Лекции

 

 

Главная

Раздел 25. Ленточные конвейеры

 

Содержание

1. Назначение и область применения ленточных конвейеров

2. Современное конвейерное оборудование и тенденции его развития

3. Общее устройство ленточного конвейера

4. Классификация ленточных конвейеров

5. Элементы ленточных конвейеров

5.1. Конвейерная лента

5.2. Опорные устройства

5.3. Выбор параметров верхних рядовых желобчатых роликоопор

5.4. Выбор параметров нижних рядовых прямых роликоопор

5.5. Выбор параметров специальных роликоопор

5.6. Расположение роликоопор по трассе конвейера

5.7. Приводы ленточных конвейеров

5.8. Конструкции и расчет барабанов

5.9. Загрузочные устройства

5.10. Разгрузочные устройства

5.11. Натяжные устройства

5.12. Отклоняющие устройства

5.13. Очистные устройства для очистки лент и барабанов

5.14. Опорные металлоконструкции конвейера

5.15. Контрольные и предохранительные устройства (датчики)

5.16. Стыковка резинотканевой конвейерной ленты

6. Расчет ленточных конвейеров

6.1. Общие сведения

6.2. Общие расчеты конвейера

6.3. Предварительный выбор тягового органа конвейера

6.4. Тяговый расчет ленточного конвейера

6.4.1. Синтез трассы конвейера

6.4.2. Тяговый расчет конвейера методом обхода трассы по контуру

7. Монтаж ленточных конвейеров

8. Техническое обслуживание механизмов и деталей конвейеров

9. Ленточные конвейеры специальных типов с прорезиненной лентой

10. Ленточные конвейеры с металлическими лентами

11. Примеры существующих ленточных конвейеров

Вопросы для самопроверки

Библиографический список

 

Ленточные конвейеры являются наиболее распространенным средством непрерывного транспорта благодаря высокой производительности, большой длине транспортирования, высокой надежности, простоте конструкции и эксплуатации. Ленточные конвейеры широко используются для перемещения насыпных и штучных грузов во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства, при добыче полезных ископаемых, в металлургическом производстве, на складах и в портах в качестве элементов погрузочных и перегрузочных устройств и технологических машин. Ленточные конвейеры обеспечивают высокую производительность (до 30000 т/ч) независимо от длины установки со скоростью транспортирования до 6,3 м/с. Могут быть как самостоятельными машинами, так и входящими в состав более сложных погрузочно-разгрузочных, строительных, путевых машин.

 

1. Назначение и область применения ленточных конвейеров

Ленточный конвейер – это транспортирующая машина для перемещения в горизонтальном и наклонном направлениях насыпных и штучных грузов непрерывным потоком без остановок на загрузку и выгрузку. Тяговым (и одновременно грузонесущим) органом такого конвейера является закольцованная вокруг концевых барабанов лента. Ленточные конвейеры являются наиболее распространенным типом машин конвейерного транспорта. Из всего парка конвейерных установок около 90% составляют ленточные конвейеры. Наиболее широко благодаря высокой производительности (до 30 000 т/ч), большой длине транспортирования (до 3…4 км в одном конвейере), простоте конструкции, эксплуатации и высокой надежности ленточные конвейеры применяются:

 в производстве нерудных строительных материалов – для транспортировки известняка от карьеров до цементных заводов, гравия и щебня – от карьеров до гравийно-щебеночных и обогатительных фабрик, песка – от карьеров до грузовых причалов и т. д.;

 на металлургических предприятиях – для доставки руды, концентрата и известняка от вагоноопрокидывателей на складе сырых материалов и со складов на аглофабрику; агломерата – от аглофабрики в бункера доменного и сталелитейного цехов; угля – от вагоноопрокидывателей на склад угля и углепереработку, со склада угля и углепереработки на коксовые батареи; кокса – от коксовых батарей в бункера доменного цеха; угля – со склада или от углемойки до ТЭЦ; сыпучих материалов для сталеплавильных цехов – со склада в бункера и известняка на известково-обжигательные установки; окатышей – с фабрики окомкования, извести и боксита в расходные бункера конвертерного цеха; гранулированного шлака, дробленой пемзы, глиноземистого клинкера – от отделений переработки, доменных и сталеплавильных шлаков на склады и к погрузочным устройствам; коксовой мелочи – из коксохимического и доменного цехов; окалины – к погрузочным устройствам для отправки на внешнюю сеть и т. д.;

на машиностроительных предприятиях – для транспортирования узлов и деталей машин, заготовок и т. д.;

на тепловых электростанциях – для транспортировки топлива от приемных устройств и вагоноопрокидывателей на склады и со складов в бункера мельниц или котельных агрегатов;

в гидроэнергостроительстве – для транспортировки щебня, гравия, песка, глины, суглинка и крупнокусковых материалов от карьеров до мест строительства насыпных земляных и каменно-набросных плотин и дамб;

 в химической промышленности – для транспортировки сыпучих материалов от складов до агрегатов в начале технологического процесса и в самом технологическом процессе, вывоза готовой продукции на склад, а также отходов производства в отвалы;

на открытых горных разработках – для транспортировки полезных ископаемых от добывающих механизмов до промежуточных складов или мест переработки горной массы, а также вскрышных пород в отвалы;

 в целлюлозно-бумажной промышленности – для транспортировки привозной технологической щепы от приемных устройств на биржу и с биржи в варочный цех, балансовой и дровяной древесины – из распиловочного цеха в древесно-приготовительный цех, на склад и др.

Применение ленточных конвейеров положено в основу транспортных цепей большого числа технологических производств во многих отраслях промышленности. Так, на рис. 1 приведена схема транспортной технологической структуры производства цемента, состоящая из пяти технологических звеньев и включающая добычу и доставку сырья, его обогащение и складирование, технологическое производство и отгрузку продукции.

В зависимости от местных условий ленточные конвейеры работают при одно-, двух-, трех- и четырехсменном режимах, пяти-, шести- и семидневных рабочих неделях. Количество рабочих дней в цехах и на участках, где установлены ленточные конвейеры, чаще всего составляет 260, 300, 365 в год, а при сезонной работе – не более 100. Число устанавливаемых на отдельных предприятиях ленточных конвейеров зависит от технологической структуры и мощности производства и составляет от нескольких единиц до нескольких сотен.

Ленточные конвейеры устанавливаются в цехах, складах, на открытом воздухе в карьерах, на эстакадах, открытых площадках (с навесами, кожухами, козырьками), в туннелях, но в большинстве случаев – в галереях (отапливаемых или неотапливаемых). Температура окружающего воздуха при установке конвейеров на открытых площадках колеблется от – 50 до + 45 °С.

Graphic1

Рис. 1. Технологическая схема применения конвейеров на примере производства цемента: I – добыча и доставка известняка;

II – обогащение (дробление, сортировка, помол); III – складирование; IV – участок технологического оборудования для получения цемента;

Vотгрузка; 1 – забой; 2 – добычная машина; 3 – ленточный конвейер; 4 – дробильно-сортиро­воч­ное оборудование;

5 – распределительный конвейер на складе; 6 – бункера; 7 – питатель; 8 – элеватор; 9 – силосный бункер

 

Достоинством ленточных конвейеров является высокая, практически любая требующаяся производительность, простота конструкции, большие скорости ленты, сложные трассы перемещения, большая протяженность трассы, высокая надежность.

В отличие от железнодорожного и автомобильного транспорта конвейеры можно использовать при больших углах наклона трассы (до 18…20°). При этом значительно уменьшаются затраты на капитальные работы по подготовке трассы, поэтому конвейерный транспорт выгодно применять при весьма больших грузопотоках. Использование конвейерного транспорта приводит к заметному росту производительности труда при транспортировании, так как этот вид транспорта легко автоматизируется. Статистика показывает, что по сравнению с железнодорожным и автомобильным транспортом конвейерный транспорт наиболее безопасен.

К недостаткам ленточных конвейеров следует отнести требование строгой прямолинейности трассы в плане, высокая стоимость ленты и роликов, ограничение перемещения при углах наклона трассы > 18–20º, ограниченное использование при транспортировании пылевидных, горячих и тяжелых штучных грузов, малый срок службы конвейерной ленты, на долю которой приходится до половины стоимости всей конвейерной установки. Ленточный конвейер чувствителен к характеру перемещаемого груза. Обычными ленточными конвейерами можно перемещать грузы крупностью до 300…400 мм. Транспортирование липких, сильно увлажненных грузов связано с трудностями, возникающими при очистке ленты после разгрузки.

 

2. Современное конвейерное оборудование и тенденции его развития

В настоящее время накоплен значительный опыт проектирования и эксплуатации ленточных конвейеров.

На Курской магнитной аномалии работает мощная конвейерная линия протяженностью около 14 км, включающая 11 перегрузочных пунктов и предназначенная для транспортирования руды из карьера на обогатительную фабрику.

В штате Аризона (США) для доставки от места добычи к пункту погрузки в железнодорожные вагоны используют конвейерную линию длиной 10,5 км и производительностью 1260 т/ч. Она состоит из трех ставов с двумя приводами мощностью 660 кВт. Первый став поднимает груз на высоту 229 м, второй с приводом мощностью 358 кВт стоит горизонтально, третий спускает уголь и в конце поднимает его на высоту 2,5 м.

В Марокко для доставки фосфатной руды на обогатительную фабрику эксплуатируют конвейерную линию протяженностью около 15 км, состоящую из четырех конвейеров. Лента конвейера резинотросовая шириной 1200 мм.

Фирмой «Крупп» (Германия) изготовлена линия из 11 ленточных конвейеров общей протяженностью 100 км. Среднегодовая производительность линии 10 млн. т, ширина резинотросовой ленты 1000 мм, скорость движения 4,5 м/с.

Разработана конвейерная линия Германия – Нидерланды протяженностью 206 км, которая транспортирует руду Рурского промышленного района. Производительность системы 7200 т/ч, скорость ленты
5 м/с, ширина ленты 1400 мм.

Наибольшая в мировой практике производительность ленточных конвейеров достигнута на угольных разрезах Германии, где эксплуатируются конвейеры с лентой шириной 3000 мм, с производительностью, превышающей 30 000 м3/ч разрыхленной массы.

Ленточные конвейеры имеют длину на один став до 10 км, скорость движения ленты до 10 м/с и ширину ленты до 3,6 м. При тяговом каркасе ленты из хлопчатобумажных тканевых прокладок длина горизонтального конвейера рекомендуется до 1000 м и высота подъема до 50 м; при каркасе из синтетических тканей соответственно 2000 и 100 м, а резинотросовые ленты рекомендуются при длине конвейера более 2000 м и высоте подъема свыше 100 м.

Изучение опыта эксплуатации отечественного конвейерного транспорта показало, что наибольшее число ленточных конвейеров эксплуатируется на предприятиях промышленности строительных и нерудных материалов, а также при погрузочно-разгрузочных работах. Более половины всех эксплуатируемых ленточных конвейеров – горизонтальные и слабонаклонные (до 10°). Только 3% из них имеют угол наклона, превышающий угол трения груза о ленту. В широких пределах изменяются параметры ленты (ширина 150…1800 мм, скорость движения 0,1…3,5 м/с). У 92 % конвейеров из их общего числа скорость движения ленты составляет до 2 м/с, наиболее распространенная скорость 1,1…1,6 м/с (41 %). Узкими лентами (шириной до 800 мм) оснащены 83 %, а широкими (1000 мм и более) 17 % конвейеров.

Увеличение объемов грузопереработки делает необходимым повышение производительности ленточных конвейеров, что достигается увеличением ширины ленты, оптимизацией ее профиля и повышением скорости. Наиболее часто увеличивают ширину ленты, однако это связано с ростом конструктивных размеров элементов конвейера, заменой роликоопор и других деталей, с ростом капиталовложений.

 Оптимальный профиль ленты можно получить при трехроликовой опоре увеличением угла наклона боковых роликов в пределах 35…50° и уменьшением длины среднего ролика в пределах (0,22…0,32)B, где
Bширина ленты. Изменением профиля ленты можно повысить производительность конвейера на 5…10 % по сравнению с нормализованными величинами. В новых конструкциях ленточных конвейеров изменение профиля уже предусмотрено, и поэтому нельзя рассчитывать на возможность дальнейшего повышения производительности. Сокращенная длина среднего ролика роликоопор положительно отражается на загрузке подшипников, однако требует различных типоразмеров роликов.

Увеличение скорости движения ленты является экономически эффективным решением, что подтверждается теоретическими исследованиями и практикой. Применение высоких скоростей (более 5 м/с) увеличивает производительность конвейеров при сохранении геометрических размеров и уровня капитальных затрат, снижает удельные давления от груза, а следовательно, и статические напряжения в элементах конструкции конвейера и, наконец, натяжение ленты.

Возникает ряд проблем, требующих дальнейшего исследования, таких как плавность движения потока груза (главным образом кусковатого) и его динамическое воздействие на элементы конструкции конвейера или долговечность роликовых опор и ленты. Проведенные теоретические исследования уже дали основания для организации, пока в экспериментальном порядке, транспортирования кускового груза со скоростью до 20 м/с.

При малых скоростях движения ленты и массе кусков груза упругость системы опор не имеет существенного значения. При больших же скоростях и крупных размерах кусков различие между жесткими и упругими опорами велико. Можно констатировать, что для транспортирования крупных кусков груза при больших скоростях движения ленты создание упругости поддерживающих ленту опор становится необходимым.

