4. Конвейеры с гибким тяговым органом

4.1. Ленточные конвейеры

Наибольшее распространение на заводах по переработке торфа получили ленточные конвейеры (ГОСТ 22644-77 - ГОСТ 22647-77).

В торфяных машинах ленточные конвейеры используются для перемещения фрезерного и кускового торфа (машины МТФ-62, МТФ-37) [9].

Это объясняется в первую очередь тем, что ленточные конвейеры из-за значительной скорости движения имеют производительность, во много раз превышающую производительность других конвейеров. Они бесшумны в работе, могут иметь сложную трассу с горизонтальными и наклонными участками, благодаря простоте конструкции и эксплуатации имеют высокую надежность.

К недостаткам ленточных конвейеров можно отнести высокую сто­имость ленты (до 50% общей стоимости конвейера), сложность исполь­зования при транспортировании липких, горячих и тяжелых штучных грузов, малый угол наклона конвейеров, что значительно увеличивает длину конвейера и используемых для них наклонных галерей.

4.1.1. Устройство конвейера

Ленточный конвейер [2, 3] состоит из бесконечной ленты (рис. 18), которая огибает концевые приводной и натяжной барабаны. Лента опирается на поддерживающие ролики: верхние и нижние, которые закреплены на станине. Грузонесу­щей является верхняя ветвь ленты, она загружается материалом из загрузочной воронки, разгружается либо с помощью промежуточных разгрузочных устройств или через концевой барабан в разгрузочную воронку.

Очистка ленты от прилипшего материала производится очист­ным устройством.

Д

Рис. 18. Общий вид и основные узлы ленточного конвейера:

1 – лента; 2 – привод; 3 – редуктор; 4 – двигатель;

5, 11 – роликоопоры; 6 – станина; 7 – натяжной барабан;

8 – натяжное устройство; 9 – загрузочное устройство;

10 – очистное устройство

ля устойчивого неподвижного положения груза на ленте угол наклона лен­точных конвей­еров не должен превышать на 10÷15° меньше­го угла трения груза о ленту в покое. Для фрезерного торфа угол наклона конвейера с гладкой лентой желобчатой формы (при подъеме материала) принимают равным 22°, для торфяных брикетов 15°.

Конвейерная лента. В ленточных конвейерах лента является од­новременно тяговым элементом и грузонесущим органом. Отсюда требо­вания к конвейерным лентам: высокая прочность и износостойкость на истирание о транспортируемый груз и опорные устройства, малая масса и небольшое относительное удлинение, высокая эластичность как в продольном, так и в поперечном направлениях, стойкость к воздейст­вию груза и окружающей среды. Этими требованиями и определяется конструкция конвейерной ленты.

На торфоперерабатывающих предприятиях применяют резиноткане­вые ленты как наиболее распространенные.

Срок службы конвейерных лент зависит от условий эксплуатации, но при трехсменной работе не должен быть меньше регламентированных значений (приложение 2) без учета вторичного их использования.

Для определения категорий условий эксплуатации конвейерных лент пользуются суммарной оценкой отдельных факторов (приложение 3).

Конвейерные ленты рассчитывают по максимальному статическому натяжению S_max, определяемому методом последовательного обхода по контуру. Расчетом определяют необходимое число i_n прокладок с учетом запаса n прочности (табл. 16) [1, 2] ленты на разрыв:

, (4.1)

где B – ширина ленты, м; σ_p – предел прочности одного мм одной прокладки на разрыв, Н/мм (табл. 8).

Таблица 16

Тип ленты	Число прокладок	Коэффициент запаса проч­ности n при угле нак­лона конвейера
		β ≤ 10°	β > I0°
Резинотканевая, общего назначения и морозостой­кая Теплостойкая Повышенной теплостой­кости	До 5 Более 5 Любое Любое	8 9 10 20	9 10 10 20

Относительно высокий коэффициент запаса прочности принимают в связи с ослаблением ленты в местах стыков, наличием неучтенных напряжений на изгиб, возникающих при огибании лентой поворотных пунктов, а также неравномерным распределением напряжения между все­ми прокладками.

