Н.Р. Масленников Транспортные машины. Расчет ленточного конвейера

10

kтс = 1,4 – для натяжного устройства, обеспечивающего при пуске постоянное натяжение ветви, сбегающей с привода; kтс = 1,2 –для уравнительного натяжного устройства.

Для жесткого натяжного устройства значения kтс принимают в зависимости от значения коэффициента kп, равного кратности среднего пускового момента тягового двигателя конвейера

(kп=Мпуск/Мном), по табл. 9.

Таблица 9 Значения коэффициента kтс для жесткого натяжного устройства

Коэффициент kп	1,1	1,2	1,3	1,4	1,6	1,8	2,0
Коэффициент kтс	1,5	1,6	1,7	1,9	2,1	2,3	2,5

Для конвейеров, привод которых работает при максимальной загрузке ленты в генераторном режиме, принимают равными:

для натяжного устройства, обеспечивающего при торможении постоянное натяжение ветви, набегающей на привод:

kтс = 1,4 –при установке привода в зоне максимальных натяже-

ний;

kтс = 1,0 –при установке привода в зоне минимальных натяже-

ний;

Для уравнительного натяжного устройства kтс = 0,8.

Для жесткого натяжного устройства значения kтс принимают в зависимости от значения коэффициента kт, равного кратности усилия тормоза к тяговому (тормозному) усилию привода при полной загрузке конвейера, по табл. 10.

Таблица 10 Значения коэффициента kтс для жесткого натяжного устройства

Коэффициент kт	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0
kтс при установке привода в зоне	1,6	1,8	1,9	2,0	2,1
максимальных натяжений
kтс при установке привода в зоне ми-	1,5	1,9	2,3	2,7	3,0
нимальных натяжений

Следовательно, натяжение ленты в точке 1 (S1) равно:

S1 = Sсб.min = kтс(Wпор + Wгр )/ (А-1), тогда натяжения ленты в последующих точках (условно считая, что натяжение в точке 2 равно

натяжению в точке 3).

S2 = S3 = S1 + Wпор, а S4 = S3 + Wгр.

Для бремсберговых конвейеров, привод которых работает в генераторном, т.е. в тормозном режиме (тяговое усилие привода Fo ко-

11

торых отрицательно), условие отсутствия пробуксовки ленты на приводном барабане (барабанах) выполняется, если минимальная величина натяжения ленты в точке набегания на приводной барабан:

S4 = Sнб.min = kтс Fо / (А-1).

В этом случае тяговый контур конвейера, имеющего привод вверху, будет изображаться, как показано на рис.2.

L

1

2

4

β

3

Рис. 2. Тяговый контур бремсбергового конвейера

Если привод бремсбергового конвейера конструктивно располагается внизу, то тяговый контур его будет соответствовать рис.1 с учетом отрицательного значения угла наклона β.

Для предотвращения недопустимого провисания ленты между роликоопорами на рабочей ветви полученные выше значения натяжений ленты ни в одной точке (т.е. S3 или S4 по рис.1 либо S1 или S2 по рис. 2) не должны быть меньше расчетной допустимой величины, определяемой допустимой стрелой провеса:

Sгр.min = 8(q + qл)lр′g.

Если условие не соблюдается, т.е. S3<Sгр.min или S4<Sгр.min, то натяжение ленты в такой точке принимается равным минимальной до-

пустимой величине, определяемой провесом ленты.

S3(S4) = Sгр.min и делается перерасчет натяжения ленты в других точках контура.

Для проверки правильности расчетов построить диаграмму натяжения ленты. С этой целью на чистом листе слева провести вертикальную линию, которая будет являться осью ординат натяжения S. Примерно в середине линии нанести точку 1, которая будет характеризовать натяжение соответственно S1. В обе стороны от этой точки (вверх и вниз) промасштабировать ось ординат в единицах силы (Н или кН). Через точку 1 провести горизонтальную линию и промасштабировать ее в единицах длины (м) так, чтобы она содержала в себе две длины конвейера, равные соответственно длине участков на