Общими характерными тенденциями развития современных конструкций ленточных конвейеров, таким образом, являются: широкая унификация узлов и элементов конструкций на основе создания базовых блоков; блочный принцип компоновки приводных станций; значительное повышение скорости движения ленты (4…5 м/с для подземных и 8…10 м/с для открытых работ), мощности привода; возможность получения нескольких скоростей движения в одном приводе; использование унифицированного привода для лент различной ширины; при мнении специальных электродвигателей с повышенным скольжением и повышенным пусковым моментом, двигателей с фазным ротором для регулирования пуска мощных конвейеров; создание приводов с автоматическим регулированием скорости ленты в зависимости от фактической производительности; создание регулируемых приводов, обеспечивающих наряду с плавным регулированием скорости ленты ограничение динамических усилий; повышение производительности путем выбора наиболее рациональной формы грузонесущего элемента конвейеров; переход к полной автоматизации управления конвейерами для повышения надежности и упрощения их обслуживания в тяжелых условиях эксплуатации; снижение массы и уменьшение габаритных размеров конвейеров за счет принципиально новых, облегченных конструкций узлов и элементов; улучшение условий труда обслуживающего персонала и производственных рабочих, исключение потерь транспортируемого груза, изоляция от окружающей среды пылевидных, горячих, химически агрессивных грузов и т. д.

Инженерно-исследовательские и проектно-конструкторские работы по совершенствованию и созданию нового конвейерного оборудования ведутся по трем магистральным направлениям: совершенствованию ленточных конвейеров традиционной конструкции; разработке и опытному применению конвейеров новой конструкции (ленточных с гибкими ставами и гирляндными роликоопорами; ленточных с криволинейной трассой; многоприводных с ленточными промежуточными приводами, промежуточными и концевыми барабанными приводами); разработке перспективных конструкций конвейеров (конвейерных поездов, конвейеров на воздушной подушке и на магнитной подвеске).

Развитие ленточных конвейеров будет идти по следующим основным направлениям:

- повышению производительности за счет увеличения ширины, скорости движения ленты и угла наклона боковых роликов роликоопор до 45°. Будут созданы конвейеры с шириной ленты 3000…3200 мм и производительностью 20000…30000 и до 40000 т/ч (для открытых горных разработок);

- повышению мощности приводов. Уже сейчас конвейеры с шириной ленты 2000 мм имеют двухбарабанный привод мощностью 3500 кВт;

- увеличению дальности транспортирования за счет применения сверхпрочных конвейерных лент, а также многоприводных конвейеров с промежуточными фрикционными приводами вдоль линии конвейера. Современные системы ленточных конвейеров имеют длину транспортных линий 3…10 км. Для обеспечения бесперегрузочного транспорта по криволинейной трассе будут широко применяться криволинейные в плане конвейеры.

Для увеличения тягового усилия в ленточных конвейерах весьма перспективным является применение специальных лент с повышенными фрикционными свойствами, а также лент с обкладками, которые исключали бы прилипание частиц транспортируемых грузов.

Будет освоено производство крутонаклонных ленточных конвейеров, двухленточных конвейеров-элеваторов с горизонтально-вертикальной трассой.

Получат распространение ленточные конвейеры, в которых лента поддерживается не роликоопорами, а воздушным потоком (воздушной подушкой). Отсутствие большого числа вращающихся роликов упрощает изготовление, монтаж и эксплуатацию конвейеров, позволяет перемещать грузы с высокой скоростью (4–6 м/с) без увеличения динамических нагрузок на ленту, снизить массу и стоимость оборудования. Замена трения качения воздушной смазкой уменьшает сопротивление движению ленты и обусловливает более продолжительный срок её службы.

 

3. Общее устройство ленточного конвейера

Как уже было сказано выше, основным элементом ленточных конвейеров является прорезиненная вертикально замкнутая лента, огибающая концевые барабаны, один из которых, как правило, является приводным, другой – натяжным (рис. 2 и 3).

На верхней ветви ленты перемещается транспортируемый груз, она является грузонесущей (рабочей), нижняя ветвь является холостой (нерабочей). На всем протяжении трассы лента поддерживается роликоопорами верхней и нижней ветвей, в зависимости от конструкции которых лента имеет плоскую или желобчатую форму.

Поступательное движение конвейер получает от фрикционного привода, необходимое первоначальное натяжение ленты обеспечивается натяжным устройством. Груз поступает на ленту через одно или несколько загрузочных устройств, разгрузка производится с концевого барабана в приемный бункер (концевая) или в любом пункте вдоль трассы конвейера с помощью барабанных или плужковых разгружателей (промежуточная). Очистка ленты от прилипших частиц груза осуществляется с помощью очистных устройств.

4

Рис.2. Схема ленточного конвейера: 1 – приводной барабан; 2 –загрузочный лоток; 3 – прижимной ролик;

4 – очистное устройство; 5 – отклоняющий барабан; 6 – концевой барабан; 7 – амортизирующие роликоопоры;

8 – нижние роликоопоры;  9 – лента; 10 – верхние роликоопоры

 

Для обеспечения устойчивого положения груза на ленте угол наклона конвейера должен быть на 10–15° меньше угла трения груза о ленту в покое, т. к. во время движения лента на роликоопорах встряхивается и груз сползает вниз. На конвейерах, имеющих наклонный участок, обязательно устанавливается тормоз.

сканирование0018

Рис. 3. Общий вид ленточного конвейера: а – компоновочная схема; б – приводная станция; в – натяжная станция; 1 – лента;
2 – привод; 3 – редуктор; 4 – двигатель; 5, 11 – роликовые опоры; 6 – рама конвейера; 7 – натяжной барабан;

8 – натяжное устройство; 9 – загрузочное устройство; 10 – очистное устройство

 

Лента приводится в движение силой трения, возникающей при вращении приводного барабана 2 (рис. 3, б). Предварительное натяжение создается с помощью натяжного устройства 8 (рис. 3, в), которое устанавливается на концевом барабане или на холостой ветви ленты (вертикальное натяжное устройство).

 

4. Классификация ленточных конвейеров

Ленточные конвейеры можно условно разделить на три группы: общего назначения, применяемые в основном в качестве внутризаводского транспорта; большой мощности, используемые для транспортирования груза (уголь, руда, нерудные ископаемые) на внешних перевозках на сравнительно дальние расстояния; конвейеры, предназначенные для подземных и открытых горных работ.

По расположению на местности ленточные конвейеры выполняются стационарными (рис.4) и подвижными (рис.5); передвижными и переносными; переставными (для открытых разработок); надводными, плавающими на понтонах.

По типу ленты ленточные конвейеры: с прорезиненной лентой; со стальной цельнопрокатной лентой; с проволочной лентой. Наибольшее распространение получили конвейеры с прорезиненной лентой. Применяют обычно резинотканевые ленты по ГОСТ 20–85*.

 

Graphic1

Рис. 4. Схема стационарного ленточного конвейера общего назначения: 1 – натяжное устройство; 2 – загрузочное устройство;

3 – промежуточное разгрузочное устройство; 4 верхние (рабочие) роликоопоры; 5 – лента; 6 – рама конвейера; 7 приводной барабан;

8 – концевое разгрузочное устройство; 9 – очистное устройство; 10нижние (холостые) роликоопоры; 11 – приводное устройство

сканирование0035

Рис. 5. Схема передвижного конвейера общего назначения

 

Ленточные конвейеры для открытых работ предназначены для транспортировки вскрышных пород и ископаемых крупностью до 400 мм в сложных горно-геологических и климатических условиях. В унифицированном исполнении приводная станция приспособлена для установки промежуточного загрузочного устройства; для поддержания холостой ветви ленты применяют подвесные гирляндные роликоопоры, улучшающие центрирование и очистку ленты; обеспечивается возможность компоновки приводов в правом и левом, одно- и двухприводном исполнениях.

Наиболее мощные отечественные ленточные конвейеры тяжелого типа с жестким ставом для доставки абразивных скальных пород повышенной плотности и крупностью до 500 мм обеспечивают производительность 4000 м3/ч.

Помимо основных узлов, ленточные конвейеры имеют вспомогательное оборудование, обеспечивающее их эксплуатацию в заданном режиме и создающее условия для нормальной и надежной работы всех механизмов. К такому оборудованию относятся загрузочные, центрирующие и очистные устройства, устройства для контроля пробуксовки, целостности, обрыва лент, уборки просыпи и пылеподавления; аппаратура автоматического управления и сигнализации.

По профилю трассы ленточные конвейеры разделяют на горизонтальные (рис. 6, а), наклонные и комбинированные (рис. 6, б, в), т. е. горизонтально-наклонные с одним или двумя перегибами и со сложной трассой.

3

Рис. 6. Схемы трасс ленточных конвейеров агоризонтального; б, в – комбинированных: Lдальность транспортирования;

L1 – длина наклонного участка конвейера; L – длина горизонтальной проекции наклонного участка;

L – длина горизонтального участка конвейера; Н – высота подъема груза;

Β – угол наклона трассы (наклонного участка для сложной трассы)

 

В зависимости от направления движения груза ленточные конвейеры разделяют на подъемные с уклоном вверх и с уклоном вниз.

По форме ленты и размещению груза на ней бывают конвейеры с плоской и желобчатой лентой, с верхней (основной тип) и нижней или обеими несущими ветвями.

По типу тягового органа различают конвейеры с тканевой, стальной и проволочной лентами, а также канатно-ленточные и ленточно-цепные.

По углу наклона трассы конвейеры разделяют на пологонаклонные, крутонаклонные (более 22°) и вертикальные.

Кроме перечисленных признаков конвейеры можно классифицировать по конструктивному исполнению отдельных узлов.

 

5. Элементы ленточных конвейеров

5.1. Конвейерная лента

Грузонесущим и тяговым элементом ленточного конвейера является бесконечная вертикально замкнутая гибкая лента, это самый дорогой и самый недолговечный элемент конвейера.

В конвейерах применяются следующие разновидности лент:

- резинотканевые;

- резинотросовые;

- стальные (ленточного и плетеного типов).

Типоразмер ленты выбирают по характеристике транспортируемого груза и окружающей среды, прочности по расчетному натяжению и производительности.

 

5.2. Опорные устройства

Для опоры ленты устанавливают роликоопоры или настил – сплошной (из дерева, стали, пластмассы) или комбинированный (чередование настила и роликоопор). Наибольшее распространение имеют роликоопоры различных типов и конструкций.

К роликоопорам предъявляются следующие требования: удобство при установке и эксплуатации; малая стоимость; долговечность; малое сопротивление вращению; обеспечение необходимой устойчивости и желобчатости ленты во время движения.

По расположению на конвейере роликоопоры классифицируют на верхние: прямые – для плоской формы ленты при транспортировании штучных грузов; желобчатые – для желобчатой формы ленты (для сыпучих грузов) на двух, трех и пяти роликах; нижние: прямые однороликовые (рис. 7, а) (сплошные цилиндрические и дисковые); двухроликовые желобчатые (угол наклона боковых роликов αж= 10°).

Угол наклона боковых роликов αж (угол желобчатости ленты) в двухроликовой опоре обычно выбирается равным 15 или 20º, в трехроликовой опоре угол αж равен 20° и 30° для всех грузов и любой ширины ленты; для легких грузов и при ширине ленты 400–800 мм допускается увеличение угла желобчатости αж до 45–60°, что позволяет увеличить площадь поперечного сечения ленты (емкость ленты) и производительность конвейера на 15% при той же ширине ленты, а также улучшить ее центрирование.

12

Рис. 7. Роликоопоры ленточного конвейера:

а, б, в – для верхней ветви: прямая, рядовая желобчатая, амортизирующая;

г, д, е – для нижней ветви: прямая, дисковая очистная, желобчатая

 

По назначению роликоопоры классифицируют на рядовые (линейные) для поддержания ленты и придания ей необходимой формы; специальные: амортизирующие – для снижения динамических нагрузок в местах загрузки; подвесные – гирляндного типа; центрирующие – для предотвращения сбега ленты в сторону во время движения и регулирования ее положения относительно продольной оси; очистительные (для очистки ленты), переходные (для изменения желобчатости ленты).

В трехроликовой опоре все ролики располагают в одной плоскости или средний ролик выдвигают вперед (шахматное расположение роликоопор) для более равномерного положения ленты и обеспечения удобства техобслуживания.

В зоне загрузки устанавливают амортизирующие опоры (рис. 7, в), у которых на корпусе ролика закреплены резиновые шайбы. При транспортировании сильноабразивных или налипающих грузов поверхности корпусов роликов футеруют резиной.

Наиболее податливыми (амортизирующими) являются гирляндные роликоопоры (рис. 8), подвешенные на гибкой подвеске.

Конструктивными отличиями гирляндных роликоопор являются:

- пониженная металлоемкость (меньший вес), что имеет большое значение в условиях шахт, при ручном монтаже роликоопор;

- повышенная надежность уплотнения подшипникового узла, увеличивающая срок службы роликов;

- канатная (гибкая) подвеска, обеспечивающая возможность центрирования ленты, снижения ударной нагрузки промежуточных опор в подвесном варианте;

- снижение динамических нагрузок;

- простота крепления  и  удобство при  монтажных  и  демонтажных  работах.

127

Рис. 8. Конструктивная схема подвесной роликоопоры гирляндного типа

 

К преимуществам гирляндных роликоопор относятся небольшая масса; высокая амортизирующая способность; простота крепления к станине конвейера; удобство монтажа и демонтажа. Недостатками гирляндных роликоопор являются продольные колебания при движении ленты; повышенный износ поверхности ленты; увеличение сопротивления движению ленты; низкий срок эксплуатации креплений.

Для автоматического выравнивания хода ленты используют центрирующие роликоопоры (рис. 9), которые состоят из обычной трехроликовой опоры, установленной на раме и имеющей некоторый поворот вокруг вертикальной оси.

К поворотной раме с обеих сторон прикреплены рычаги, на концах которых установлены ролики; во время движения при смещении в сторону лента своей кромкой упирается в ролик и поворачивает раму с роликоопорой на некоторый угол по отношению к продольной оси конвейера; после возвращения ленты в центральное положение роликоопора движением самой ленты автоматически устанавливается в нормальное положение.