Если в результате расчета полученное число прокладок окажет­ся больше максимального значения (табл. 16), то необходимо приме­нять более прочную ленту или ленту большей ширины, уменьшив соот­ветственно рабочую скорость конвейера.

Опорные устройства. В качестве опорных устройств чаще всего используются роликоопоры, реже настил – при транспортировании штуч­ных грузов в месте их упаковки.

По назначению роликоопоры (рис. 19) делятся на рядовые (верхние и нижние), предназначенные для поддержания ленты между барабанами и придания ей необходимой желобчатой формы сечения, и специальные, выполняющие следующие функции: центрирующие – регулирование положения ленты относительно продольной оси; амортизирующие – смягчение ударов груза о ленту в местах загрузки; очистные – очистка ленты от частиц налипшего груза; переходные – изменение желобчатости ленты перед концевыми барабанами [11].

Р

Рис. 19. Роликоопоры: а–г – для верхней ветви конвейера соответственно рядовая прямая, рядовая желобчатая, амортизирующая, центрирующая; д–ж – для нижней ветви соответственно рядовая прямая, дисковая очистная, рядовая желобчатая

ядовые опоры могут быть прямыми и желобчатыми. Первые состоят из ролика, установленного на кронштейнах, прикрепленных к опорной раме конвейера (рис. 19, а, д); вторые имеют кронштейн, на стойках которого смонтированы ролики (рис. 19, б, ж).

Роликоопоры верхней грузовой и нижней порожней ветвей отли­чаются друг от друга. Для увеличения производительности конвейера на грузовой ветви применяют желобчатые роликоопоры, состоящие из двух или чаще трех прямых роликов (ГОСТ 22645-77). Однороликовые прямые опоры используют для порожней ветви и редко для грузовой.

Ось роликоопоры конструктивно выполняется жесткой на цапфах или гибкой из каната. Наибольшее применение получили жесткие роликоопоры.

На рис. 20, а показана универсальная жесткая роликоопора, позволяющая изменять положение среднего и боковых роликов 1 в зависимости от конкретных условий. Боковые ролики этой опоры смонтированы на поворотных кронштейнах 2 с эксцентриками 3, а средний ролик на поворотной раме 4.

П

Рис. 20. Конструкции трехроликовых

роликоопор: а – универсальная жесткая;

б – подвесная шарнирная; в – центрирующая

одвесные роликоопоры (рис. 20,б), прикрепляемые к натянутым вдоль рамы стальным проволочным канатам 5, применяют при транспортировании крупнокусковых грузов. Податливость подвесных опор в продольном направлении снижает динамические нагрузки при наезде на ролики 6 крупных кусков груза. Сопротивление движению на этих опорах выше, чем на опорах с жесткими осями.

Центрирующие роликоопоры (рис.20,в) устанавливаются на конвейере для обеспечения устойчивого направленного движения ленты, особенно при повышенных скоростях движения, как на рабочей, так и на обратной ветви ленты. Основными элементами такой опоры являются поворотная траверса 2, дефлекторные ролики 3, опорные катки 5 и упорный подшипник 6.

Принцип действия такой роликоопоры следующий. При смещении ленты в сторону от оси конвейера, которое может возникнуть из-за некачественного монтажа конвейера, неправильной стыковки концов ленты, смещения потока груза от оси ленты и т. д. на дефлекторный ролик 3 начнет давить край ленты, и ролик через рычажную систему повернет роликоопору на некоторый угол. При отклонении ролика от положения, перпендикулярного направлению движения ленты, начинается её проскальзывание по поверхности ролика. Сила трения, направленная к оси конвейера, восстановит нормальное движение конвейерной ленты. В момент прекращения давления ленты на дефлекторный ролик роликоопора снова примет нормальное положение.

Роликоопоры (ГОСТ 22646-77) представляют собой отрезок тру­бы, установленной на оси с помощью двух однорядных шарикоподшип­ников (для тяжелых конвейеров используются роликоподшипники). От загрязнений подшипники защищены лабиринтными уплотнениями.