12

тяговом контуре 1-2 и 3-4. При этом точки 2 и 3 совмещаются в одну. Через точку 2,3 и точку 4 провести вертикальные линии, на которых отложить натяжения ленты в соответствующих точках тягового контура. Следовательно, мы получили три оси натяжения – левая S1, средняя S2 и S3 и правая S4. От точки пересечения горизонтальной и средней осей отложить в принятом масштабе величину сопротивлений на порожней ветви Wпор со своим знаком (положительные значения Wпор откладывают вверх, а отрицательные – вниз). Обозначить эту точку слева от вертикальной оси цифрой 2, а справа – цифрой 3. Через точку 2,3 вправо провести горизонтальную прямую и от точки ее пересечения с правой вертикальной осью отложить также со своим знаком величину сопротивлений на груженой ветви Wгр, обозначив полученную точку цифрой 4. Соединив точку 1 со 2-й, а точку 3 с 4-й прямыми линиями, получим ломаную кривую 1-2(3)-4, отражающую характер изменения натяжения ленты между этими точками. Для того чтобы эта кривая характеризовала величины натяжения ленты в точках 1, 2(3) и 4, необходимо определить на диаграмме местоположение оси абсцисс (рис. 3).

	S 1		S 2		S 3	S 4
						4
					гр
					W
		L			L
		1
	сб.m in	пор			гр.m in	4
1		W			S	S
S	S	ось по пробуксовке		2	3
			2
		ось по провесу	S
		Рис. 3. Диаграмма натяжения ленты

13

Откладывая от т.1 вниз величину Sсб.min ,получим расположение оси абсцисс, определяющей соблюдение условия отсутствия пробуксовки ленты на приводном барабане (барабанах).

Сравнивая взаимное расположение на диаграмме точек 3 и 4, от нижней из них откладываем вниз величину Sгр.min, которая определяет положение второй оси абсцисс из условия отсутствия чрезмерного провеса ленты между роликоопорами.

Нижнюю из проведенных осей принимаем за действительную ось отсчета, т.к. при этом выполняются одновременно оба условия о минимально допустимых натяжениях ленты в контуре ленточного конвейера и исключается появление точек в контуре с отрицательной величиной натяжения. Обозначив точку пересечения действительной оси отсчета с левой вертикальной осью S цифрой 0, определяем по диаграмме значения натяжений ленты в точках 1, 2, 3 и 4 (соответственно S1 ,S2 ,S3 ,S4) и сравниваем их с аналогичными значениями, полученными расчетным способом. В случае получения разных значений натяжения ленты в одинаковых точках, необходимо выявить ошибку в расчетах или в построении диаграммы натяжений и установить окончательные значения натяжения ленты.

Особенность расчета бремсбергового конвейера заключается в том, что натяжения ленты определяют не только при работе конвейера с грузом, но и при отсутствии груза на ленте. Это соответствует пуску порожнего конвейера, т.е. при q = 0. Сопротивления движению порожней ветви ленты остаются неизменными в любом случае, а сопротивления движению груженой ветви в холостом режиме работы определят как:

Wгр.хол = koWв.хол = ko [(qл + qр′) ω′ cosβ ± qл sinβ] L g.

Пользуясь методикой, описанной выше, находим натяжения ленты в характерных точках контура при работе конвейера в холо-

стом режиме S1хол, S2(3)хол, S4хол.

Для поверки правильности расчетов строим соответственно две диаграммы натяжения ленты конвейера (см. рис.4).

Проверка прочностных параметров конвейерной ленты заключается в определении фактической величины коэффициента запаса прочности:

для резинотканевых лент Кз.ф = В i σвр/Smax; для резинотросовых лент Кз.ф = В σвр/Smax.

		14
а	S 1	S 2	S 3	S 4
		L		L
		2	3
				гр
		W пор		W
				4
		2	.min
	1	S
			гр
		ось по провесу	S
	сб.m in			4
1				S
S	S	ось по пробуксовке
б	S 1	S 2	S 3	S 4
		L		L
		2	3
		W пор
		2		гр
	1	S
				W
1				4
S			in
			.m	in
		ось по провесу	гр	нб.m	4
			S		S
		ось по пробуксовке		S

Рис. 4. Диаграммы натяжения ленты бремсбергового конвейера: а – для холостого режима работы; б – для груженого режима работы.

15

При этом фактические значения коэффициентов запаса прочности не должны быть меньше нормативных значений (см. табл. 11), т.е. должно выполняться условие Кз.ф. ≥ n.

Проверка прочностных параметров конвейерной ленты заключается также в сравнении расчетных величин количества прокладок в ленте iр (для резинотканевых лент) или предела прочности на разрыв одного сантиметра ширины ленты σвр.р (для резинотросовых лент) с соответствующими показателями ленты, погонная масса которой qл учитывалась в расчете. Указанные выше расчетные величины нахо-

дятся соответственно, как:

iр = Smaxn/Вσвр 10-3 или σвр.р = Smaxn/В 10-3.