Центрирующие роликоопоры (ЦР) (рис. 10) устанавливают через 20–25 м или серию ЦР через 0,5–1 м, связанных между собой шарнирной планкой для увеличения центрирующего воздействия на ленту. Расстояние между роликоопорами верхней ветви выбирается в зависимости от характеристики транспортируемого груза, расстояние между роликоопорами нижней ветви принимают в 2–2,5 раза большим, чем на верхней ветви, но не более 3,5 м. В зоне загрузки устанавливают от 3 до 5 амортизирующих роликоопор на расстоянии lр.в. 0,4–0,5 м одна от другой.

131

а

129 130

б                                                                                              в

Рис.9. Центрирующая роликоопора верхней ветви ленты:

а – конструктивная схема; б – схема поворота при сдвиге ленты в сторону для нереверсивного конвейера;

в – конструктивное исполнение; 1 – трехроликовая опора; 2 – ролики; 3 – рама; 4 – шарнир; 5 – рычаги

 

13

Рис.10. Схема расстановки роликоопор: ЖА – желобчатые амортизирующие; ЖР – желобчатые регулирующие;

ЖЦ – желобчатые центрирующие; ПР – переходные; НЦ – нижние центрирующие; НД – нижние дисковые;

ДФВ и ДФН – дефлекторные верхние и нижние

 

При переходе с желобчатого профиля ленты на прямой устанавливают 2–3 выполаживающие роликоопоры с меньшим углом наклона боковых роликов.

На криволинейных участках рабочей ветви выпуклостью вверх  устанавливаются роликовые батареи на расстоянии lр.б.=0,5lр.в..

Роликоопоры относятся к наиболее массовым элементам ленточных конвейеров. В процессе эксплуатации техническое обслуживание роликоопор предусматривает их периодический осмотр, регулировку и замену, ролики обеспечивают запасом смазки на весь срок эксплуатации.

 

5.3. Выбор параметров верхних рядовых желобчатых роликоопор

Основные элементы роликоопор – ролики, изготавливаемые со сквозной осью или с полуосями. Наиболее распространены ролики со сквозной осью (рис. 11, а). Они состоят из оси 4, корпуса – стальной трубы 1 с запрессованными стаканами 2, шариковых подшипников 3 и лабиринтных уплотнений, собранных из кольца 7, втулки 5 и пружинного кольца 6. Для защиты подшипников от проникновения в них пыли, грязи и влаги, удержания смазки от вытекания кроме лабиринтных уплотнений применяют уплотнения в виде скользящих контактных колец или их комбинаций. В некоторых конструкциях роликов внутри между подшипниковыми стаканами располагают трубу 8, в которую набивают консистентную смазку при сборке ролика.

Долговечность работы ролика зависит не только от силовых нагрузок и частоты его вращения, но и от конструктивного расположения и способа соединения его элементов: соосности поверхностей оси под подшипники и посадочных мест в обечайке под стаканы, соосности внешней поверхности стаканов и расточек под наружные кольца подшипника, качества уплотнения и смазки. Уплотнение является одним из важнейших элементов ролика, так как определяет долговечность подшипника. От конструкции уплотнения зависит безремонтный период эксплуатации ролика.

В уплотнениях большинства конструкций роликов основной частью является лабиринт, подшипники роликов тщательно уплотняются с наружной и внутренней стороны. Современные конструктивные исполнения подшипниковых узлов роликов являются достаточно надежными, обеспечивая запас смазки на весь срок эксплуатации ролика.

Соединение обечайки ролика и корпуса подшипникового узла применяется как в сварном (рис.12,  б) так и в вальцованном (рис.12,  а)  исполнении.

Соединение образует неразборную и защищенную от проворота, влагонепроницаемую конструкцию. Материал трубы обечайки – электросварные прямошовные трубы с толщиной стенки не менее 3 мм; допустимые отклонения в трубе по соосности, цилиндричности, некруглости – в пределах не более чем по ГОСТ 1070491. Радиальное биение обечайки по наружному диаметру ±0,8% от диаметра обечайки. Радиальное биение может быть уменьшено до 0,6 мм при длине ролика до 600 мм и до 0,8 мм при длине ролика до 1400 мм путем механической обработки по наружному диаметру.

Корпус подшипникового узла, штампованный из стального листа, по сравнению с литым корпусом имеет меньший вес, что значительно снижает момент сопротивления вращению и благоприятно влияет на работу конвейера. Подшипниковый узел состоит: из радиального шарикоподшипника 3 (рис. 12) по ГОСТ 833875 или по ГОСТ724281; двух стопорных колец 2 по ГОСТ 1394286; наружного трехканального лабиринта 1, изготовленного из полиэтилена и полипропилена, температурные границы использования которого от 35 до +50 °С.

 На рис. 11, б показана конструкция ролика с полуосями. Корпус ролика выполняется заодно с полуосями 13 и затем механически обрабатывается. Такие ролики характеризуются меньшим весом, их недостаток – малый объем смазки, которую можно поместить в корпус подшипника. Ролики современных конвейеров заполняют смазкой на срок не менее трех лет.

 В местах загрузки конвейера в роликоопорах устанавливают ролики с резиновыми шайбами 14 на корпусе (рис. 11, в) или с пневмокатками 15 (рис. 11, г), которые смягчают удары на ленту при падении крупных кусков груза. Ролики холостой ветви также снабжают резиновыми дисками, способствующими лучшей направленности движения ленты и её очистке от налипшего груза.

 В верхних рядовых и центрирующих роликоопорах для сильноабразивных (группа D по табл. 12), агрессивных, налипающих насыпных грузов устанавливаются футерованные резиной ролики, для всех других грузов – гладкие ролики. Параметры трехроликовых желобчатых роликоопор с углом наклона боковых роликов 20° представлены в табл. 1.

Graphic1

Рис. 11. Ролики: а – со сквозной осью; б – с полуосями; вамортизирующий с резиновыми кольцами;

г – амортизирующий с пневмокатками

 

259

а                                                     б

Рис. 12. Конструктивное исполнение роликов с лабиринтным уплотнением:

1 – лабиринт; 2 – стопорное кольцо; 3 – подшипник

 

Таблица 1. Параметры и размеры верхних рядовых желобчатых роликоопор

Graphic1

Ширина

ленты, мм

Размеры, мм

Угол наклона

α, град.

Масса

вращающихся

частей, кг

D

K

L

A

E

C

M

n

400

500

650

800

1000

102

102

102

127

127

190

190

190

240

240

160

195

245

310

380

620

720

870

1100

1300

660

760

910

1150

1350

465

580

730

905

1115

235

260

278

340

370

6

6

6

8

8

20

20

20

20

20

10,0

11,5

12,5

22,0

25,0

 

5.4. Выбор параметров нижних рядовых прямых роликоопор

Конструкции роликоопор для холостой ветви конвейера показаны на рис. 7, г, д, е. Наиболее часто используется однороликовая опора по рис. 7, г. Двухроликовые опоры обладают лучшими центрирующими свойствами и применяются при значительных скоростях и ширине ленты не менее 2000 мм. В нижних рядовых и центрирующих роликоопорах для сильноабразивных (группа D по табл. 12), агрессивных, налипающих насыпных грузов устанавливаются футерованные резиной ролики, для всех других грузов – гладкие ролики. Параметры прямых роликоопор представлены в табл. 2.

 

Таблица 2. Параметры и размеры нижних прямых роликоопор

4

Ширина

ленты, мм

Размеры, мм

Масса

вращающихся

частей, кг

D

L1

L

A

E

Н

h

M

dб

n

400

500

650

800

1000

102

102

102

127

127

524

624

774

990

1190

500

600

750

950

1150

620

720

870

1100

1300

660

760

910

1150

1350

157

157

157

187

187

106

106

106

123

123

100

100

100

120

120

12

12

12

16

16

6

6

6

8

8

6,0

7,5

10,5

18,5

22,0

Примечание. Диаметр болтов dб одинаков для всех типов роликоопор

 

5.5. Выбор параметров специальных роликоопор

Конструкцию и параметры специальных (амортизирующих, очистных, центрирующих, переходных) роликоопор рекомендуется выбирать из атласов [2, 7, 8] в зависимости от конкретных условий проектирования.

После выбора конструкций и параметров всех необходимых по условиям проектирования роликоопор приводятся их схемы с указанием всех размерных и других параметров, а также приводятся условные обозначения роликоопор.

 

5.6. Расположение роликоопор по трассе конвейера

На различных участках трассы роликоопоры устанавливаются на разном расстоянии друг от друга. Расстояние (шаг) между роликоопорами на рабочей ветви принимают в зависимости от ширины ленты и насыпной плотности перемещаемого груза (табл. 3).

 

Таблица 3. Шаг установки рядовых роликоопор на груженой ветви ленты lр, мм

Насыпная плотность

груза, т/м3

Ширина ленты, мм

400

500

650

800

1000

До 1,0

Св. 1,0 до 2,0

Св.2,0 до 3,5

1500

1400

1300

1500

1400

1300

1300

1200

1100

1300

1200

1100

1300

1200

1100

 

В зоне загрузки пылевидных, порошкообразных, зернистых и мелкокусковых легких грузов под направляющим лотком загрузочного устройства устанавливаются собранные в батарею обычные рядовые роликоопоры с расстоянием, вдвое меньшим lр.

В зоне загрузки средне- и крупнокусковых грузов, а также мелкокусковых с насыпной плотностью не менее 2,5 т/м3 устанавливают амортизирующие роликоопоры на расстоянии друг от друга, на 200 мм превышающем диаметр ролика амортизирующей роликоопоры.

У концевых барабанов в зоне перехода ленты из желобчатого положение в прямое и наоборот устанавливаются одна-две переходные роликоопоры с различным углом наклона боковых роликов с шагом, равным шагу установки рядовых роликоопор груженой ветви ленты lр. При угле наклона боковых роликов рядовых роликоопор 20° угол наклона этих роликов в переходной опоре равен 10–11°.

Первая переходная роликоопора устанавливается на расстоянии не менее 800 мм от оси концевого барабана, но не более lр.

Центрирующие роликоопоры устанавливаются на рабочей ветви через каждые 10 рядовых верхних роликоопор, начиная от приводного барабана.

На холостой ветви центрирующие роликоопоры устанавливаются через каждые 7–10 рядовых нижних роликоопор. На конвейерах длиной менее 15 м центрирующие опоры не устанавливают, а при длине до 30 м включительно устанавливают одну центрирующую роликоопору.

Роликоопоры на рабочей ветви конвейера, работающего в тяжелых и средних условиях, устанавливаются так, чтобы образующие обечаек концевых барабанов находились выше образующей среднего ролика рядовой желобчатой роликоопоры на величину 25 мм при ширине ленты от 400 до 650 мм, и на величину 45 мм при ширине ленты 800 и 1000 мм. На конвейерах, работающих в легких условиях, образующие обечаек барабанов находятся на одном уровне с образующими средних роликов рядовых желобчатых роликоопор.

Рядовые роликоопоры на холостой ветви устанавливаются на расстоянии lр’, вдвое большем lр .

Ролики холостой ветви имеют эксплуатационный ресурс 90% подшипниковых узлов не менее 3 лет, а при пополнении смазки – до 5 лет. При транспортировании абразивных и липких материалов на конвейерах применяют очистительные и дисковые ролики. На некоторых конвейерных линиях большой протяженности число роликов достигает нескольких десятков тысяч. Ролики обновляются за время эксплуатации конвейера от 2 до 5 раз. Ежегодная общая потребность эксплуатирующих предприятий в роликах удовлетворяется всего на 30 %.

Конвейерные ролики, наряду с лентой, имеют наименьший ресурс и требуют наибольших затрат труда и денежных средств на замену, ремонт и обслуживание (30–40% и более эксплуатационных затрат), а общая их стоимость составляет 25–30% от стоимости конвейера.

Ресурс конвейерных роликов в узлах загрузки составляет от 0,5 до 1,0 года, а по ставу конвейера – от 0,7 до 2,5 лет (в среднем 1,7 года). Расчетный срок службы среднего, наиболее нагруженного ролика, при ширине ленты 1800–2000 мм принимается равным 45 тыс. ч при загруженности подшипникового узла не более 60–80% от номинальной.

В результате обработки статистических данных, систематизации и анализа повреждений элементов конвейеров в процессе эксплуатации выявлено, что частые простои конвейеров связаны с выходом из строя конвейерных роликов. Отказы распределяются следующим образом: посадочные места под подшипники качения на оси роликов, рабочие поверхности барабанов и роликов подвергаются механическому и абразивно-механическому износу, в результате чего происходит изменение их начальных размеров, искажение геометрических форм, появление рисок и задиров.

Чаще всего выход из строя конвейерных роликов (табл.4) происходит из-за засорения подшипникового узла абразивными частицами транспортируемого груза или чрезмерного повышения температуры на внутренней поверхности ролика.

Засорение подшипникового узла увеличивает коэффициент сопротивления движению, препятствует вращению ролика, ведет к истиранию тела ролика, преждевременному износу ленты и увеличению энергоемкости процесса транспортирования.

Конвейер с невращающимися роликами эксплуатировать нельзя, так как происходит их износ на полную толщину стенки трубы, интенсивное истирание обкладки ленты, повышается температура на контакте, существенно увеличивается сопротивление движению ленты (до 10 раз), крутящий момент на выходном валу двигателя, следовательно, повышается энергоемкость процесса транспортирования.

 

Таблица 4. Распределение отказов в работе роликов по причинам их возникновения

Причины выхода из строя роликов

Частота выхода из строя, %

верхней ветви

нижней ветви

Засорение подшипников и их стопорение

38

12

Отсутствие или недостаток смазки подшипников

37

36

Слабая посадка подшипника в корпусе

12

10

Слабая посадка подшипника на оси

3

3

Равномерное истирание обечайки по окружности

2

30

 

Таким образом, надежность подшипникового узла является одним из определяющих критериев при выборе конструкции роликов.

 

5.7. Приводы ленточных конвейеров

В ленточном конвейере движущая сила ленте передается с помощью фрикционной передачи (трением) при огибании ею приводного барабана или при контакте приводной ленты с грузонесущей.

