книги / Основы проектирования многоковшовых экскаваторов непрерывного действия

При этой скорости частица материала оторвется от ленты р момент разгрузки и произойдет свободный полет ее.

Привод ленточных конвейеров экскаваторов непрерывно­ го действия малой мощности осуществляется одним редукто­ ром, большинства конвейеров средней и большой мощности— двухпарным редуктором нормального исполнения. Привод наклонных конвейеров оборудуют нормально замкнутыми тормозами или механическими остановами для предотвраще­ ния обратного хода ленты при случайном или преднамерен­ ном выключении двигателей.

На конвейерах с большим углом подъема угол обхвата лентой барабана может оказаться недостаточным, в этом слу­ чае применяют двухбарабанный привод.

В конвейерах экскаваторов малой мощности применяют приводные барабаны со встроенным электроприводом.

Очистительные устройства

В качестве очистительных устройств используют скребки

сприкрепленными к ним резиновыми съемниками, резиновые валики, наружная поверхность которых выполнена по спира­ ли. Валики приводятся в движение от приводного барабана

спомощью цепи. Кроме скребков и резиновых валиков, упот­ ребляют металлические щетки. Из всех средств очистки сле­ дует отдать предпочтение резиновым валикам они не портят поверхности ленты и очищают более качественно.

Контрольно-предохранительные устройства

Конвейеры на многоковшовых экскаваторах поперечного копания оборудуют контрольной аппаратурой, сигнализиру­ ющей о неисправностях и в случае необходимости (аварий­ ное состояние) выключающей привод конвейера и рабочий орган. Для получения сигналов устанавливают датчики—ре­ ле скорости, состоящие из ролика и тахогенератора (рис. 6.2), датчики обрыва ленты, пробуксовки, разрыва ленты и схода

сроликоопор (рис. 6.3).

6.2.ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ КОНВЕЙЕРА СТРЕЛЫ РОТОРА

Конвейер стрелы ротора на экскаваторах малой мощ­ ности чаще всего имеет плоскую ленту и борта, средней и

190

Рис. 6.2. Реле скорости: 1 — ролик, находящийся в контак­ те с лентой; 2 — тахогенератор; 3 — конвейерная лента

1 SX

/+ Х 7

а

А — Z S

Рис. 6.3. Датчики пробуксовки ленты: а — тахогенераторный; 1,2 — тахогенераторы; первый приводится ведущим бараба­ ном, второй — лентой; 3 — измерительный мост; 4 — реле времени; 5 — управление двигателем; б — секторный: 6— сектор; 7 — диск барабана; 8 — магнит; 9 — индукционная

катушка

большой мощности — желобчатую ленту. Конвейер рассчи­ тывают на производительность:

П=(Г,1-И,5)По,

(6.5)

где П0 — производительность питателя, т/ч.

Тяговый расчет состоит из определения усилий в ленте и мощности привода. Исходными данными для вычисления на­ тяжения в ленте и мощности привода являются:

П — производительность конвейера, т/ч; у — насыпная масса транспортируемого материала, т/м3;

v — скорость транспортирования, м/с;

а — угол наклона транспортера к горизонту; а = 15—20°; В — ширина ленты, м;

z —■число прокладок;

б — толщина ленты, мм;

L — длина транспортера, м;

gji — погонная сила тяжести ленты, Н;

grp— погонная сила	тяжести транспортируемого мате­
риала, Н;	частей одной	роликоопоры рабочей,
gpp — сила тяжести
ветви, Н;
gpx— то же, холостой ветви, Н;		одной роликоопоры
g Po — то же, вращающихся частей
обрезиненной g p0;

ni — количество роликоопор рабочей ветви; п2 — то же, холостой ветви; Пз — то же, обрезиненных;

ti — шаг роликоопор рабочей ветви, м; t2— то же, холостой ветви, м;

t3— то же, обрезиненных =0,3 м;

Dc — диаметр приводного барабана, м.

Коэффициенты сцепления ленты и барабана принимают: при пуске (д, = 0,35; установившемся режиме ц = 0,3.

Угол обхвата приводимого барабана ai = 200—220°. Коэффициент полезного действия привода г] = 0,9. Суммарный коэффициент сопротивления роликоопор

о> = 0,03—0,055.