Основные элементы роликоопор – ролики, изготавливаемые со сквозной осью или с полуосями. Наиболее распространены ролики со сквозной осью (рис. 21, 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.

На рис. 21, 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. 21, в) или с пневмокатками 15 (рис. 21, 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), 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. 17.

Рис. 21. Ролики: а – со сквозной осью; б – с полуосями;

в – амортизирующий с резиновыми кольцами;

г – амортизирующий с пневмокатками

Оси роликов имеют по концам лыски, предназначенные для их фиксации от проворачивания. Оси лысками закладывают в прорези сто­ек, которые в свою очередь крепят болтами к раме конвейера. Угол наклона боковых роликов α₁- для трехроликовой и α₂ – дли двухроликовой опоры, а также диаметры и длины роликов принимают в зави­симости от ширины ленты (табл. 17). По способу смазки различают ролики с долговременной смазкой (раз в три года) и с периодической (для роликов диаметром 159 мм и более) с помощью пресс-масленок.

Параметры верхних рядовых желобчатых роликоопор Таблица 17

Ширина ленты, мм	Размеры, мм								Угол наклона , 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

Примечание Приведены данные для лент шириной до 1200 мм.

Для лент разной ширины применяют ролики двух-трех размеров (легкий, нормальный, тяжелый), выбираемых в зависимости от насып­ной плотности транспортируемого груза соответственно менее 0,8; 0,8÷1,6 и 1,7÷2,5 т/м³. Таким образом, для транспортирования торфа следует использовать ролик минимального размера для выбран­ной ширины ленты.

Конструкции и параметры роликоопор для холостой ветви конвейера показаны на рис. 19, д, е, ж. Наиболее часто используется однороликовая опора по рис. 19, д. 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), агрессивных, налипающих насыпных грузов устанавливаются футерованные резиной ролики, для всех других грузов – гладкие ролики (табл. 18). На различных участках трассы роликоопоры устанавливаются на разном расстоянии друг от друга.

Параметры нижних прямых роликоопор Таблица 18

Ширина ленты, мм	Размеры, мм										Масса врщающихся 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 d_б одинаков для всех типов роликоопор

Расстояние (шаг) между роликоопорами на рабочей ветви принимают в зависимости от ширины ленты и насыпной плотности перемещаемого груза (табл. 19) [8].

Таблица 19

Шаг установки рядовых роликоопор на груженой ветви ленты l^/, мм

Насыпная плотность груза, т/м^3	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 l^/.

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 l_р. 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 l^/.

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.

Для порожней ветви максимальное расстояние между роликоопо­рами l^// принимают равным 3 м для лент шириной 1000 мм включите­льно и 2,5 м для более широких лент. Практически роликоопоры по­рожнего участка конвейера устанавливают на расстоянии l^// = 2l^/. На выпуклых вверх криволинейных участках конвейера расстояние между роликоопорами принимают равным половине расстояния между ними на прямо­линейных участках трассы конвейера.

Приводной натяжной, отклоняющий барабаны.

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. 22.

Барабаны изготовляют сварными из листовой стали и, реже, литыми из чугуна. Поверхность барабана может быть футерована резиной, что способствует повышению коэффициента трения между лентой и барабаном.

Г

Рис. 22. Барабаны: а – приводной; б – натяжной и отклоняющий

на вращающейся оси; в – то же на неподвижной оси

ОСТ 22644-77 предусматривает ряд диаметров приводных и неприводных не футерованных барабанов: 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000 мм. Длину барабана принимают на 100 (В = 300÷650) или 150 мм (В = 800÷1000) больше ширины ленты.

