книги / Современная теория ленточных конвейеров горных предприятий

оказывает существенное влияние на коэффициент и/^ (рис. 2.7).

Установлено также, что на коэффициент сопротивления от де­ формирования груза влияет угол наклона боковых роликов, при увеличении которого на 10° коэффициент и/.ф увеличивается

примерно на 5—7 %.

Рассмотрев качественную картину изменения натяжения в конвейерной ленте и влияние на него различных факторов, пе­ рейдем к количественному определению натяжения.

Выше отмечалось, что при движении ленты по роликоопоре возникают следующие основные силы: силы сопротивления от деформирования груза £/деф.г и ленты £/деф.л , от вращения роли­ ков t/Bp и от вдавливания роликов в ленту UBn. Рассмотрим рабо­ ты, связанные с их определением.

С г

0,03

0,02

0,01

Рис. 2.6. Изменение коэффициента сопротивления от деформирования груза

w '^ r в зависимости от тягового усилия Wl, (при 5Г = 30 кН):

У, 2, 5 — при /', равном соответственно 2; 1,5; 1м

*%ефг

Обширные исследования сопротивления вращению роликов выполнены Г Кваасом (1970 г.). Нагрузки на ролик составляли до 6 кН, окружные скорости — до 12 м/с. Температуру смазочного материала подшипников измеряли с помощью термодатчиков. Для определения влияния температуры на сопротивление вращению роликов стенд помещали в холодильную камеру.

По данным этих же исследований, осевая сила, действующая на ролик, может достигать 1000 Н. Установлено, что при окружной скорости 5 м/с, радиальной нагрузке 1400 Н и осевой силе 500 Н сопротивление движению примерно на 18 % больше, чем при осе­ вой нагрузке, равной нулю. Эту долю, получаемую от сопротивле­ ния трению в уплотнениях, в расчетах необходимо учитывать неко­ торым постоянным коэффициентом.

Влияние окружной скорости роликов на сопротивление вра­ щению определяли при постоянной радиальной нагрузке 1400 Н и температуре окружающей среды 18 °С при изменении скорости от 1 до 8 м/с. Было установлено, что не зависящая от окружной скоро­ сти часть сопротивления приблизительно постоянна, характерна для данного типа ролика и определяется конструкцией уплотнения, в то время как степень влияния скорости на сопротивление зависит преимущественно от качества и количества смазочного материала.

Влияние степени заполнения подшипника смазочным мате­ риалом, а также конструкции уплотнения на сопротивление движе­ нию значительно. Установлено, что при заполнении подшипника смазочным материалом на 60 % полностью этот материал в работе подшипника не участвует, так как он выжимается из уплотнения. Это уменьшает сопротивление движению (рис. 2.8). Чтобы исклю­ чить влияние температуры, ее в начале каждого эксперимента до­ водили до 18 °С. Отклонение от прямолинейной зависимости при больших скоростях (рис. 2.9) объясняется повышением температу­ ры смазочного материала (так, при v = 9 м/с температура смазочно­ го материала составляла 26—29 °С).

Как правило, после некоторого времени работы температу­ ра в подшипнике повышается, а сопротивление движению и по­ требляемая мощность уменьшаются (см. рис. 2.11). Разница ме­ жду температурой окружающей среды 90Кр и температурой сма­ зочного материала в уплотнении 0Уувеличивается по мере по-

68

Нижения температуры окружающей среды (рис. 2.10). Влияние Температуры окружающей среды предложено учитывать усред­ ненным температурным коэффициентом

* . = М 9) / М 30°)-

Установлено также, что коэффициент к$ зависит как от типа смазочного материала, так и от скорости вращения.

а

Рис. 2.8. Зависимость силы сопротивления вращению роликов Uap от времени (я), осевой нагрузки Р и окружной скорости v (б):

1,2 — UBp=Л0; 3 , 5 — Ubр =Д>); 4,6 — Uap =ДР)\ 7 — u = f ( P ) ; 1, 3, 4 — с уплот­

нением; 2, 5,6 — без уплотнения

Щр Н

Рис. 2.9. Зависимость силы сопротивления вращению ролика от его окружной ско­ рости при степени заполнения подшипника смазочным материалом:

/; 2; 3 — соответственно на 45, 30, 10 %

Рис. 2.10. Зависимость температуры уплотнения подшипника от температуры окружающей среды (заштрихована область разброса данных)

N^nBm

Рис. 2.11. Зависимость мощности холостого хода от времени работы конвейера:

У; 2; 3 — при 0окр, равном соответственно 3; 5; 0 °С, и длительности остановки 8; 1; 3 ч

При диаметре ролика Dp= 159 мм

£0 = с\р(к1- к 2А),

где Д — разность между внутренней и внешней температурой; кх к2 — коэффициенты, определяемые из опытных данных (рис.

2. 12).

70

Рис. 2.12. Зависимость коэффициентов k t и к2 от окружной скорости

Для расчета сопротивления вращению ролика (при темпера­ туре от О °С и выше) Г. Кваас рекомендует следующую формулу:

Для ролика с современной конструкцией уплотнения диа­ метром 159 мм и наполненным смазочным материалом на 60 % формула (2.11) имеет вид

t/„p = (2 + 0,4v)кл-И,5■ 10-5Fa +16• 10"5Р ,

где Р и F0— радиальная и осевая нагрузки; С0 Ср— коэффици­ енты осевой и радиальной нагрузок; а, b — некоторые конст­ руктивные константы.

Для подшипников качения рекомендуются следующие значе­ ния констант: типа 6304 — а = 1,ЗН, Ь = 0,2Н ■с/м ; типа 6306 —

Зависимость силы £/вр от температуры можно учитывать в виде дополнительной силы Д£/вр (стандарт CSN). Зависимость со­

К

Определена также зависимость тягового усилия Wo от на­ чального натяжения на верхней ветви ленты (кривые 1— 4, рис. 2.15) и выделены зависящая и не зависящая от натяжения со­ ставляющие. В соответствии с этими графиками рассчитана и построена зависимость коэффициента сопротивления движению и/ от натяжения ленты (кривая 6, рис. 2.15). Из рис. 2.15 (линия 5), в частности, следует, что суммарная составляющая коэффи­ циента сопротивления движению от вдавливания роликов в лен­ ту (Dp = 159 мм) и их вращения для конвейера с указанными вы­ ше параметрами составляет примерно 0,016.

Рис. 2.15. Зависимость тягового усилия W,, от длины ленты Ц а) и коэффици­

ента сопротивления движению w' от начального натяжения ленты на верхней ветви S,(6):

I, 2, 3, 4 — при Sr, равном соответственно 20, 40, 80, 120 кН; 5 — доли Wo и w', не за­ висящие от натяжения; 6 — н1' =/ (.SY)