Ширину конвейерной ленты находят из формулы произ­

водительности конвейера		(4.31):
В	(М -	1,5) П„	( 6.6)
	ка•с •к • у		kg-ck-Y

или из выражения

n = 3600F-Y-V, где F — площадь ленты, м2;

у — объемная масса материала, т/м3; V — скорость ленты, м/с.

Отсюда

(6.7)

3600Y-V

После преобразований получим
__1_		П
В =	60 / т	( 6.8)
		YV
коэффициент X зависит	от типа	ленты. При плоской ленте-

Я- = 0,05; желобчатой А,=0,1; на пружинных роликах Я = 0,077. Тогда при плоской ленте

в = ° .° 75 ] / -£г ■		(6.9)
желобчатой —
Б = 0,05 У	~yV~ ’	( 6. 10)
на пружинных роликах
В = 0,06 1 /	——	( 6. 11)
V	YV
Определим погонную силу тяжести ленты
gn= [ (6i+fi2)Yp+Z'6nYn]B,		(6.12)
где
6i — толщина верхней обкладки, мм;

б2— толщина нижней обкладки, мм; ур — объемная сила тяжести резиновой обкладки;

YP=1,3 Н/дм3;

бп — толщина одной прокладки;

Yn — объемная сила тяжести прокладки, уп=10 Н/дм3; В — ширина ленты, м.

Толщину одной прокладки принимают бп=1,3-^2 мм, резино­ вой обкладки: на рабочей стороне 6i = 3-i-5 мм; на нерабо­ чей б2 = 1—1,5 мм.

	Найдем вес транспортируемого материала:
	П	(6.13)
	g r _ 3,6V

По табл. 38 выбираем размеры ведущего и ведомого ба­ рабана, роликов и силу тяжести их, после этого определяем погонную силу тяжести вращающихся частей роликоопор ра­ бочей ветви

gi =	i£P	(6.14)
	ti

холостой ветви
	ёрх		(6.15)
	12
обрезиненных роликоопор
	gpo		(6.16)
	13
Вычисляем сопротивления:
очистных устройств			(6.17)
	W04= go4*В,
где g04 — удельное	сопротивление очистного	устройства (на
1 м погонной длины)	go4 = 30—50 кг/м;
от перегиба ленты			(6.18)
	Wn= k aBz,
здесь ka — коэффициент ka= 1,2—1,5,
в подшипниках бараба'нов
	W6= R60)6,		(6.19)
где Re — реакция вертикальных сил на подшипники			бара-
банов,
шб =	,А^ = (0.03- 0,055)	,	(6.20)
.здесь dCp — средний диаметр подшипника;
Е)б — диаметр барабана.

Обычно погрузка на конвейер происходит на участке у ро­

тора под углами а^15 и 20° Усилие, действующее		на кон­
вейер, определяют из выражения
=		< 6 -2 , )
здесь Vrp — скорость погрузки грунта,	падающего	из бун­
кера:
Vrp= y2gh",		(6.22)
где g — ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2;
h — высота падения грунта, м.	грунт попадает на
Горизонтальная скорость, с которой
ленту:
Vrop= Vrp• sin а.

Сопротивление от разгона грунта
Wp3 = п (v2 - V V )	(6.23)
3,6g V
где V — скорость ленты, м/с.
Сопротивление от нормального давления грунта
WH= P„ f.	(6.24)
Сопротивление от трения грунта в зоне погрузки	(сопро­
тивление лотков)	(6.25)
Wnorp= Ptifrpk,

где frp — коэффициент трения грунта, frp= 0,75;

к — коэффициент пропорциональности, полученный опыт­ ным путем.

Общее сопротивление перемещению наклонного транспор­ тера равно

W= grpL(sin а + со cosa) + 2gpL cocos a + 2gnLco cos a +

+2g6L со cos a + 2 Wicos a,

(6.26)

где grp; gp; gл; go—погонная нагрузка сил тяжести соответ­ ственно грунта, роликов, ленты, привод­ ного и напорного барабанов, Н;

2Wi — сопротивление от разгона грунта на лен­ те, трения грунта в зоне погрузки и его нормального давления на ленту.