Основными элементами привода ленточного конвейера являются один или два (реже три) приводных барабана и приводные блоки, состоящие из электродвигателя, редуктора, соединительных муфт и тормоза, обводные барабаны, пусковая и регулирующая аппаратура.

Приводы ленточного конвейера выполняются

- однобарабанными с одним или двумя двигателями (рис. 13);

- двухбарабанными с близко расположенными друг около друга приводными барабанами (рис. 14, а, и 15) и с раздельным расположением приводных барабанов на переднем и заднем концах конвейера (рис. 15 и 16);

- трехбарабанными с близко расположенными друг около друга барабанами (рис. 14, б) или с раздельным расположением двух приводных барабанов на переднем и заднем концах конвейера.

72

Рис. 13. Схема однобарабанного привода

 

Наиболее надежным и конструктивно простым является однобарабанный привод, так как имеет небольшие габаритные размеры, простую конструкцию, один перегиб ленты, высокую надежность, но в связи с этим ограниченный (до 240º) угол обхвата лентой барабана и пониженный коэффициент использования прочности ленты.

15

Рис. 14. Приводы конвейеров с близко расположенными приводными барабанами:

адвухбарабанный, бтрехбарабанный

 

16

Рис. 15. Схемы двухбарабанного привода:

а – с двумя двигателями, б – с тремя двигателями

 

17

Рис. 16. Расположение приводов на переднем и заднем концевых барабанах

 

Однобарабанный привод небольшой мощности (до 30–50 кВт) выполняют со встроенным внутрь барабана электродвигателем и редуктором. Такие мотор-барабаны широко используются в приводах передвижных и переносных конвейеров и питателей; они компактны, имеют небольшую массу. К преимуществам однобарабанного привода относятся простота конструкции, высокая надежность, небольшие габаритные размеры, единичный перегиб ленты; недостатками – ограниченный угол обхвата лентой приводного барабана и пониженный коэффициент использования прочности ленты.

Двухбарабанные приводы с близко расположенными приводными барабанами имеют различное конструктивное исполнение, наиболее распространенным из них является двухбарабанный привод с индивидуальными приводными механизмами. В этом исполнении барабаны связаны между собой только конвейерной лентой (без дополнительной кинематической связи). У двухбарабанного привода угол обхвата лентой приводного барабана увеличивается до 400º, что позволяет использовать ленту меньшей прочности и является его основным преимуществом. Двухбарабанный привод имеет большие габариты, чем однобарабанный, более сложную конструкцию и меньшую надежность; многократные перегибы ленты снижают ее долговечность – это его основные недостатки. Трехбарабанные приводы применяются в конвейерах большой протяженности.

По общей теории фрикционного однобарабанного привода соотношение между натяжениями ветвей ленты Sнб и Sсб при отсутствии скольжения

SнбSсбeμα,                                                                                        (1)

где μ – коэффициент трения ленты о поверхность барабана;

α – угол обхвата лентой барабана, рад.

Величину eμα, определяющую тяговую способность барабана, называют тяговым фактором.

Тяговое усилие барабана без учета потерь из-за жесткости ленты

W=Sнб-Sсб=Sсб(eμα-1)   или                                  (2)

Тяговое усилие барабана возрастает с увеличением угла обхвата, коэффициента трения и первоначального натяжения ленты. Для увеличения коэффициента трения поверхность барабана футеруют фрикционными материалами с насечками в виде прямоугольников или ромбов глубиной 3–4  мм.

Расчетное натяжение сбегающей ветви ленты

Расчетное натяжение набегающей ветви ленты

где Kз = 1,1–1,2 – коэффициент запаса сцепления ленты с барабаном;

Wтяговое усилие, равное общему сопротивлению движения ленты, определяемое тяговым расчетом, Н.

Мощность приводного двигателя

где v – скорость движения ленты конвейера, м/с;

η – общий кпд механизма привода (обычно η= 0,8–0,9).

В двухбарабанном приводе

где Sнб1натяжение ветви ленты, набегающей на первый по ходу ленты барабан, Н;

Sсб2 – натяжение ветви ленты, сбегающей со второго приводного барабана, Н;

μ1 и μ2 – коэффициенты трения ленты о поверхность первого и второго барабанов;

α1 и α2 – углы обхвата лентой первого и второго барабанов, рад.

Общая мощность двигателей двухбарабанного привода

N = N1 + N2,                                                                           (7)

N1 = N Kф / (Kф + 1)N,                                                 (8)

N2 = N / (Kф + 1) N,                                                        (9)

где Kф = N / N – коэффициент соотношения мощностей на первом и втором барабанах;

N и N – принятые по каталогу мощности электродвигателей.

Обычно принимают Kф = 1– 3, чаще Kф = 2, тогда на первом барабане устанавливают два одинаковых приводных механизма и электродвигателя, а на втором – один такой же комплект.

Общее суммарное тяговое усилие распределяется на два окружных усилия, создаваемых первым и вторым барабаном

W = W1 + W2,                                                                        (10)

W1 = W Kф / (Kф + 1),                                                           (11)

W2 = W / (Kф + 1).                                                 (12)

Выбор места расположения и типа привода (рис.17 и 18) зависит от протяженности и профиля трассы конвейера, значения коэффициента трения между лентой и поверхностью приводного барабана µ и коэффициента использования прочности ленты.


5

Рис. 17. Схема к определению места расположения привода ленточного конвейера

 

6

Рис. 18. Схема к определению выбора типа привода ленточного конвейера


 

5.8. Конструкции и расчет барабанов

В ленточных конвейерах различают барабаны приводные (ведущие ленту); концевые, часто выполняющие роль натяжных барабанов; оборотные, у которых угол обхвата лентой обычно 90° и отклоняющие (устанавливаемые в местах перегиба и служащие для изменения направления движения ленты, а также используемые для поджима нижней ветви ленты к верхней). Приводные барабаны могут иметь небольшую стрелу выпуклости (1,5–3,0 мм) для центрирования ленты на барабане. Общий вид барабанов представлен на рис. 19.

Graphic1

Рис. 19. Барабаны: а – приводной; б – натяжной и отклоняющий на вращающейся оси; в – то же на неподвижной оси

 

Барабаны изготавливают сваркой с обечайкой из листовой стали или отливкой из чугуна. По форме обода барабаны выполняют с цилиндрической или выпуклой (бочкообразной) поверхностью – гладкой или с насечками. Тяговые свойства приводного барабана повышают путем увеличения натяжения ленты или угла обхвата лентой приводного барабана, использования высокофрикционных футеровок с продольными или шевронными ребрами (что способствует самоочищению).

Футеровки устанавливаются при помощи специальных клеев на барабаны конвейеров, футеровочные пластины значительно уменьшают сход ленты и ее проскальзывание, а также попадание груза на поверхность барабана, что существенно улучшает работу конвейеров и повышает их технико-экономические показатели.

Рифленая поверхность приводного барабана обеспечивает увеличение коэффициента сцепления ленты с барабаном и тягового фактора привода, уменьшая при этом необходимое натяжение ленты, увеличивая срок службы ленты и ее стыковых соединений.

Мощность приводных блоков выбирается из стандартного ряда: 200, 250, 320, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1500 кВт.

Дополнительное прижатие ленты к приводному барабану осуществляется с помощью установки прижимных барабанов, с использованием вакуума или магнитных сил и других приспособлений.

Вал приводного или ось неприводного барабанов устанавливается в опорах на шарикоупорных подшипниках. Для соединения приводного барабана с выходным валом редуктора применяется зубчатая муфта, валы двигателя и редуктора соединяются упругой муфтой. На конвейерах, имеющих наклонный участок для предотвращения самопроизвольного обратного движения загруженной ветви устанавливают храповый останов или тормоз.

Геометрические параметры приводных барабанов зависят от конструкции и прочности ленты.

Для резинотканевых лент диаметр приводных барабанов, мм, определяют по формуле

где i – число прокладок в ленте;  – коэффициент, зависящий от прочности σp ленты, Н/мм: = 125; 140; 160; 180; 190; 200 соответственно для σp= 50, 100, 150, 200, 300, 400, Н/мм;  – коэффициент назначения барабана, для приводных барабанов  = 1, для концевых и натяжных  = 0,8, для отклоняющих по трассе конвейера = 0,4 – 0,6.

Полученный диаметр барабана округляется до ближайшего размера из нормального ряда 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250 мм.

Принятый диаметр приводного барабана проверяется по среднему давлению ленты на барабан, Па, по условию

где F0=Sнб-Sсб – тяговое усилие на приводном барабане, Н; α – угол обхвата барабана лентой, градусы; B – ширина ленты, м; Dб – диаметр барабана, м; [pср] = 20000 – 30000 Па – допускаемое среднее давление ленты на барабан. При невыполнении проверки по среднему давлению принимается барабан ближайшего большего диаметра из нормального ряда.

Длина барабанов принимается: для лент шириной B< 800 мм L = B+50 мм; для лент шириной B > 800 мм L = B + (60…80) мм.

 Расчетный крутящий момент на валу приводного барабана, Нм, по которому в дальнейшем выбирается редуктор,

где kз = 1,1–1,2 – коэффициент запаса.

 Основные параметры приводных барабанов ленточных конвейеров приведены на рис. 20 и в табл. 1.4, концевых, оборотных и отклоняющих барабанов – на рис. 21 и в табл. 1.5.

 

сканирование0020

Рис. 20. Параметры и размеры приводных барабанов

 

Таблица 5. Параметры приводных барабанов

Ширина

ленты, мм

Размеры, мм

Подшипник

Масса

вращающихся

частей, кг

D

L

L1

L2

L3

H

H1

b

b1

b2

b3

b4

dб

l1

l

400

250

500

730

917

500

120

60

60

45

225

170

16

68

67

1308

38

400

400

500

730

990

457

195

100

85

64

350

270

24

108

84

1612

82

 

500

400

600

850

1110

617

195

100

85

64

350

270

24

108

84

1612

95

500

500

600

850

1140

647

185

100

85

64

350

270

24

138

84

3516

150

 

650

400

750

1000

1260

692

195

100

85

74

350

270

24

108

77

1612

109

650

500

750

1000

1290

722

195

100

85

74

350

270

24

108

74

1612

176

650

630

750

1000

1290

722

195

100

85

74

350

270

24

138

74

3516

192

650

670

750

1000

1290

722

195

100

85

74

350

270

24

138

84

3516

200

 

800

400

950

1260

1520

828

195

100

85

64

350

270

24

84

100

1612

130

800

500

950

1260

1520

828

195

100

85

64

350

270

24

84

130

3516

214

800

630

950

1300

1678

940

240

120

140

83

70

420

340

20

176

114

3520

360

800

800

950

1300

1678

940

240

120

140

83

70

420

340

20

176

114

3520

445

 

1000

500

1150

1500

1790

972

195

100

85

64

350

270

24

138

84

3516

249

1000

630

1150

1500

1878

1040

240

120

140

83

70

420

340

20

176

114

3520

390

1000

800

1150

1500

1878

1040

240

120

140

83

70

420

340

20

176

114

3520

575

1000

1000

1150

1500

1938

1090

280

140

160

90

80

480

390

24

216

124

3524

745

Примечание.  dб – диаметр болта крепления барабана

 

сканирование0006

Рис.21. Параметры концевых, оборотных и отклоняющих барабанов

 

Таблица 6. Параметры концевых, оборотных и отклоняющих барабанов

Ширина

ленты, мм

Размеры, мм

Подшипник

Масса

вращающихся

частей, кг

D

L

А

С

Н

Н2

n

m

T

S

d1

V

dб

Барабаны концевые

500

400

600

800

870

90

290

250

320

70

10

28

34

24

1612

68

650

400

750

970

1040

90

290

250

320

70

10

28

34

24

1612

78

650

500

750

970

1040

90

340

250

320

70

10

28

34

24

3516

112

Барабаны оборотные

400

250

500

680

730

65

190

160

210

60

8

19

24

16

1310

30

500

250

600

800

850

65

190

160

210

60

8

19

24

16

1308

37

500

320

600

800

850

65

225

160

210

60

8

19

24

16

1310

48

650

250

750

970

1020

65

190

160

210

65

6

19

24

16

208

40

650

320

750

970

1020

65

220

160

210

60

6

19

24

16

310

65

650

400

750

970

1040

90

290

250

320

70

10

28

34

24

1612

78

Барабаны отклоняющие

400

250

500

680

730

65

190

160

210

60

8

19

24

16

1306

30

500

250

600

800

850

65

190

160

210

60

8

19

24

16

1308

37

500

250

600

800

850

65

190

160

210

60

8

19

24

16

1308

37

650

250

750

970

1020

60

190

160

210

60

8

19

24

16

1308

40

650

250

750

970

1020

60

190

160

210

60

8

19

24

16

1308

40

650

320

750

970

1020

60

220

160

210

60

8

19

24

16

1310

58

Примечание.  dб – диаметр болта крепления барабана

 

Схемы всех назначенных барабанов с нанесенными на них размерными параметрами, а также масса вращающихся частей барабанов приводятся в расчетах.

 

5.9. Загрузочные устройства

Обеспечивают заданную производительность конвейера, срок службы ленты, величину сопротивления ее движению. Конструкция загрузочных устройств зависит от характеристики транспортируемого груза и способа подачи его на конвейер.

Загрузочные устройства (рис. 22) делятся на три типа: с принудительным, сложным и самотечным движением насыпного груза. В загрузочных устройствах с принудительным движением груз перемещается под воздействием приводных устройств – питателей (рис. 22, а, б, в, г, ж, и). Эти устройства имеют большие габаритные размеры и конструктивно сложны.