При огибании барабана в ленте возникают дополнительные из­гибные напряжения σ_изг. Чем толще лента, тем при одном и том же диаметре барабана выше напряжения σ_изг. На величину дополнитель­ных напряжений σ_изг влияет также прочность прокладок ленты, так как с ростом прочности увеличивается общая жесткость ленты, а следовательно, σ_изг

Наибольшие суммарные напряжения возникают в тяговом элементе в точке набегания на приводной барабан, где в ленте возникают максимальные напряжения на разрыв. На натяжном и отклоняющих бара­банах напряжения в ленте имеют меньшую величину. Поэтому диаметры натяжного D_нб и отклоняющих D_от.б барабанов при одних и тех же условиях могут быть меньше диаметра D_пр.б приводного барабана.

Диаметры D_б (мм) барабанов ленточного конвейера определяют по формуле

, (4.2)

где к_σ – коэффициент, зависящий от прочности ленты и назначения барабана (табл. 20) [8].

Таблица 20

Назначение барабана	Коэффициент кσ при прочности тканевой прокладки σр , Н/мм ширины
	100	120-200	250-300	350-400
Приводной Натяжной концевой Отклоняющий	150-160 120-130 100-110	170-180 135-145 120-125	180-190 145-150 125-135	190-200 150-160 135-140

Подсчитанный по формуле (4.2) и округленный до ближайшего значения согласно ГОСТу диаметр D_пр приводного барабана должен быть проверен по действующему давлению ленты p_л (МПа) на поверх­ность барабана:

, (4.3)

где α – угол обхвата лентой барабана, град; В – ширина лен­ты, мм.

Допускаемое давление на поверхность барабана для резинотканевой ленты [p_л] = 0,2 ÷ 0,3 МПа.

В ленточном конвейере тяговое усилие с приводного барабана на ленту передается за счет сил трения.

Для исключения пробуксовки барабана должно быть выполнено условие Эйлера с учетом коэффициента к_т запаса сил трения:

, (4.4)

где μ – коэффициент трения (сцепления) ленты по поверхности барабана; α – угол обхвата лентой приводного барабана, рад; к_т =1,15÷1,2 [8].

Эффективность фрикционного провода определяется величиной тягового фактора - e^μα. Чем больше значение тягового фактора, тем меньше величина максимального натяжения ленты. Увеличение тягового фактора возможно вследствие повышения μ и α.

Для увеличения коэффициента трения поверхность привод­ного барабана покрывают (футеруют) резиной гладким слоем или с насечкой – шевронная футеровка (табл. 21) [8].

Таблица 21

Поверхность приводного барабана	Состояние сопри­касающихся по­верхностей лен­ты и барабана	Атмосферные условия	Коэффициент сцепления
Стальной или чугунный без футеровки	Чистые Пыльные Загрязненные (уголь)	Сухо Сухо Влажно	0,4 0,3 0,2
Футеровка прорези­ненной лентой	Чистые Пыльные Загрязненные (уголь)	Сухо Сухо Влажно	0,45 0,35 0,25
С шевронной резиновой футеровкой	Чистые Пыльные Загрязненные	Сухо Сухо Влажно	0,5 0,4 0,3

Еще большее увеличение тягового фактора дает повышение уг­ла обхвата α посредством установки отклоняющих барабанов.

В связи с разным натяжением тяговой ленты в местах набегания и сбегания с барабана происходит ее упругое проскальзывание по барабану, действующее всегда в сторону большего натяжения, то есть навстречу движению. Это упругое скольжение вызывает дополнительный износ обода барабана и ленты. Приводные барабаны изготавливают с цилиндрическими и бочкообразными ободами. При использовании бочко­образных барабанов улучшается центрирование ленты.

Основные параметры приводных барабанов ленточных конвейеров приведены в приложении 4, а концевых, оборотных и отклоняющих барабанов в приложении 5.

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 её в процессе работы и сохраняют некоторый запас длины ленты, необходимый для ремонта её при повреждениях.

В ленточных конвейерах горизонтальных, наклонных и наклонно-горизонтальных длиной до 100 м используются чаще всего винтовые, пружинно-винтовые и поперечные грузовые натяж­ные устройства.

Натяжные устройства могут быть винтовыми и грузовыми, а по их расположению на трассе – хвостовыми и промежуточными; натяжение ленты осуществляют перемещением натяжного барабана.

