрузка. На момент Мг основное влияние оказывают параметры конвейерной ленты:

ееширина и неравномерность натяжения.

Втабл. 3.2 представлены величины децентрирующих уси­ лий Р\, Рг и момента М\ при углах перекоса роликоопор различ­ ных конструкций в 2° и заклинивании бокового ролика. На нижней ветви усилие Р\ однороликовых опор и момент двухро­ ликовых условно приняты равными единице; на верхней ветви приняты равными единице усилие Р\ и момент трехроликовых опор.

Усилия Ръ, Рл, Ps и момент М2 почти не зависят от парамет­ ров става конвейера, поэтому их значения в табл. 3.2 не приве­ дены.

Далее рассмотрим действие других часто встречающихся статических децентрирующих возмущений.

При жестком ставе напочвенной конструкции боковой сход ленты под действием статических децентрирующих факторов описываем уравнением (3.16) (при i = 1) и приравниванием вре­ менные производные нулю.

Имеем

Выше было показано, что на величину бокового схода лен­ ты на нижней ветви существенное влияние оказывает коэффи­ циент Ь[ ; определены параметры става, при которых этот коэф­ фициент максимален. Рассмотрим, от чего зависит величина этого коэффициента для верхней ветви.

8

6

4

2

О20 40 fi'x р', гран

Рис. 3.14. Зависимость жесткости Ь[ от углов наклона боковых роликов (3' и Р, верхней (сплошные линии) и нижней (штриховые линии) ветвей:

1 .3 — р;=0.035 рад: 2 . 4 — р;=0

рекомендована для конвейеров, эксплуатируемых в условиях, когда точная установка става затруднена. При использовании пятироли­ ковых желобчатых опор интенсивность восстанавливающих уси­ лий возрастает по сравнению с трехроликовыми в 1,2— 1,4 раза вследствие увеличения суммарной длины негоризонтально уста­ новленных роликов, а также большего наклона к горизонту край­ них роликов. Однако при увеличении угла наклона боковых роли­ ков к горизонту просыпание груза с ленты вследствие его передеформации начинается при меньших боковых смещениях ленты. За­ висимость допускаемого бокового схода [5] от ширины незагру­ женной кромки ленты Дл, угла р, и угла естественного откоса гру­ за на ленте <р имеет вид (В.М. Высочин, В.Я. Пошивайло)

1/2'

При увеличении угла р{ с 0,523 до 0,785 рад (с 30 до 45°) величина [5] уменьшается на 10— 15 %.

На нижней ветви конвейера коэффициент Ъ[ зависит от уг­ лов наклона боковых роликов р( и р, в вертикальной и гори­ зонтальной плоскостях (см. рис. 3.14)

Угол наклона боковых роликов ограничен допускаемым уг­ лом перегиба ленты (ГОСТ 20—85) и условием вписывания ленты в роликоопору (условием полного прилегания ленты к роликам). Допускаемое смещение ленты на нижней ветви оп­ ределяется из условия некасания лентой металлоконструкций става:

(3.38)

где Дс — зазор между бортом плоской ленты и металлоконст­ рукцией става.

При неточной установке става конвейера (отклонения роликоопор и секций от оси конвейера на величину ис) также проис­ ходит боковой сход ленты.

На верхней и нижней ветвях конвейера, оборудованных же­ лобчатыми роликоопорами, под действием сосредоточенной си­ лы Р\ или Рг, возникающей при перекосе отдельной роликоопоры, наибольшее смещение 6тах ленты зависит от параметров конвейера.

На основании расчетов установлено, что смещения 5тах пренебрежимо малы по сравнению с отклонением мс, тогда

(3.39)

Таким образом, с достаточной для практических расчетов точностью можно считать, что относительные смещения ленты равны отклонениям роликоопоры (секции става) и не зависят от центрирующих свойств роликоопор.

Наибольшие боковые смещения ленты (м) на верхней ветви,