2.4 Расчет распределенных и сосредоточенных

сопротивлений

Общее сопротивление при установившемся движении ленты по всей трассе загруженного конвейера равно тяговому усилию привода.

Так как лента конвейера имеет прямолинейные и изгибающиеся участки, то при движении ленты возникают два вида сопротивлений: линейные или распределенные и сосредоточенные [5].

Расчет распределенных сопротивлений

Распределенными или линейными называются сопротивления, действующие на прямолинейных участках груженой и порожней ветвях ленты конвейера.

Величина этих сопротивлений зависит как от типа ленты, конструкции конвейера, массы груза, так и от длины и направления транспортирования груза.

Для определения распределенных сопротивлений рассчитываются следующие показатели:

а) погонная масса груза q_ГР , кг/м, – это количество груза, приходящееся на один метр длины ленты конвейера, определяется по формуле:

; (6)

б) погонная масса ленты q_л, кг/м, – это вес одного метра ленты, определяется по формуле:

, (7)

где В – ширина ленты принятая по ГОСТу, м;

ε – масса одного квадратного метра ленты, кг/м².

Масса одного квадратного метра ленты выбирается по таблицам 5 или 6. Предварительно необходимо принять тип ленты (резинотканевая или резинотросовая) и количество тяговых прокладок у резинотканевых лент. При меньших значениях ширины ленты принимают от 3 до 5 тяговых прокладки; при больших значениях ширины ленты от 5 до 10 тяговых прокладок [1];

в) погонная масса вращающихся частей роликоопор q_р, кг/м, – масса вращающихся частей роликоопор, приходящаяся на один метр длины ленты и создающая сопротивление движению ленты.

Для грузовой ветви ленты конвейера:

. (8)

Для порожней ветви ленты конвейера:

, (9)

где G_Р – масса вращающихся частей роликоопор, кг;

L_РГ, L_РП – шаг роликоопор, соответственно на груженой и порожней ветвях конвейера, м.

Значения величин для расчета формул (8) и (9) выбираются в зависимости от параметров выбранного типа ленты по таблицам 7 и 8.

Таблица 5 – Характеристика резинотросовых лент

Тип ленты	Ширина ленты, мм	Прочность ленты на разрыв, кН/мм	Масса 1 м^2, кг/м^2	Диаметр приводного барабана, м
РТЛ – 1500	800 ÷ 1400	1,5	28	0,8
РТЛ – 2500	800 ÷ 1400	2,5	37	0,8
РТЛ – 3150	800 ÷ 1400	3,15	43	1,25
РТЛ – 4000	1600 ÷ 2000	4,0	39	1,6
РТЛ – 5000	1600 ÷ 2000	5,0	42	1,6÷2

Таблица 6 – Характеристика резинотканевых лент

Тип ткани тягового каркаса	Ширина ленты, мм	Прочность тяговой про­кладки, кН/см	Количество прокладок	Число тканевых прокладок
				3		4		5		6		7	8 -10
				Масса 1 м^2 ленты, кг/м^2
БКНЛ – 65	от 650 до 1400	0,5	3÷10	7,3	8,2		9,1		10		10,9		11,8
БКНЛ – 150	от 650 до 1400	1,5	3÷8	10,8	11		14		15,3		16,6		17,9
ТА –100	от 650 до 1400	1,0	3÷8	11,1	12,3		13,5		14,7		15,9		17,1
ТА –300	от 1200 до 1400	3,0	4÷10	–	13,5		15		16,5		18		19,5
ТА –400	от 1200 до 2000	4,0	4÷8	–	13,9		15,5		17,1		18,7		20,3
ТК – 300	от 1200 до 2000	3,0	4÷10	–	15,2		16,7		18,2		19,7		21,3

При обозначении резинотканевых лент указывают состав ткани, из которых изготовлены тяговые прокладки: ТА – техническая, полиамидная; ТК – техническая капроновая; БКНЛ (наиболее часто используется) – бельтинг из комбинированных нитей с лавсаном (хлопколавсановая пряжа с полиэфирными волокнами).