Ход натяжного устройства l_н (м) состоит из двух слагаемых: рабочего l_нр и монтажного l_нм. Величина рабочего хода натяжного устройства зависит от упругости ленты. Длина монтажного хода необходима для обеспечения возможности ее ослабления при стыковке и ремонтных работ на приводе:

, (4.5)

где к_н – коэффициент, зависящий от угла наклона конвейера: при угле до 10° – к_н = 0,85, свыше 10° – к_н = 0,65; ε – нормируемый показатель удлинения ленты по основе при нагрузке, составляющей 10% номинальной прочности образца, % (см. табл. 11).

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

Натяжное усилие P_н, необходимое для перемещения натяжного устройства с барабаном, равно

, (4.6)

где S_нб – усилие в точке набегания тягового органа на натяжной барабан; W_н – сопротивление движению натяжного устройства; m_н – масса натяжного устройства; w_н – коэффициент сопротив­ления движению натяжного устройства; w_н = 0,05 и 0,4 при передви­жении соответственно на колеса и на ползунах.

Натяжное устройство должно обеспечивать необходимое натяже­ние конвейерной ленты на грузовой ветви. Из условия обеспечения спокойного движения груза максимальная величина прогиба f_max ленты между роликоопорами грузовой ветви должна составлять

, (4.7)

где S_гр.min – минимальное натяжение ленты на грузовой ветви. Так как максимально допустимая величина провиса ленты /f_max/ = (0,0125÷0,025)l^/, то из (4.7) получим

. (4.8)

Для конвейеров длиной до 100 м с простой конфигурацией принимают меньшее значение предела, равное пяти, при большей длине конвейе­ра или сложной трассе коэффициент увеличивается до 8÷10.

Параметры и размеры винтовых натяжных устройств приведены в приложении 6, грузовых тележечных натяжных устройств – в приложении 7, а грузовых рамных натяжных устройств – в приложении 8.

Загрузочное устройство конвейера.

Загрузочные устройства 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. Эти устройства имеют большие габаритные размеры и конструктивно сложны.

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

Рис. 23. Схема загрузочной воронки

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. Устройства с самотечным движением груза, состоящие из загрузочной воронки и направляющего лотка (рис. 23), не имеют приводных механизмов, просты по конструкции и применяются наиболее часто.

В большинстве случаев загрузка происходит у заднего концевого барабана. 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.

Днище лотка воронки, воспринимающего удары струи загружаемого груза и направляющего его на ленту, устанавливается наклонно к ленте под углом , на 8÷10 больше угла внешнего трения груза о поверхность днища лотка (угол внешнего трения равен арктангенсу коэффициента внешнего трения). 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. 22.

Размеры направляющего лотка загрузочного устройства Таблица 22

Ширина ленты, мм	Высота лотка (не менее), м	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
В1 = 0,5В; В2 = (0,6 – 0,7)В

Под лентой в месте крепления на раме направляющего лотка с учетом рекомендаций подразд. 5.6 настоящего пособия устанавливается батарея желобчатых роликоопор, причем ближняя к концевому барабану роликоопора в этой батарее является переходной, остальные роликоопоры – рядовые.

Разгрузочные устройства. Материал с ленточных конвейерах разгружается через концевой барабан или в промежуточных точках трассы с помощью плужковых сбрасывателей и двухбарабанной сбрасы­вающей тележки.

П

Рис. 24. Схема разгрузочных устройств:

а – сбрасывающая воронка; б – плужковый сбрасыватель односторонний; в – двухсторонний; г – двухбарабанная сбрасывающая тележка

лужковый сбрасыватель представляет собой пластину, располо­женную перпендикулярно поверхности ленты (рис. 24). В плужковых сбрасывателях одностороннего действия (рис. 24 а) пластина установ­лена под углом 35÷40⁰ к продольной оси ленты. В сбрасывателях двухстороннего действия (рис 24 б) угол между пластинами равен 60⁰.