Следует учесть, что в этих выражениях ширина ленты В имеет размерность см, а величину n (коэффициента запаса прочности ленты) принимают по табл. 11.

			Таблица 11
Значения коэффициента запаса прочности ленты
Конвейер	Лента	Угол наклона конвейера, град
		до 10	свыше 10
Грузовой	Резинотросовая	7	8,5
	Тканевая	8,5	9
Грузолюдской или	Резинотросовая	8,5	9,5
людской	Тканевая	9,5	10

При сравнении должны выполняться условия: для резинотканевой ленты iр ≤ i; для резинотросовой ленты σвр.р ≤ σвр. Если окажется, что iр > i или σвр.р > σвр, то следует проделать расчет повторно, выбрав новую ленту с учетом полученных результатов и определив для нее qл. Учитывая, что лента является наиболее дорогостоящим и наименее долговечным элементом, то экономически целесообразно недопускать, чтобы величина iр была меньше i на одну прокладку, а σвр.р меньше σвр на 20÷50%. При iр < i и σвр.р < σвр с целью оптимизации прочностных параметров ленты следует произвести повторный расчет, приняв qл резинотканевой ленты с уменьшенным числом прокладок на одну (но не менее трех), а qл резинотросовой ленты, имеющей предел прочности на разрыв, ближайший меньший, чем принятый первоначально σвр. В ряде случаев при оптимизации прочностных параметров ленты такой перерасчет необходимо производить несколько раз.

Потребную мощность (кВт) двигателя (двигателей) привода конвейера определяют по формулам:

16

для двигательного режима (в этом случае точка 4 на диаграмме натяжения ленты будет лежать выше точки 1):

Nпр = KFо v/1000η,

для генераторного режима (в этом случае точка 4 на диаграмме натяжения ленты будет лежать ниже точки 1):

Nпр = K Fо vη/1000,

где K = К1 К2 К3 ≤ 1,5 – коэффициент запаса установленной мощности (принимается К1 = 1,2 для углов наклона конвейера от –3 до +18°; К1=1,5 для углов наклона от –16 до -3°; К2 =1,1 для конвейеров с суммарной мощностью приводов менее 120 кВт, К2 =1,0 для конвейеров с суммарной мощностью приводов более 120 кВт; К3 = 1,1 для приводов с числом двигателей более одного, К3 =1,0 для однодвигательных приводов); η – коэффициент полезного действия передачи двигатель – привод-

ной барабан; принимается η = 0,95 – 0,96 или по данным заводаизготовителя.

Полученную мощность сравнивают с суммарной мощностью двигателей, установленных на конвейере, при этом должно соблюдаться условие

Nпр ≤ Nдв nдв.

17

Список рекомендуемой литературы

1. Основные положения по проектированию подземного транспорта для новых и действующих угольных шахт. – М.: ИГД им. А.А. Скочинского, 1986. – 355 с.

3. Конвейеры ленточные шахтные. Методика расчета. ОСТ 12.14.139-79. Изд. официальное. – М.: Министерство угольной промышленности СССР, 1980. – 70 с.

3.Инструкция по применению ОСТ 12-14.130-79 «Конвейеры ленточные шахтные подземные. Методика расчета». – М.: ИГД им. А.А. Скочинского, 1982. – 60 с.

4.Справочник. Подземный транспорт шахт и рудников / Под общ. ред. Г.Я. Пейсаховича, И.П. Ремизова. – М.: Недра, 1985.– 565 с.

5.Транспорт на горных предприятиях / Под общ. ред. проф. Б.А.Кузнецова. – М.: Недра, 1976. – 552 с.

6.Проверочный расчет ленточного конвейера методом построения диаграммы натяжения ленты: Методические указания/ Сост.: В.М. Юрченко.– Кемерово: КузГТУ, 2001. – 25 с.

18

Составители

Николай Ростиславович Масленников Наталья Валерьевна Ерофеева

ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ

РАСЧЕТ ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА

Методические указания для выполнения контрольного задания, курсовой работы и раздела курсового проекта

для студентов дневной и заочной форм обучения специальности 170100 «Горные машины и оборудование»

специализации «Производство и конструирование горных машин и оборудования»

Редактор Е.Л. Наркевич

ИД № 06536 от 16.01.02.

Подписано в печать 11.01.02. Формат 60х84/16.

Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ ГУ Кузбасский государственный технический университет.

650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.

Типография ГУ Кузбасский государственный технический университет. 650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4А