 В загрузочных устройствах со сложным движением (рис. 22, к) груз перемещается самотечно и принудительно (например, вибрационный питатель с направляющим вибролотком).

image055

Рис. 22. Загрузочные устройства ленточных конвейеров: а – вибрационный питатель; б – ленточный питатель; в – барабанный питатель;

г – скребковый питатель; д – воронка с затвором; е – направляющий лоток; ж – дисковый питатель с лотком;

и – волновой питатель с наклонным днищем; к – вибрационный питатель с направляющим лотком

 

В загрузочных устройствах с самотечным движением груз перемещается только под действием сил тяжести. К ним относятся воронки с затворами и без затворов, направляющие лотки прямолинейного и криволинейного профиля (рис. 22, д, е). Устройства с самотечным движением груза, состоящие из загрузочной воронки и направляющего лотка, не имеют приводных механизмов, просты по конструкции и применяются наиболее часто.

Обычно загрузка производится у заднего концевого барабана, однако загрузка и разгрузка конвейера может происходить в любом пункте трассы.

Загрузочное устройство должно обеспечивать центрирование и равномерное расположение груза по длине ленты; скорость подачи груза на ленту, близкую скорости движения ленты; формирование грузопотока в загрузочном устройстве, а не на ленте; исключение по возможности воздействия на ленту и роликоопоры массы поступающего груза; отсутствие завалов и рассыпания груза по сторонам; возможность регулирования скорости подачи груза.

Штучные грузы подаются на конвейер с помощью направляющих лотков или непосредственно укладываются на него.

Насыпные грузы подаются с помощью бункера и загрузочной воронки с направляющим лотком, которые формируют поток груза и направляют его в середину ленты.

Для обеспечения высокого срока службы ленты и роликоопор скорость подачи груза должна быть близка к скорости движения ленты, высота падения груза должна быть минимальной. Углы наклона стенок воронки должны быть на 10–15° больше углов трения груза о стенки.

136

Рис. 23. Загрузочное устройство ленточного конвейера

 

На нижних частях боковой и задней стенок воронки устанавливают уплотнительные полосы из износостойкой резины. Для увеличения срока эксплуатации передней стенки на нее устанавливают броневой лист, устраивают отдельные отсеки-ячейки, заполняемые частицами груза, таким образом, груз скользит по слою груза. Угол наклона желоба воронки αж=φв+(10-15°),  (φв – угол внешнего трения груза о желоб). Лоток воронки входит внутрь направляющего лотка с наклонными бортами, опирающимися на ленту через вертикально расположенное к ленте уплотнение, нарезанное из резинотканевой ленты. Параметры направляющего лотка в зависимости от ширины ленты приведены в табл. 7.

Таблица 7. Размеры направляющего лотка загрузочного устройства

Ширина

ленты, мм

Высота лотка, м,

не менее

Длина лотка, м, при скорости ленты, м/с

До 1,6

1,6 – 2,5

Св. 2,5

400

0,2

1,0

1,2

1,6

500

0,2

1,2

1,6

2,0

650

0,3

1,2

2,0

2,5

800

0,3

1,6

2,5

2,5

1000

0,4

2,0

2,5

2,5

B1=0,5B;    B2=(0,6-0,7)B

 

Под лентой в месте крепления на раме направляющего лотка устанавливается батарея желобчатых роликоопор, причем ближняя к концевому барабану роликоопора в этой батарее является переходной, остальные роликоопоры – рядовые.

Для конвейеров с высокой производительностью применяют конвейеры-питатели (рис.24), позволяющие приблизить скорость груза к скорости ленты и увеличить срок службы ленты.

138

Рис. 24. Схема загрузки конвейера с помощью питателя

 

Сила сопротивления движению в месте загрузки

где Q – производительность конвейера, т/час;

fл – коэффициент трения груза о ленту;

vскорость конвейера, м/с;

v1 – скорость груза, м/с;

β – угол наклона конвейера;

kб – коэффициент бокового давления груза на направляющие борта;

fб – коэффициент трения груза о направляющие борта.

 

5.10. Разгрузочные устройства

Разгрузка конвейера может производиться через концевой (приводной) барабан или в промежуточных пунктах при помощи различных разгрузочных устройств, таких как разгрузочные тележки, плужковые сбрасыватели и разгружатели (рис.26) с подвижной лентой, устанавливаемые по длине трассы конвейера.

Если тип разгрузки конвейера в задании на проектирование не указан, то принимается разгрузка через приводной барабан.

а) 139

 

б)

в)

Рис. 25. Барабанные разгружатели конвейера: а – схема установки; б – с приводом от ленты конвейера; в – с самостоятельным приводом;

Lф – длина фронта разгрузки; 1, 2 – оборотные барабаны; 3 – разгрузочная воронка; 4 – барабанная тележка

 

Барабанный разгружатель состоит из тележки 4, установленных на ней оборотных барабанов 1 и 2 и раз­грузочной воронки 3. Транспорти­руемый груз сбрасывается с верхнего барабана 2 в воронку и направляется ею вправо, влево или одновременно в обе стороны от конвейера. Тележка движется вдоль горизонтального участ­ка конвейера по всему фронту разгрузки. Она приводится от ленты конвейера через барабан 2 (рис. 25, б, легкий тип для лент шириной 500…650 мм) или от отдельного электродвигате­ля (рис. 25, в) с кабельным подводом электроэнергии. Рельсовые пути устана­вливают на станине конвейера или на полу разгрузочной эстакады. Последнее исполнение характерно для разгружателей конвейеров тяжелого типа с лентой шириной 1600…2000 мм. В этом испол­нении металлоконструкция тележки де­лается в виде портала, внутри которого проходит станина конвейера типовой конструкции.

Барабанные разгружатели применяют для широкой номенклатуры насыпных грузов при загрузке длинных бункерных эстакад или открытых складов. Разгру­жатели имеют реверсивное движение вдоль всего фронта разгрузки длиной 100 м и более с автоматическим упра­влением с центрального пульта.

К преимуществам барабанных разгружателей относятся полная автоматиза­ция управления, возможность разгрузки на участке большой протяженности ши­рокого ассортимента насыпных грузов, в том числе высокоабразивных и ку­сковых. Недостатками являются слож­ность конструкции, большая масса, зна­чительные габаритные размеры, дву­кратный перегиб ленты, снижающий срок ее службы.

Разгрузочная тележка передвигается по рельсам, устанавливаемым на специальной конструкции – треке, который одновременно, является и средней частью конвейера с закреплёнными на ней роликоопорами. Разгрузочная воронка барабанной тележки (табл. 2) имеет конструкцию, которая позволяет сбрасывать груз с ленты на две стороны или вперед (в любом сочетании).

Плужковый разгружатель (сбрасыватель) - это стационарное устройство для разгрузки насыпных и штучных грузов (рис. 26), который в рабочем положении опирается на ленту и сдвигает с нее груз в разгрузочную воронку, в нерабочем состоянии приподнят и свободно пропускает под собой ленту с грузом.

Он состоит (рис. 26) из разгрузочного (сбрасываю­щего) 2 и зачистного 1 щитов, устано­вленных параллельно друг другу под углом 30…45° к продольной оси ленты опорного стола 4, приемной воронки 5 и подъемного механизма 3; для на­правления потока груза служат стацио­нарные бортовые подгребатели 6. Раз­грузочный щит, изготовляемый из стального листа, устанавливают с неко­торым зазором от поверхности ленты; он отводит с ленты основную часть транспортируемого груза. Зачистной щит с кромкой, оснащенной резиновой полосой, опирается на поверхность ленты и сдвигает с нее оставшуюся часть груза.

В рабочем положе­нии разгружатель опирается на ленту и сдвигает с нее груз в разгрузочную воронку; в нерабочем положении он приподнят и свободно пропускает под собой ленту с грузом. По направлению разгрузки ленты различают двусторонние (рис. 26, а) и односторонние (рис. 26, б) разгружатели. Первые более предпочтительны, так как у них силы бокового сдвига ленты уравновешены. По интенсивности разгрузки различают разгружатели с полной (рис. 26, а, б) и частичной (рис. 26, в, г) разгрузкой ленты. Последние бывают односторон­ние с поворотным щитом (рис. 26, в) и двусторонние с раздвижными щитами (рис. 26, г).

Плужковые разгружатели с полной разгрузкой ленты обеспечивают подачу груза только в одно место разгрузки; разгружатели с частичной разгрузкой подают груз одновременно в несколько мест разгрузки.

Опорный стол служит для выпрямле­ния ленты в месте установки разгружателя и выполняется в виде гладкого стального листа (для лент шириной до 1000 м) или подъемных и поворотных роликов, обеспечивающих желобчатый профиль ленты после подъема разгружателя. Подъем разгружателя для его перевода в нерабочее положение может быть угловым или плоскопараллельным в вертикальной или горизонтальной плоскости. Подъемный механизм может иметь ручной (для лент шириной до 800 мм), пневматический (рис. 26, б) и элек­трический приводы.

Рис. 26. Схемы плужковых стационарных разгружателей: а, б – с полной разгрузкой ленты соответственно двусторонний и односторонний;

в, г, д – с частичной разгрузкой ленты соответственно поворотный, раздвижной и с подвижной лентой; 1зачистной щит; 2 – разгрузочный щит;

3 – подъемный механизм; 4 – опорный стол; 5 – приемная воронка; 6бортовые подгребатели

 

Последние имеют автоматизированное и дистанционное управление.

Плужковые разгружатели применяют на горизонтальных конвейерах с шириной ленты 400…2000 мм для разгрузки пылевидных, зернистых и мелкоку­сковых грузов небольшой влажности при скорости движения ленты не более 2 м/с.

Плужковые разгружатели не реко­мендуются для разгрузки твердых и вы­сокоабразивных грузов из-за быстрого изнашивания щитов и ленты. Широкое распространение получили плужковые разгружатели на конвейерах топливоподач электростанций (для разгрузки дро­бленого угля и торфа) и в литейных це­хах (для разгрузки формовочной земли).

Кроме рассмотренных стационарных, известны также передвижные плуж­ковые разгружатели, установленные на тележках, передвигаемых вдоль фронта разгрузки подобно барабанным разгружателям, однако они получили малое распространение.

Для разгрузки штучных грузов при­меняют плужковые разгружатели с не­подвижными (см. рис. 26, б) и под­вижными (см. рис. 26, д) щитами. Под­вижным щитом служит лента (гладкая или с накладками), приводимая электро­двигателем.

 

Таблица 8. Способы разгрузки барабанной сбрасывающей тележки

в зависимости от конструкции разгрузочной воронки

Наименование воронки

Характеристика воронки

Схема воронки

Трехрукавная

Разгрузка на две стороны

и вперед

0000000

Двухрукавная

Разгрузка на две стороны

11111111

Двухрукавная односторонняя

правая

Разгрузка на одну сторону

(правую)  или вперед

222222

Двухрукавная односторонняя

левая

Разгрузка на одну сторону

(левую) или вперед

333333

Однорукавная правая

Разгрузка на правую

сторону

444444

 

Однорукавная правая

 

Разгрузка на левую

сторону

555555

 

5.11. Натяжные устройства

Натяжные устройства придают ленте натяжение, достаточное для передачи на приводном барабане тяговой силы трением при пуске конвейера и при установившемся движении, ограничивают провисание ленты между роликоопорами, компенсируют удлинение ленты в результате вытяжки ее в процессе работы и сохраняют некоторый запас длины ленты, необходимый для ее ремонта при повреждениях.

Натяжные устройства ленточных конвейеров могут быть винтовыми, грузовыми, гидравлическими, грузо-лебедочными и грузо-пружинными, а по их расположению на трассе – хвостовыми и промежуточными; натяжение ленты осуществляют перемещением натяжного барабана.

Типы натяжных устройств представлены на рис. 27.

Graphic1

Рис.27. Типы натяжных устройств: а – винтовое; б – грузовое тележечное;
в – грузовое рамное

 

Винтовое (рис. 27, а) и грузовое тележечное (рис. 27, б) натяжные устройства (хвостовые) располагаются на концевом барабане перед выходом ленты на рабочую ветвь; грузовое рамное (промежуточное) натяжное устройство (рис. 27, в), как правило, устанавливается вблизи приводного барабана на холостой ветви, где лента имеет минимальное натяжение.

Общий ход натяжного устройства состоит из двух частей и определяется по формуле

LH = LH1 + LH2,

где LH1 = (0,3 – 1)B – монтажный ход, компенсирует изменение длины ленты при её ремонте и перестыковке; LH2рабочий ход натяжного устройства (примерно 1% полной длины трассы конвейера LТ ), компенсирующий вытяжку и удлинение ленты при её установившемся движении и пуске конвейера.

По полученной величине общего хода натяжного устройства LH можно ориентироваться на его тип. Так, при LH 0,8 м можно устанавливать винтовое натяжное устройство, а при LH > 0,8 м следует устанавливать грузовое тележечное или, в случае наклонного конвейера с достаточной высотой подъема, грузовое рамное натяжное устройство.

Параметры и размеры винтовых натяжных устройств приведены в табл. 9, грузовых тележечных натяжных устройств – в табл. 10, а грузовых рамных натяжных устройств – в табл. 11.

Схема выбранного типа натяжного устройства с указанием параметров приводится в расчетах.