Таблица 7 – Масса вращающихся частей роликоопор

Ширина ленты, мм	Масса вращающихся частей роликоопор, кг
	Прямая роликоопора	Желобчатая роликоопора
до 800	19,0	17,9
1000	21,5	20,7
1200	26,0	24,3
1400	37,3	47,5
1600	41,4	50,6
2000	51	82

Таблица 8 – Шаг роликоопор грузовой ветви конвейера

Плотность транспортируемого груза, т/м^3	Ширина ленты конвейера, мм
	800 и менее	1000	1200	1400÷2000
До 1,0	1400	1400	1200	1200
1,1÷1,6	1400	1200	1000	1000
1,6÷2	1200	1000	1000	1000
Более 2	1000	900	900	900
Примечание: Шаг роликоопор на порожней ветви конвейера принимается в 2÷2,5 раза больше шага роликоопор на грузовой ветви, но не более 3,5 м [2].

Для определения распределенных сопротивлений, на грузовой W_ГР, Н и порожней W_П, Н, используются следующие формулы:

– для участков грузовой ветви:

; (10)

– для участков порожней ветви:

, (11)

где L, H – горизонтальная и вертикальная проекции участков трассы конвейера, м;

ω_ГР, ω_П – коэффициенты сопротивления движению ленты, соответственно на груженой и порожней ветвях конвейера. ω_ГР = 0,022÷0,024, ω_П = 0,025÷0,036;

g – ускорение свободного падения, м/с².

В формулах (10) и (11) знак «+» ставится если ветвь ленты конвейера движется вверх, а «–»ставится при её движении вниз.

Распределенные сопротивления движению ленты определяются для груженой и порожней ветвей замкнутого контура ленты конвейера, т.е. необходимо рассчитать W_ГР и W_П для каждого участка транспортирования.

Расчет сосредоточенных сопротивлений

Сосредоточенные сопротивления определяются при тяговом расчете става конвейера только после разбивки участка конвейера на ставы, определения местоположения приводного и натяжного устройств и точек минимального и максимального натяжения [3].

К сосредоточенным относятся сопротивления движению ленты работающего конвейера, действующие на малых расстояниях.

Это могут быть сопротивления, возникающие при огибании лентой барабанов (хвостовых, натяжных, приводных) или отклоняющих роликов, в местах загрузки и разгрузки конвейера, от очистительных устройств. Сосредоточенными сопротивлениями от очистительных устройств можно пренебречь из-за малости их значения и нечастого применения (если груз липкий). Поэтому в расчете обхода по контуру определяются сосредоточенные сопротивления только от изгиба ленты.

Сосредоточенные сопротивления на приводном и хвостовом барабанах W_Б, Н, могут быть двух видов:

1 Если известно натяжение ленты конвейера в точке набегания ленты на барабан Т_НБ, Н, то сосредоточенное сопротивление определяется по формуле:

. (12)

2 Если известно натяжение ленты конвейера в точке сбегания ленты с барабана Т_СБ, Н:

. (13)

где К_Б – коэффициент, учитывающий угол охвата барабана лентой.

Коэффициент К_Б принимается в зависимости от величины угла охвата барабана лентой, так если угол:

– менее 90^о, К_Б = 1,01÷1,02;

– равен или больше 90^о, К_Б = 1,02÷1,03;

– 180^о и чуть более, К_Б = 1,03÷1,04.

Сосредоточенное сопротивление от натяжного устройства зависит от схемы натяжного устройства. Величину сосредоточенного сопротивления от натяжного устройства W_H, Н, можно определить по формуле:

, (14)

где – натяжение ленты по порожней стороне в точке набегания на первый отклоняющий ролик натяжного устройства, Н;

К_К – комплексный коэффициент сопротивления на натяжном

барабане и отклоняющих роликах.

Коэффициент К_К зависит от величины углов обхвата лентой натяжного барабана и отклоняющих роликов и определяется как произведение соответствующих значений К_Б.

Если натяжное устройство расположено вблизи хвостового барабана, как на схеме приведенной на рисунке 6, то сопротивление определяется совместно от хвостового барабана и натяжного устройства. В этом случае комплексный коэффициент определяется по формуле:

, (15)

где К₉₀, К₁₈₀ – величины К_Б, указанные выше для углов охвата лентой барабанов 90º и 180º.

1 – хвостовой барабан; 2 – отклоняющие ролики; 3 – натяжной барабан;

4 – натяжной груз.

Рисунок 6 – Схема расположения натяжного устройства конвейера