Сбра­сыватель односторон­него дейст­вия наибо­лее простой, но в месте разгрузки вследствие трения груза о ленту возникает дополните­льная сила, стремящая­ся сдви­нуть ее с роликоопор. В сбрасывателях двухстороннего действия сдвига ленты не происходит, но его конструкция сложнее, так как необходима уста­новка двух разгрузочных рукавов.

Для разгрузки материала в нескольких точках конвейера уста­навливают либо несколько стационарных откидных плужковых сбрасыва­телей, либо используют сбрасыватель, установленный на подвижной тележке. Тележка перемещается под лентой по рельсам, расположенным по бокам вдоль конвейера. На тележке под лентой располагают прямые роликоопоры или настил, с помощью которых лента под плужком выпрям­ляется, а над лентой на стойках закрепляют плужок.

В двухбарабанном разгрузочном устройстве на тележке 1 (рис. 24 г) ставят два отклоняющих барабана 2 и прямые направляющие роли­коопоры. Лента, последовательно огибая барабаны, верхней рабочей поверхностью касается нижнего барабана, для того чтобы на ленте не напрессовывались прилипшие частицы груза, под верхним барабаном установлена вращающаяся щетка или скребок. Материал через верхний барабан разгружается в воронку 3 и по двум боковым рукавам 4 направляется в бункера, расположенные под конвейером.

При использовании индивидуального привода для двухбарабанной сбрасывающей тележки он должен развивать тяговое усилие

, (4.9)

где W_бт – сопротивление движению ленты на барабанной тележке; G_бт – ее вес; w^// = 0,03÷0,04 коэффициент сопро­тивления движению тележки по рельсам.

Для предотвращения буксования тележки должно соблюдаться условие

, (4.10)

где f – коэффициент трения скольжения колес по рельсам; n и n₁ – соответственно общее число и количество ведущих колес.

О

Рис. 25. Очистные устройства

а – скребок; б – щетка

чистные устройства. Для сухих и влажных, но не липких гру­зов для очистки ленты от остатков материала используют прижимные cкребки (рис. 25 а).

Для липких материалов применяют вращающиеся щетки (рис.25 б) с приводом от вала приводного барабана через промежуточную звездочку или от электродвигателя. Щетка к барабану прижимается с помощью контргруза.

Станина конвей­ера состоит из про­дольных балок, на ко­торых закрепляются верхние и нижние роликоопоры, и усилен­ных рамных конструк­ций для размещения привода и натяжной станции. Продольные балки станины опира­ются на периодически расставленные стойки, которые закрепляются на полу помещения.

Опорные металлоконструкции подразделяются на следующие основные узлы: опора приводного барабана, секции средней части, опора натяжного устройства. Примеры опорных металлоконструкций конструкций ленточных конвейеров даны в [2, 4, 8].

Контрольные и предохранительные устройства.

Контрольные при­боры ленточных конвейеров на заводах по переработке торфа выведены на центральный пункт управления. Кнопки включения и выключения двигателя расположены в месте нахождения обслуживающего персонала. Кроме этого, вдоль конвейера протягивают трос, соединенный с пу­тевыми выключателями, для аварийной остановки конвейера.

4.1.2. Расчет производительности

При расчете параметров производительности ленточного конвейера определяют ширину ленты.

Расположение груза на ленте зависит от формы поддерживающих роликов грузовой ветви. Чтобы материал не просыпался, ширина ленты конвейера должна быть больше основания слоя материала (рис. 26):

Рис.26. Схема расположения груза на ленте конвейера с роликоопорами: а – однороликовая; б – двухроликовая; в – трехроликовая

,м. (4.11)

Площадь поперечного сечения груза F (м²) на плоской лен­те представляет собой равнобедренный треугольник (рис. 26 а) с уг­лом при основании φ_д и равна

. (4.12)

Угол естественного откоса в движении принимают равным φ_д = 0,35φ в связи с растеканием материала на ленте при ее набега­нии на роликоопоры.

Для желобчатой двухроликовой опоры (рис. 26 б)

.

В случае использования желобчатой трехроликовой опоры площадь поперечного сечения материала также прямо пропорциональна члену (0,9B-0,05)².