 

Таблица 9. Параметры и размеры винтовых натяжных устройств

Graphic1

Размеры, мм

Масса

вращающихся

частей, кг

B

D

L

A

Б

Г

М

Е

Н1

Н2

И

К

400

200

500

320

690

794

770

850

86

175

230

96

20

400

320

500

500

690

904

950

830

80

170

230

96

35

500

320

600

500

800

904

950

1030

86

182

230

96

48

500

400

600

800

800

930

1310

1390

112

237

280

116

69

650

320

750

500

970

1074

950

1030

86

182

230

96

58

650

400

750

800

970

1100

1310

1390

112

237

280

116

78

650

500

750

800

970

1100

1310

1390

112

237

280

116

112

800

320

950

500

1190

1295

950

1150

130

270

225

94

95

800

400

950

800

1190

1315

1370

1450

150

315

285

116

120

800

500

950

800

1190

1315

1370

1450

150

315

285

116

120

800

630

950

800

1430

1340

1410

1490

170

354

305

135

251

1000

400

1150

800

1430

1555

1370

1450

150

315

285

116

160

1000

500

1150

800

1430

1555

1370

1450

150

315

285

116

185

1000

630

1150

800

1430

1580

1410

1490

170

354

305

135

277

 

Таблица 10. Параметры и размеры грузовых тележечных натяжных устройств

Размеры, мм

Масса

вращающихся

частей, кг

B

D

L

А

С

П

Г

Б

К

Ж

Р

h

500

400

600

800

730

300

1054

910

900

485

125

137

68

500

400

750

970

900

300

1234

1090

1080

455

125

137

78

650

400

750

970

900

300

1234

1080

1090

485

125

137

78

650

500

750

970

900

350

1234

1080

1090

576

160

155

112

800

500

950

1180

1226

365

1454

1310

1300

525

160

170

160

800

630

950

1180

1228

430

1454

1310

1300

705

200

190

244

1000

630

1150

1410

1468

430

1694

1550

1540

640

200

200

264

 

Таблица 11. Параметры и размеры грузовых рамных натяжных устройств

Размеры, мм

Масса

вращающихся

частей, кг

B

D

L

R

Б

Г

N

М

Ж

У

Е

500

400

600

856

865

960

900

120

320

450

1989

68

650

400

750

1026

1035

1130

1000

140

350

500

2084

78

650

500

750

1026

1035

1130

1200

140

450

600

2289

112

800

500

950

1180

1250

1360

1100

140

540

540

2475

160

800

630

950

1180

1250

1360

1250

160

615

615

2625

244

1000

630

1150

1410

1480

1600

1250

160

540

540

2630

264

 

5.12. Отклоняющие устройства

Направление движения ленты изменяется при помощи концевых оборотных и отклоняющих барабанов; роликовой батареи; по кривой свободного провисания ленты (рис. 28).

224

Рис. 28. Схемы отклонения ленты: а, б – на барабане; в – по кривой свободного провисания; г – на роликовой батарее

 

5.13. Очистные устройства для очистки лент и барабанов

Для обеспечения нормальной работы конвейера и повышения срока службы ленты необходима очистка поверхностей ленты и барабанов от налипших частиц транспортируемого груза. В настоящее время разработаны различные конструкции очистных устройств (рис. 29), однако лишь немногие получили широкое применение.

Частицы груза, прилипающие к ленте, напрессовываются на поверхность роликов обратной ветви ленты и вызывают ее сбегание в сторону. Применяемые очистительные устройства должны обеспечивать достаточно полную очистку при максимальной сохранности очищаемой поверхности, конструкция их должна быть простой и надежной в работе, иметь длительные сроки работы самих устройств без большого износа и загрязнения. Наибольшие затруднения доставляет очистка сильно налипающих влажных грузов (мел, глина и т. п.) и грузов, намерзающих на ленту при пониженных температурах.

Тип и устройства для очистки рабочей стороны ленты можно выбирать в зависимости от характера транспортируемого груза.

Наиболее распространены очистные устройства в виде простых скребков из износостойкой резины, мягкого металла и пластмассы, капроновых нитей. Скребки при помощи рычажной системы контргрузом (рис. 25, а) или пружиной прижимаются к ленте. Они устанавливаются, как правило, под приводным барабаном с усилием, создающим давление 104 Па. Опыт показывает, что при использовании таких очистных устройств можно удовлетворительно очистить ленту при транспортировании сухих и слабоабразивных грузов, например, угля, сухого известняка и т. д. Однако применение таких устройств сопровождается изнашиванием конвейерных лент, появлением задиров на стыках. При транспортировании липких и абразивных грузов применение таких очистных устройств положительных результатов не дает.

сканирование0037

Рис. 29. Схемы очистных устройств: а – простые скребки; б – сдвоенные скребки; в, гмногоскребковые; д – с выдвигающимся по мере износа скребком;

ж – спиральные гребки; з – гидравлические очистители; 1 – рычаг; 2 – скребок; 3 – прижимной груз; 4 – лента; 5 – капроновая щетка;
6 – спиральная резиновая щетка; 7 – струя воды; 8 – водовод

 

Для повышения эффективности скребковых очистных устройств их делают сдвоенными (рис. 29, б), многоскребковыми (рис. 29, в, г), а также со скребком, выдвигающимся по мере износа (рис. 29, д).

Кроме того, получили распространение вращающиеся против движения ленты щетки в виде лопастей, набранных из капроновых стержней (рис. 29, е) и резиновых гребков прямой или спиральной формы (рис. 29, ж). Вращающиеся щетки приводятся в движение от индивидуального привода или от приводного барабана конвейера через ускоряющую передачу. Щетки изготавливают с эластичными ребрами (лопастями), расположенными параллельно оси или по винтовой. Ребра армируются резиновыми полосами из упругих синтетических материалов или набираются из пучков капроновых нитей.

Помимо распространенных механических очистных устройств применяют гидравлические устройства, основанные на смыве сильной струей воды налипшего на ленту груза (рис. 29, з) при обеспечении ее просушки.

Поверхность нефутерованных барабанов и отдельных роликов обратной ветви очищается стальными скребками. Расположение очистного устройства должно быть таким, чтобы прилипший к ленте груз сбрасывался в разгрузочную коробку или отдельный приемник. Рабочие элементы скребковых очистных устройств выполняют металлическими, из износостойкой резины или пластмассы, закрепляют в шарнирной раме, прижатие к ленте осуществляется грузом или пружиной с помощью рычага. Для повышения срока службы скребков их выполняют двойными. Первый по ходу ленты скребок устанавливают с большим зазором от поверхности ленты, чем второй. Сначала происходит удаление основного слоя материала первым, а затем более тонкая очистка вторым скребком.

Для очистки рабочей поверхности ленты от сухих и влажных, но не липких грузов достаточно на холостой ветви установить после разгрузочного барабана одну-две дисковые прямые роликоопоры с резиновыми или металлическими дисками на ролике.

Для слабоналипающих грузов используют вибрационные очистные устройства, наибольшая эффективность которых достигается при их использовании в сочетании с другими очистными устройствами.

Гидравлические очистные устройства работают по принципу механического отделения прилипших частиц груза напорной струей воды. Они имеют простую конструкцию, но требуют установки дополнительного оборудования для подачи воды и отвода пульпы, гидроочистку (гидросмыв) применяют при обеспечении просушки ленты.

При транспортировании сильноналипающих материалов (глина, суглинок, мел, цемент, известь, формовочная земля) или при работе в условиях длительного воздействия низких температур конвейер в любом случае должен быть оборудован на холостой ветви несколькими дисковыми или спиральными роликоопорами и механическим очистным устройством в месте сбегания ленты с приводного барабана (скребком при скорости ленты до 2 м/с или щеткой при скорости более 2 м/с), прижимаемым к поверхности ленты пружинами или рычагом с грузом.

Для очистки внутренней поверхности ленты перед задним концевым барабаном на расстоянии 0,8…1 м от его оси устанавливают на холостой ветви одно- или двусторонние резиновые скребки плужкового типа.

Для очистки поверхности приводного и других барабанов также применяются стальные скребки.

Параметры и размеры очистных устройств приведены в [2, 4, 7, 8]. Обоснование типов очистительных устройств и их параметры приводятся в пояснительной записке.

 

5.14. Опорные металлоконструкции конвейера

Жесткую станину изготавливают из прокатных профилей в виде продольных балок, на которые устанавливают роликоопоры. Гибкая станина состоит из двух или четырех продольных канатов, к которым подвешивают роликоопоры. Станины обоих типов бывают опорные и подвесные.

Жесткие ставы, состоящие из стального проката (уголки, швеллеры и др.) изготовляют отдельными секциями длиной 2 – 6 м, кратной шагу роликоопор. Опорные металлоконструкции подразделяются на следующие основные узлы: опору приводного барабана (рис. 30), секции средней части (рис. 31), опору натяжного устройства (рис. 32).

Рис. 30. Пример конструкции опоры приводного барабана (ширина ленты 650 мм)

 

Примеры опорных металлоконструкций конструкций ленточных конвейеров даны в [2, 4, 8].

Рис. 31. Пример конструкции средней части и стойки средней части ленточного конвейера с шириной ленты 800 мм

 

Рис. 32. Пример конструкции опоры винтового натяжного устройства ленточного конвейера с шириной ленты 650 мм

 

5.15. Контрольные и предохранительные устройства (датчики)

На ленточных конвейерах устанавливаются предохранительные устройства, обеспечивающие контроль скорости движения; поперечного сдвига ленты; продольного порыва ленты; целостности тросов (в резинотросовой ленте); функционирования системы подачи смазки к редукторам.

Для автоматической работы транспортирующей установки или комплекса машин необходимо не только установить приборы автоматического управления, но и обеспечить длительную непрерывную работу машины при минимальном количестве обслуживающего персонала. С помощью приборов автоматики осуществляется автоматический контроль за работой основных узлов конвейеров, предотвращается возникновение аварий путем отключения всей линии или ее части 

Основные процессы, над которыми осуществляется автоматический контроль: наличие груза на ленте; обрыв и пробуксовка ленты; равномерность грузопотока; предупреждение сбега ленты в сторону; состояние поверхности барабанов, подшипников и т.д.; движение тяговых органов; места перегрузки; заполнение бункерных установок.

 

5.16. Стыковка резинотканевой конвейерной ленты

Стыковка конвейерных лент осуществляется преимущественно вулканизацией (горячей, холодной), а также механическими способами. Механическая стыковка лент (рис. 33) допускается в случаях, когда по технологическим причинам и условиям эксплуатации применение вулканизации затруднено.

Механическими средствами допускается стыковать ленты шириной до 1200 мм. Такая стыковка применяется в основном как временная на лентах с прочностью прокладок до 100 Н/мм. Шарнирные соединения применяют для стыковки лент шириной до 800 мм на конвейерах длиной до 50 м. Для оперативного соединения концов ленты (иногда для временного соединения) используют стыковку с помощью заклепок. Прочность стыков, изготовленных с помощью шарниров и заклепок, составляет 30–50% прочности ленты на разрыв, а срок службы – несколько месяцев при большем чем при вулканизации расходе ленты и повышенном износе роликов и барабанов.

сканирование0028

Рис. 33. Стыковка лент механическими средствами: а – шарнирами; б – заклепками; в – крючкообразными скобами с канатом;

г – П-образными скобами; 1 – петля; 2 – заклепка; 3 – скобы; 4 – уплотнительный шнур

 

сканирование0027

Рис. 34. Подготовка стыка при вулканизации: а, б – схемы наложения разделочной резины; в – заделки в стыке ленты;

1прослоечная резина; 2 – полоски резины; 3брекерная ткань; 4 – резиновая заготовка (заделка)

 

При вулканизации поверх прослоечной резины вдоль границ ступеней укладывают полоски резины шириной 5…10 мм, толщиной 1,5 мм (рис. 34, а). Концы стыка накладывают друг на друга, проверяя совпадение осевых линий и бортов. Стык тщательно прокатывают, торцы стыка смазывают клеем, заделывают полосками брекерной (защитной) ткани, поверх которой накладывают резиновую заготовку, толщина которой должна быть больше толщины обкладки ленты на 1,5…2 мм. Вулканизация осуществляется под прессом при температуре 140…150 °С.

 

6. Расчет ленточных конвейеров

6.1. Общие сведения

При проектировании конвейера необходимо знать характеристику транспортируемого груза, максимальную производительность, сведения об условиях работы и схему трассы со всеми необходимыми размерами. При анализе исходных данных для проектирования необходимо самостоятельно установить ряд недостающих характеристик перемещаемого груза, используя рекомендованную литературу.

Для насыпного груза должны быть заданы или назначены его наименование, насыпная плотность, род груза (рядовой, сортированный), максимальный размер типичных или наибольших кусков, влажность, коэффициенты внутреннего и внешнего трения и т. д. Недостающие характеристики, имеющие решающее значение при выборе и расчете конвейера, определяются на основании анализа заданных характеристик.

При выборе и расчете параметров элементов ленточных конвейеров, материалов для их изготовления, расчетных коэффициентов сопротивления движению ходовой части, долговечности, назначения и вида смазочных материалов необходимо учитывать условия работы конвейеров.

Условия работы зависят от производственных и температурных (климатических) условий, в которых должен эксплуатироваться конвейер. Если конвейер устанавливается в нескольких помещениях с различными производственными и температурными условиями, то в качестве расчетной базы принимается помещение с наихудшими условиями. При установке привода, например, в отапливаемом помещении, а остальной части – в неотапливаемом за основу принимается группа неотапливаемого помещения.

Расчет конвейеров при проектировании проводится в два этапа: предварительный расчет основных параметров конвейера в соответствии с техническим заданием на проектирование и поверочный расчет, определяющий прочность узлов и деталей и соответствие техническому заданию (в процессе поверочного расчета уточняются значения параметров конвейера, определенные в предварительном расчете).

Рекомендуется следующий порядок расчета ленточного конвейера общего назначения с гибким тяговым органом в виде резинотканевой ленты.

1. Общие расчеты конвейера

Цель данного этапа – на основании полученного задания и литературных источников изучить, проанализировать и дополнить исходные данные для проектирования конвейера такие, как свойства и характеристики перемещаемого груза, условия работы конвейера, обобщенный коэффициент сопротивления движению, размерные параметры трассы конвейера, вид загрузки и разгрузки конвейера, расположение привода, место установки натяжного устройства на трассе конвейера и его вид (винтовое или грузовое), необходимость применения очистных устройств для ленты и для барабанов и пр.

При анализе исходных данных для проектирования необходимо самостоятельно установить ряд недостающих характеристик перемещаемого груза, используя рекомендованную литературу или данные настоящего пособия.

2. Предварительный выбор тягового органа конвейера

Цель данного этапа – назначить в зависимости от исходных данных соответствующий тип (т. е. конструкцию и материал составных частей) гибкого тягового органа конвейера – резинотканевой ленты; получить предварительное (без выполнения тягового расчета) значение мощности привода конвейера; определить максимальное натяжение в ленте и соответствующее ему количество тканевых прокладок тягового каркаса; определить размерные и весовые параметры ленты (ширина, толщина) и привести её условное обозначение по государственному общероссийскому стандарту. Назначенные на данном этапе размерные и весовые параметры ленты используются на дальнейших этапах и, в случае необходимости, могут быть пересмотрены по итогам уточненного тягового расчета.

3. Выбор поддерживающих и направляющих устройств конвейера

Цель данного этапа – изучить назначение и конструктивные особенности концевых, отклоняющих и направляющих барабанов ленточных конвейеров, определить их место на заданной трассе и найти размерные и весовые характеристики; выбрать и обосновать конструкцию и расположение на трассе верхних (рабочих), нижних (холостых) и других видов роликоопор, определить размерные и весовые параметры роликоопор в целом и их отдельных элементов (ролики и кронштейны).

Кроме этого, после выбора поддерживающих и направляющих устройств необходимо назначить тип натяжного устройства, устройства для загрузки и разгрузки конвейера и, в случае необходимости конструкцию и место установки очистных устройств для ленты и барабанов.

4. Тяговый (проверочный) расчет конвейера

Цель данного этапа – определить методом обхода трассы по контуру тяговое усилие и мощность привода конвейера, после чего проверить прочность предварительно выбранной ленты и, в случае выполнения условия её прочности, провести расчет привода, натяжного устройства и проверочные расчеты отдельных элементов и узлов.

При невыполнении условия прочности предварительно выбранной ленты необходимо назначить её новые размерные и весовые параметры и повторить все этапы расчета.

 

6.2. Общие расчеты конвейера

При проектировании конвейера должны быть заданы или назначены характеристики перемещаемого груза, максимальная производительность, сведения об условиях работы и схема трассы со всеми необходимыми размерами. При анализе исходных данных для проектирования необходимо самостоятельно установить ряд недостающих характеристик перемещаемого груза, используя рекомендуемую литературу или настоящее  
пособие.

 В числе характеристик перемещаемого насыпного груза должны быть заданы или назначены его наименование, угол естественного откоса в покое, насыпная плотность, род груза (рядовой или сортированный), максимальный размер типичных кусков или наибольших кусков, влажность, коэффициенты внутреннего и внешнего трения и т. д. Недостающие характеристики, имеющие решающее значение при выборе и расчете конвейера, определяются на основании анализа заданных характеристик.

 Насыпная плотность ρ, углы естественного откоса в покое φn и в движении φд, группа абразивности, степень подвижности, коэффициенты внутреннего и внешнего трения транспортируемого материала определяются по [1,3,4,5] или по табл. 12.

 

Таблица 12. Физико-механические свойства насыпных грузов как объектов перемещения

Наименование груза

Насыпная

плотность, т/м3

Угол естественного откоса, град.

Группа абразивности

груза

Степень

подвижности

Коэффициент внешнего трения

Коэффициент 

внутреннего трения

в  покое

в    движении

по резине

по стали

Галька округлая

Гипс рядовой

Глина сухая

Гравий сухой

Камень

Мел кусковой

Песчано-гравийная смесь

Уголь бурый

Уголь каменный

Цемент

Шлак угольный

Щебень

Песок сухой

Опилки древесные

Земля формовочная

Известняк

Зола

Зерно

Руда

Соль поваренная

1,5–1,8

0,6–1,6

1,6–1,8

1,5–1,9

1,3–1,5

0,9–1,6

1,6–1,8

0,5–0,6

0,6–0,8

0,9–1,6

0,6–0,9

1,3–1,8

1,3–1,5

0,2–0,3

0,8–1,3

1,4–1,7

0,6–0,9

0,6–0,8

1,7–2,4

1,5–1,8

30–35

35–40

35–40

30–45

37–40

40

40–45

35–50

30–45

30–40

45

35–45

30–35

40

30–45

36–40

45–50

22

30–50

46

12

20

15

15

15

14

15

12

12

10

20

15

10

20

15

15

15

10

15

13

В

В

В

В

D

В

С

В

В

В

D

D

С

А

В

С

D

А

D

С

Легкая

Легкая

Средняя

Средняя

Малая

Легкая

Легкая

Средняя

Средняя

Средняя

Малая

Малая

Средняя

Легкая

Средняя

Малая

Малая

Легкая

Малая

Средняя

0,7–1,0

0,7–0,8

0,8–1,0

0,7–1,0

0,6–0,9

0,7–0,8

0,5–0,6

0,6–0,7

0,5–0,7

0,6–0,7

0,4–0,6

0,5–0,7

0,4–0,5

0,5–0,6

0,4–0,6

0,6–1,0

0,6–0,9

0,4–0,5

0,7–0,9

0,6–0,7

0,6–0,9

0,6–0,8

0,7–1,0

0,6–1,0

0,5–0,8

0,6–0,8

0,4–0,5

0,3–0,6

0,3–0,6

0,3–0,6

0,4–0,7

0,4–0,6

0,3–0,8

0,3–0,5

0,4–0,7

0,5–1,0

0,6–0,8

0,3–0,5

0,6–0,8

0,5–0,6

0,5–1,0

0,6–0,8

0,8–1,0

0,5–1,0

0,7–0,8

0,6–0,8

0,5–1,0

0,5–1,0

0,5–1,0

0,5–0,8

0,6–1,2

0,6–1,0

0,6–0,8

0,6–1,5

0,5–0,7

0,6–1,3

0,8–1,2

0,5–0,8

0,5–0,9

0,6–1,2

Примечания: 1. Грузы с насыпной плотностью  до 0,6 т/м3  называются легкими, от 0,6 т/м3 до 1,1 т/м3 – средними, от 1,1 т/м3 до 2,2 т/м3 – тяжелыми и свыше 2,0 т/м3 – весьма тяжелыми.

2. А – неабразивные, В – малоабразивные, С – абразивные, Dвысокоабразивные грузы.

 

При выборе и расчете параметров элементов ленточных конвейеров, материалов для их изготовления, расчетных коэффициентов сопротивления движению ходовой части, долговечности, назначения и вида смазочных материалов необходимо учитывать условия работы конвейеров.

Условия работы обусловливаются производственными и температурными (климатическими) условиями, в которых должен эксплуатироваться конвейер.

Если конвейер устанавливается в нескольких помещениях с различными производственными и температурными условиями, то в качестве расчетной базы принимается помещение с наихудшими условиями. При установке привода, например, в отапливаемом помещении, а остальной части – в не отапливаемом, за основу принимается группа не отапливаемого помещения.

Параметры, характеризующие заданные условия работы конвейера, приведены в [3, 4, 6]. Если условия работы не заданы, то они назначаются исходя из анализа имеющихся сведений по табл. 13 или [3, 4, 6].

 

Таблица 13. Показатели условий работы конвейера

Показатель

Условия работы

Легкие

Средние

Тяжелые

Весьма
тяжелые

Время работы в сутки, ч

Свойства груза:

насыпная плотность, т/м3

размер куска, мм

абразивность и коррозионность

Влажность воздуха, %

Наличие в воздухе

аб­разивной пыли, мг/м3

Температура окружающего воздуха, °С:

от

до

Место установки конвейера и его характеристика

До 6

 

До 0,6

До 20

 

Нет

До 50

 

До 10

 

 

+5

+25

Чистое, сухое, отапливаемое помещение; отсутствует абразивная пыль; конвейер доступен для осмотра и ремонта

6–12

 

0,6–1,1

20–60

 

Слабые

50–65

 

10–100

 

 

0

+30

Отапливаемое помещение; небольшое количество абразивной пыли; временами влажный воздух; средняя доступность для обслуживания

12–18

 

1,1–2,0

60–160

 

Средние

65–90

 

100–150

 

 

-20

+30

Работа в неотапливаемых поме­щениях с естественной вентиляцией, под на­ве­сами или легкими укрытиями с условиями, близки­ми к условиям открытого воздуха, на открытом воз­духе. Возможны большое количество абразив­ной пыли или повышенная влаж­ность воздуха. Плохая доступность для обслуживания

Св. 18

 

Св. 2,0

Св.160

 

Сильные

Св. 90

 

Св.150

 

 

-40

+40

Работа в неотапливаемых помещениях с условиями, близкими к условиям открытого воздуха и на открытом воздухе в очень пыльной атмосфере и при наличии факторов, вредно влияющих на работу конвейера

 

Размерные параметры трассы конвейера показаны на рис. 6.

Полную длину трассы конвейера определяют по формуле LT = L1 + L.

Схема трассы конвейера с нанесенными на ней рассчитанными числовыми значениями размерных параметров обычно выполняется до начала расчетов (без масштаба, но с соблюдением пропорций).

Обобщенный коэффициент сопротивления движению w0 для предварительного (упрощенного) определения тяговой силы и мощности двигателя конвейера назначается по табл. 14.

 

Таблица 14. Обобщенный коэффициент сопротивления w0 для ленточных конвейеров

Дальность

транспортирования L, м

Производительность, т/ч

10

20

30

100

200

400

До 10

2,0

1,4

0,92

0,67

0,50

0,37

Св. 10 до 50

0,51

0,39

0,28

0,21

0,17

0,14

Св. 50 до 125

0,29

0,23

0,18

0,14

0,12

0,10

Св. 125 до 250

0,12

0,11

0,09

0,07

0,06

0,04

Примечание. Промежуточные значения wo можно определять по графику

зависимости коэффициента сопротивления от производительности,

построенному по данным, соответствующим одному из четырех

указанных в табл. 14 диапазонов дальности транспортирования.

 

Вид загрузки и разгрузки конвейера, если он не указан в задании на проектирование, назначается самостоятельно. Загрузка обычно принимается через загрузочную воронку с направляющим лотком у одного концевого барабана, а разгрузка через другой, приводной концевой барабан. Вид и место загрузки и разгрузки показываются при помощи условных обозначений (см., например, рис. 6) на выполненной схеме трассы конвейера.

Очистные устройства, если это не предусмотрено заданием на проектирование, допускается не устанавливать. Однако при транспортировании сильно налипающих материалов (глина, суглинок, мел, цемент, известь, формовочная земля) или при работе в условиях длительного воздействия низких температур конвейер в любом случае должен быть оборудован на холостой ветви ленты несколькими дисковыми или спиральными роликоопорами и механическим очистным устройством в месте сбегания ленты с приводного барабана (скребком при скорости ленты до 2 м/с или щеткой при скорости более 2 м/с).

 Привод конвейера рекомендуется в большинстве случаев устанавливать в конце груженой (рабочей) ветви конвейера.

Вид (конструкция) натяжного устройства зависит от полной длины трассы конвейера LТ. Так, при LТ 75 м, как правило, рекомендуется винтовое натяжное устройство, при больших значениях необходима установка грузового натяжного устройства (рамного или тележечного).

Места расположения привода, натяжного и очистного устройств также показываются на схеме трассы конвейера.

В ленточных конвейерах для перемещения насыпных грузов рядовые роликоопоры на рабочей ветви, служащие для поддержания ленты с грузом и придания ей необходимой желобчатой формы, принимаются с гладкими роликами: на двухроликовых опорах, характерных для передвижных конвейеров, с углом наклона боковых роликов 15 или 20°, на трехроликовых опорах для лент с хлопчатобумажными прокладками каркаса 20°, для лент с прокладками каркаса из синтетических тканей 30° и, реже, 36 и 45°.

Роликоопоры на холостой ветви принимаются плоскими (прямыми), состоящими из одного длинного гладкого ролика.

До начала расчетов задаются также видом соединения концов конвейерной ленты в стыке (например, вулканизацией) и конструкцией приводного барабана (например, стальным сварным с гладкой наружной поверхностью и углом обхвата лентой, равным 180°).

 

6.3. Предварительный выбор тягового органа конвейера

6.3.1. Общие сведения

Цель данного этапа – назначить в зависимости от исходных данных соответствующий тип (т. е. конструкцию и материал составных частей) гибкого тягового органа конвейера – резинотканевой ленты; получить предварительное значение мощности привода конвейера; определить максимальное натяжение в ленте и соответствующее ему количество тканевых прокладок тягового каркаса; определить размерные и весовые параметры ленты (ширину, толщину) и привести её условное обозначение по государственному общероссийскому стандарту.

 Конвейерная лента – основной элемент конвейера. От правильного выбора, монтажа и эксплуатации ленты в большой степени зависит надежность работы и срок службы конвейера. Лента – наименее долговечный и наиболее дорогостоящий элемент, стоимость которого достигает 50% общей стоимости конвейера. Ленты должны обладать прочностью, гибкостью, ограниченным удлинением (вытяжкой) под нагрузкой и износостойкостью рабочей поверхности. Резинотканевые конвейерные ленты, получившие наибольшее применение в ленточных конвейерах общего применения, изготовляют по ГОСТ 20–85. Конструкция резинотканевой ленты в общем виде представлена на рис. 35.

 

Рис. 35. Конструкция и параметры резинотканевой ленты: В – ширина; 𝛿л толщина; 𝛿в толщина верхней обкладки;

𝛿н – толщина нижней обкладки; 1 – тяговый каркас из тканевых прокладок; 2 – защитная ткань (брекер);  – заполнитель из резино-каучуковой смеси

 

Резинотканевая лента имеет тяговый каркас из определенного количества тканевых прокладок (на рис.28 показан каркас из четырех прокладок), пропитанных резино-каучуковой смесью и завулканизированных в единое целое, покрытый со всех сторон защитным эластичным заполнителем также из резино-каучуковой смеси. Тяговый каркас воспринимает продольные растягивающие усилия в ленте и обеспечивает ей необходимую поперечную жесткость, а заполнитель предохраняет каркас от воздействия влаги, механических повреждений и истирания перемещаемым грузом, образуя над каркасом верхнюю (грузонесущую) и под каркасом – нижнюю (опорную) обкладки. Сверху над первой прокладкой каркаса в лентах, подвергающихся ударным нагрузкам, укладывают иногда грубую разреженную защитную (брекерную) ткань, предохраняющую каркас от повреждений при очень тяжелых и тяжелых условиях эксплуатации. По бокам прокладки каркаса защищают борта из резиново-каучуковой смеси, которые при легких условиях работы могут отсутствовать.