Тогда, согласно формулам (3.5) и (4.11, 4.12), производительность ленточного конвейера равна

, (4.13)

где к_n– коэффициент, учитывающий степень подвижности (угол естественного откоса) и форму поперечного сечения груза (табл. 23); к_β – коэффициент снижения производительности наклонных конвей­еров (рис. 27) [8].

Отсюда необходимая ширина ленты

. (4.14)

М

Рис. 27. Зависимость коэффици­ента к_β от угла установки конвейера

аксимально допустимая скорость ленты при разгрузке через головной барабан зависит от характеристики груза и ширины ленты (табл. 24) [8].

На брикетных заводах транспортирование грузов с большими скоростями может вызвать интенсивное пыление, поэтому при транспортировании сухих пылевидных грузов (торф, уголь) не рекомендуется принимать скорость ленты более 1,6 ÷ 2 м /с.

Рассчитанную по формуле (4.14) ширину ленты округляют до ближайшего значения по ГОСТу и проводят соответствующую корректировку скорости транспортирования груза.

Таблица 23

Роликоопоры	Коэффициент кn при угле естест­венного откоса в движении φд, град			Роликоопо­ры	Коэффициент кn при угле естествен­ного откоса в дви­жении φд, град
	15	20	25		15	20	25
Однороликовая Двухроликовая α = 15° α = 20°	250 500 570	330 580 615	420 660 660	Трехроликовая α = 20° α = 30° α = 45°	470 550 635	550 625 690	640 700 750

При транспортировании грузов, содержащих куски, принятая по производительности ширина ленты должна быть проверена по гра­нулометрическому составу:

, (4.15)

где к_г – коэффициент, учитывающий гранулометрический состав для груза;

к_г = (2,7÷3,2) – несортированного; к_г = (3,3÷4) – сорти­рованного.

Большее значение ширины ленты, полученное с помощью выражений (4.14) и (4.15), округляют до ближайшего значения по ГОСТ 20-85.

Таблица 24

Характеристика транспор­тируемого груза	Скорость ленты конвейера vм/с при ширине B, мм
	400-500	650	800	1000	1200
Пылевидные сухие, пылящие Хрупкие, кусковые, крошение которых снижает их качество Зернистые и порошкообразные, в том числе рыхлые вскрышные породы Мелкокусковые, a^/ ≤60 мм	1,0 1,25 1,6 1,6	1,0 1,6 2,5 2,0	1,0 2,0 3,15 2,5	1,25 2,0 4,0 3,15	1,25 2,5 4,0 4,0

4.1.3. Тяговый расчет конвейера и мощность привода

Исход­ные данные для тягового расчета: длина конвейера L и отдельных его участков, угол наклона β, характеристика тран­спортируемого груза (ρ, a^/, влажность, абразивность), про­изводительность Q, скорость движения ленты υ и ее ширина B, тип роликоопор, условия эксплуатации.

Погонную нагрузку q_гр от материала определяют, преобра­зуя формулу (3.1):

. (4.16)

Масса 1 м длины вращающихся частей роликоопор равна соответствен­но для груженой и для порожней ветвей.

Массы вращающихся частей роликоопор и можно определить по каталогам заводов-изготовителей или приближенным формулам [8]:

для трехроликовой опоры

, (4.17)

для однороликовой опоры

, (4.18)

где A_m и Б_m – коэффициенты для роликов легкого, среднего и тяжелого типов: 8 и 9; 10 и 10; 15 и 12 соответственно.

Погонную нагрузку от ленты приближенно определяют в зависи­мости от ширины ленты конвейера:

, (4.19)

или при известной толщине ленты δ_л, вычисленной по формуле (2.1);

, (4.20)

где δ_л – толщина ленты, мм; В – ширина ленты, м; 1,1 – плотность ленты, т/м³.

Ориентировочный тяговый расчет производится с использовани­ем обобщенного коэффициента к_g, учитывающего все сосредоточенные сопротивления движению: на барабанах, местах погрузки, разгрузки и др.

Сопротивления движению соответственно на грузовой и порожней ветвях равны

,

, (4.22)

где L_г – длина конвейера по горизонтали.

В формуле (4.21) следует принимать знак «плюс» при подъеме ма­териала, «минус» – при спуске, а в формуле (4.22) – наоборот.

Величина коэффициента к_g зависит от длины конвейера [8]:

Длина конвейера, м	6	10	20	30	40	50	80	100	200
кg	6	4,5	3,2 2,8	2,8	2,6	2,2	1,9	1,75	1,45

Коэффициент сопротивления движению w_гр на грузовой ветви при трехроликовых опорах в зависимости от условий эксплуатации можно принять следующим:

Условия работы конвейера	Легкие	Средние	Тяжелые	Очень тяжелые
Длина конвейера, м до 100 м включительно более 100 м	0,02 0,018	0,025 0,022	0,035 0,032	0,045 0,042

Для порожней ветви коэффициент сопротивления w_пор для тех же условий работы соответст­венно равен: 0,018; 0,022; 0,03; 0,04.

С помощью формул (4.21) и (4.22) можно вычислить сопротивле­ния на грузовой и порожней ветвях прямолинейного наклонного конвей­ера. Для конвейера, имеющего наклонный и горизонтальный участки, эти формулы соответствующим образом преобразовывают (см. п. 3.3).

Определив W_гр и W_пор, вычисляют тяговое усилие на при­водном барабане:

(4.23) Тяговое усилие на приводном барабане можно выразить через усилия в точках набегания S_нб и сбегания S_сб с приводного бара­бана (3.21). С другой стороны, S_нб и S_сб взаимосвязаны уравне­нием Эйлера (4.4).

Решая совместно уравнения (3.21), (4.4) и (4.23) вычисляют величину максимального натяжения тягового органа

(4.25)

и по нему производят расчет ленты на прочность, определив количе­ство прокладок i_n (4.1) и ее толщину δ (2.1).

и мощность двигателя

, (4.24)

где к_з = 1,0÷1,2 – коэффициент запаса установочной мощности

4.1.4. Порядок расчета ленточного конвейера

Исходные данные: производительность Q , размеры конвей­ера L, Н и его отдельных участков, характеристика перемещае­мого груза, место установки и условия эксплуа­тации ρ, φ, φ_д, f_вн, f.

Определение размеров поперечного сечения ленты.

Ширину ленты B определяют по формуле (4.14). При этом рекомендуется при B ≤ 0,8 м применять плоские роликоопоры, а при большей ши­рине ленты – двух- или трехроликовые опоры. Скорость υ тран­спортирования груза выбирают в зависимости от его физико-механи­ческих свойств и предполагаемой ширины ленты (табл. 24) (для торфа не рекомендуется принимать скорость транспортирования более 1,6÷2,0 м/с), коэффициенты к_n – см. табл. 23 и к_β – см. рис. 27.

При транспортировании кусковых грузов ширину ленты B проверяют по гранулометрическому составу (4.15).

Значение ширины ленты округляют до ближайшего большего по ГОСТ 20-85.

С помощью формулы (4.13) корректируют скорость перемещения груза.

Ориентировочной тяговый расчет.

Определяют погонную на­грузку от груза q_гр (4.16), ленты q_л (4.19), вращающихся частей роликоопор (4.17) и (4.18) при расстояниях между роликами l^/ на грузовой (см. табл. 18) и порожней ветвях l^// = 3 м.

Сопротивления движению на грузовой W_гр (4.21) и порожней W_пор (4.22) ветвях вычисляют с использованием обобщенного коэффициента к_g, учитывающего все сосредоточенные сопротивления, и коэффициентов сопротивления на грузовой w_гр и порожней ветвях w_пор конвейера.

По величине тягового усилия W₀ (4.23) определяют мощ­ность двигателя N_дв (4.24) и максимальное натяжение S_max (4.25) тягового элемента.

Вычисляют количество прокладок i_n (4.1) конвейерной лен­ты, ее толщину δ (2.1) и погонный вес q_л (4.20).

.