Ткань прокладки состоит из продольных нитей основы и поперечных нитей утка́. Наиболее употребительны синтетические ткани из полиэфирных лавсановых (типа ТЛ), капроновых (типа ТК), анидных или нейлоновых (типа ТА) и комбинированных лавсано-хлопчатобумажных (типа БКНЛ) волокон. Известны случаи применения лент с прокладками из грубой хлопчатобумажной ткани простого плетения (бельтинга) для перемещения абразивных насыпных грузов.

 Прочность одной тканевой прокладки каркаса характеризуют номинальной прочностью при разрыве тяговой прокладки по основе σp, Н/мм, и указывают цифрами в обозначении ткани прокладки.

 

6.3.2. Выбор типа ленты

При выборе типа ленты учитываются условия работы конвейера (см. табл. 13), характеристики перемещаемого груза и необходимая прочность. При перемещении большинства грузов, в том числе пищевых, применяются ленты общего назначения.

По ГОСТ 20–85 предусмотрен выпуск гладких резинотканевых конвейерных лент для перемещения сыпучих, кусковых и штучных грузов типов 1 (подтипов 1.1 и 1.2), 2, 3 и 4.

Ниже приведено описание указанных типов резинотканевых лент.

Лента типа 1 (подтип 1.1 – для очень тяжелых, подтип 1.2 – для тяжелых условий эксплуатации) – минимальная ширина ленты 800 мм; лента имеет резиновые обкладки рабочей и нерабочей поверхности и резиновые борта; каркас ленты изготавливается из тканей типов ТК-200, ТА-300, ТК-300, МК-300/100, ТА-400, ТК-400 и др. с нитями основы и утка из синтетического волокна с прочностью прокладки от 200 до 400 Н/мм; минимальное число прокладок каркаса 3; между тканевыми прокладками каркаса должны быть резиновые прослойки; под резиновой обкладкой рабочей поверхности имеется защитная тканевая прокладка толщиной 3,2 ± 0,4 мм или брекерная ткань толщиной 1,5 ± 0,2 мм; минимальные толщины рабочей/нерабочей наружных резиновых обкладок 6/2 мм, причем толщина защитной прокладки или брекера в толщину обкладки рабочей стороны не входит; классы резины по физико-механическим показателям для наружных обкладок ленты А или Б; лента применяется в очень тяжелых (транспортирование высокоабразивных и абразивных крупнокусковых грузов, например руд черных и цветных металлов, крепких горных пород кусками размером до 500 мм, бревен диаметром до 900 мм) и тяжелых (транспортирование руд черных и цветных металлов кусками размером до 350 мм, известняка, доломита и других крупнокусковых материалов кусками размером до 500 мм, бревен диаметром до 900 мм) условиях эксплуатации; лента может быть общего назначения (1.1 и 1.2), морозостойкая (1.1М и 1.2 М) и трудновоспламеняющаяся (1.2Ш и 1.2ШМ); температура окружающего воздуха от – 60 до +60 °С.

Пример условного обозначения:

Лента конвейерная типа 1, подтипа 1.1 общего назначения, шириной 1600 мм, с четырьмя прокладками из ткани ТК-300, с рабочей обкладкой 8 мм и нерабочей – 2 мм из резины класса А:

Лента 1.1 – 1600 – 4 – ТК-300 – 8 – 2 – А ГОСТ 20-85

 

Лента типа 2 – минимальная ширина ленты 300 мм; лента имеет резиновые обкладки рабочей и нерабочей поверхности; ленты трудновоспламеняющиеся и морозостойкие всех ширин, общего назначения шириной свыше 1000 мм и пищевые шириной до 800 мм изготовляют с резиновыми бортами; ленты общего назначения шириной до 1000 мм включительно изготовляют с резиновыми или нарезными бортами; каркас ленты изготовляют из тканей типов ТА-100, ТК-100, ТА-150, ТК-200-2, ТЛК-200, ТА-300, ТК-300 с нитями основы и утка из синтетического волокна с прочностью прокладки от 100 до 300 Н/мм и из тканей из комбинации полиэфирного и хлопчатобумажного волокна типа БКНЛ-55 с прочностью прокладки 55 Н/мм; минимальное число прокладок каркаса 3; между тканевыми прокладками каркаса должны быть резиновые прослойки; минимальные толщины рабочей/нерабочей наружных резиновых обкладок 3/1 мм; классы прочности резины по физико-механическим показателям для наружных обкладок ленты А, Б, И, М, Г-1, Г-2, Т-1, Т-2, Т-3; лента типа 2 общего назначения в зависимости от вида транспортируемого груза подразделяется на подтип 2.1 (руды черных и цветных металлов, крепкие горные породы кусками размером до 100 мм; кокс, известняк и другие высокоабразивные и абразивные материалы кусками размером до 100 мм и штучные грузы) и подтип 2.2 (уголь рядовой, глина, цемент, мягкие породы и другие малоабразивные материалы кусками до 150 мм); другие виды лент типа 2 – морозостойкая (тип 2М, 2ЛМ), теплостойкая (тип 2Т1, 2Т2 и 2Т3), пищевая (тип 2ПЛ); трудновоспламеняющаяся(тип 2Ш и 2ШМ); температура транспортируемого груза в зависимости от типа ленты от –60 до +200 °С; температура окружающего воздуха в зависимости от типа ленты от –60 до +60 °С.

Для лент типа 2 после класса обкладочной резины следует указывать вид борта: «РБ» – резиновый борт; «НБ» – нарезной борт.

Пример условного обозначения:

Лента конвейерная типа 2, теплостойкая, шириной 800 мм, с шестью прокладками из ткани ТК-100, с рабочей обкладкой толщиной 8 мм и нерабочей 2 мм из резины класса Т-1 с нарезными бортами:

Лента 2Т1 – 800 – 6 –ТК-100 – 8 – 2 – Т-1 – НБ ГОСТ 20–85

 

Лента типа 3 – минимальная ширина ленты 100 мм; основная характерная особенность – односторонняя резиновая обкладка с рабочей стороны ленты и нарезные борта; лента может изготовляться с нижней тканевой прокладкой каркаса, завернутой вокруг бортов каркаса к рабочей поверхности ленты; каркас ленты изготовляют из комбинированных тканей типа БКНЛ-55 с прочностью прокладки по основе 55 Н/мм или из синтетических тканей типа ТА-100, ТК-100 с нитями основы и утка из синтетического волокна с прочностью прокладки по основе 100 Н/мм; минимальное число прокладок каркаса 2; минимальная толщина рабочей наружной резиновой обкладки 2 мм; классы прочности резины по физико-меха­ническим показателям для верхней наружной обкладки ленты И, Б, П; лента применяется в легких условиях эксплуатации (транспортирование малоабразивных и неабразивных мелкокусковых сыпучих грузов типа земля, зола, известь, мел, опилки, сода с кусками размером до 80 мм, продуктов сельского хозяйства, мелких штучных и пакетированных грузов); может быть общего назначения (тип 3) и пищевая (тип 3П); температура окружающего воздуха для ленты общего назначения от –45 до +60 °С, для пищевой ленты от –25 до +60 °С.

Примеры условного обозначения:

Лента конвейерная типа 3, общего назначения, шириной 800 мм, с тремя прокладками из ткани ТК-100, с рабочей обкладкой толщиной 3 мм из резины класса Б:

Лента 3 – 800 – 3 –ТК-100 – 3 – Б ГОСТ 20-85.

 

Лента типа 4 – минимальная ширина ленты 100 мм; основная характерная особенность – лента изготовляется одно- или двухпрокладочной с резиновой обкладкой рабочей и нерабочей поверхности и нарезными бортами; каркас ленты изготовляют из комбинированных тканей типа БКНЛ-55 с нитями основы из синтетического полиэфирного и нитями утка из хлопчатобумажного волокна или из синтетических тканей типа ТА-100, ТК-100 с нитями основы и утка из синтетического волокна с прочностью прокладки по основе 100 Н/мм; между тканевыми прокладками каркаса с нитями основы и утка из синтетического волокна должны быть резиновые прослойки; минимальные толщины рабочей/нерабочей наружных резиновых обкладок 1/1 мм; класс прочности резины по физико-механическим показателям для наружных обкладок ленты И, Б, С, П; лента применяется в легких условиях эксплуатации (транспортирование малоабразивных и неабразивных мелкокусковых сыпучих грузов с кусками размером до 80 мм аналогично ленте типа 3, продуктов сельского хозяйства, мелких штучных и пакетированных грузов и мелких упакованных пищевых продуктов); может быть общего назначения (тип 4) и пищевая (тип 4П); температура окружающего воздуха от –45 до +60 °С.

Пример условного обозначения:

Лента конвейерная типа 4, пищевая, шириной 500 мм, с двумя прокладками из ткани БКНЛ-65, с рабочей обкладкой толщиной 2 мм и нерабочей 1 мм из резины класса П:

Лента 4П – 500 – 2 – БКНЛ-65 – 2 – 1 – П ГОСТ 20-85.

После выбора по исходным данным типа ленты необходимо привести её конструкцию (аналогично рис. 28), краткое описание ленты с указанием выбранной ткани прокладок каркаса и прочности при разрыве тяговой прокладки по основе σp, Н/мм.

 

6.3.3. Предварительное определение мощности привода конвейера

Цель предварительных расчетов – найти приближенное значение максимального усилия в ленте для выбора ее параметров, а также возможности дальнейшего выбора элементов конвейера (барабаны, роликоопоры).

Мощность на приводном барабане конвейера, кВт

где Qзаданная массовая производительность, т/ч; woобобщенный коэффициент сопротивления движению (см. табл. 14); Lг длина горизонтальной проекции трассы конвейера, м; Hвысота подъема груза, м. Знак «плюс» ставится при подъеме груза, а знак «минус» при опускании груза.

Тяговое усилие на приводном барабане, Н

где n – скорость движения ленты по заданию, м/с.

4

Рис. 36. Схема приводного устройства: а – без отклоняющего барабана;

б – с отклоняющим барабаном для увеличения угла обхвата; Sсб – усилие в сбегающей ветви, Н

 

Натяжение в набегающей на приводной барабан ветви ленты (рис. 36).

где  – тяговый фактор (табл. 15); e= 2,72 – основание натуральных логарифмов; f– коэффициент трения между лентой и поверхностью приводного барабана, назначается исходя из заданных для проектирования и дополнительно назначенных данных, а также условий работы (табл. 4); – угол обхвата барабана лентой в радианах (первоначально принимается , что соответствует углу обхвата 180°).

 

Таблица 15. Значения тягового фактора

Коэффициент трения f

Угол обхвата барабана лентой , град/рад

180/3,14

190/3,22

200/3,50

210/3,67

240/4,19

0,20 (стальная, гладкая, влажная поверхность барабана)

1,88

1,94

2,01

2,08

2,31

0,30 (стальная, гладкая, сухая или влажная, футерованная резиной поверхность барабана)

2,57

2,71

2,85

3,01

3,52

0,40 (сухая, футерованная резиной поверхность барабана)

3,52

3,78

4,05

4,34

5,35

 

6.3.4. Расчет производительности и определение ширины ленты

Производительность конвейера – количество материала, проходящего через поперечное сечение потока груза в единицу времени.

Объемная производительность, м3/ч,

V=3600Fv,                                                       (17)

где Fплощадь поперечного сечения, м2; v – скорость движения ленты, м/с.

Массовая (весовая) производительность, т/ч,

где F, м2; v, м/с; – насыпная плотность груза, кг/м3.

Либо производительность, т/ч,

где F, м2; v, м/с;, т/м3.

Таким образом, производительность зависит от скорости ленты и погонной нагрузки груза на нее. Определим площадь поперечного сечения потока материала.

               

Случай I. Плоская лента без бортов

На плоской ленте без бортов (рис. 37, а) насыпной груз размещается по треугольнику с углом свободного расположения груза в поперечном сечении движущейся ленты , где  – угол естественного откоса груза в покое.

Рис. 37. Схемы поперечного сечения потока груза на ленте: а – без бортов; б – с бортами

 

На наклонном конвейере площадь поперечного сечения потока груза уменьшается за счет скатывания материала с ленты вниз. Это учитывается коэффициентом уменьшения сечения груза c. Его величина зависит от угла наклона конвейера и подвижности груза.

Предварительно обозначим

где b – ширина расположения груза на ленте, м; B – ширина настила, м. Обычно К = 0,9, либо b=0,9B-0,05 м.

Соответственно площадь сечения потока, м2,

Приняв средние значения  =15 град, с = 0,97 и K = 0,85, можно получить формулу для предварительных расчетов

Случай II. Плоская лента с бортами

На ленте с бортами (рис. 37, б) общая площадь сечения груза складывается из суммы площади треугольника и прямоугольника:

F=F1 + F2.

Обозначим , отсюда площадь, м2,

Приближенно можно принять

 

Случай III. Желобчатая лента

На желобчатой ленте площадь сечения потока будет складываться из площади треугольника и площади трапеции (рис. 38)

 

Рис. 38. Площадь сечения потока груза

 

Площадь трапеции, м2,

Примем K=b/B и K1=b1/B.

Тогда

Суммарная площадь поперечного сечения

Для предварительных расчетов:

– при

– при

Далее, подставляя значение рассчитанной площади поперечного сечения потока материала в формулы (17), (18) или (19), можно определить производительность конвейера.

При заданной производительности ширина ленты конвейера с желобчатыми опорами

где Q, т/ч; v, м/с; – насыпная плотность перемещаемого груза, т/м3; Kп – коэффициент типа роликоопор; так, для желобчатой трехроликовой роликоопоры с углом наклона боковых роликов 30° Kп = 470, 550 и 640 соответственно для легкой, средней и малой степени подвижности груза; K</