Так как сила тяжести поднимающихся элементов конвей­ ера уравновешивается силой тяжести опускающихся, в фор­ муле это положение учитывается коэффициентом 2.

Потребная мощность привода составит WV

^~ 1020 т]

={grpLsin* + [grp -f 2 (gp+ gj, + g 6)Lcocosa] + S W1COSa}V

			1020 7)			(6.27)
Так как	длина	горизонтальной		проекции	Lr=Lcosa,	верти­
кальной	H = L -sina, а		grp= ,,	V , получим более простую
формулу
N =	ПН	ПЬгсо	0.02Е gjLrV-to +		s WjV-cosa
	367т) '	367TJ		1020т)		(6.28)

Е. 3. Гарбузов рекомендует мощность конвейера определять по следующим формулам. Если длина транспортера не обес­ печивает увеличение скорости грунта до скорости ленты, то

N = k ^		+	^	.	i	±	^	( V	rp_ v „ , V .	(6.29)
1020у]			367g		т]		ц -	tga
здесь V — скорость ленты, м/с;
Vrp — скорость грунта, м/с;
V0 — начальная скорость грунта, м/с;
ц — коэффициент трения грунта о ленту;
a — угол наклона транспортера;										частей
g — погонная				сила			тяжести		движущиеся
	конвейера, Н.
Начальная скорость поступления грунта на конвейер рав­
на скорости ленты Vo=V, тогда
	go) LV					П
N =	k T020^“			+ ^ 5 7 i T (0) +					tgCt)Lc0Sa‘	(6‘30)

Приведенные формулы менее точны, но ими при эскизном проектировании можно пользоваться.

Если конвейер имеет перегибы, очистительные устройст­ ва, дополнительные барабаны для увеличения угла обхвата, усилие натяжения ленты рекомендуется определять на от­ дельных ее участках по контуру транспортера (рис. 6.4).

Минимальное натяжение Smin обычно бывает у холостой ветви после сбега ленты с приводного барабана. Минималь­ ное натяжение рабочей ветви определяют исходя из нормаль­ ного провеса ленты между роликоопорами:

Q .	-- terP+ g , ) y	’	(631)
^''min	gj		(u.oi j
rAe £>ГР силз тяжести	нз 1 м погонной длины трзнспооти-
руемого мзтеризлз, Н;			^

Рис. 6.4. Расчетная схема ленточного конвейера

g.n — слиа тяжести на 1 м погонной длины ленты,				Н;
1Р — расстояние	между	роликоопорами, м;
f — стрела провеса ленты.
Минимальное усилие натяжения ленты принимают
Т	ос	_ 0 (Ггр+ ёл)1р2		(6.32)
	zomin	z	gj

Оно должно создавать силу трения между лентой и привод­ ными барабанами и стрелу провеса груженой ленты между роликоопорами. Стрелу провеса вычисляют по формуле

f= 6Ip,
здесь £ — коэффициент провеса £ = 0,03;
1Р — расстояние между роликоопорами, м.			точке S5
Минимальное натяжение	рабочей	ветви в
(рис. 6.4) вычисляют:
S5= Sjilln,
в точке S6:			(6.33)
Se= S5+Ws/6+2WiCOsa,
где Д$5/б — сопротивление на	наклонном	груженом	участке:
W5/e= (grP + gn) I5 (cocosa + sina).			(6.34)

Натяжение ленты перед входом на приводной барабан (пря­ мой участок)

S8 = S7 + W7/8,

(6.35)

где

W7/8 = 2gl7co.

S8 — максимальное натяжение	ленты на	прямолинейном
участке.
Натяжение в точке S4			(6.36)
S4 = S5-W H6,
где Wf,6 — сопротивление на натяжном барабане:
WH6 = 2 (S4 + S5) ^	V. S in '-|- +	s) ,	(6.37)
здесь d — диаметр оси барабана;
DH6 — диаметр барабана;
\х — коэффициент трения ленты о барабан;
2S4 + S5 можно принимать равным 2S4.
Натяжение в точке S3 нижней ветви
S3= S4—W4/3 = S4— gn 13со (cosa + sina).			(6.38)

Обходя по точкам контура, определим Si.

После определения S8 и Si находим окружное усилие:

P0K= S8—Si.

(6.39)

Проверим выбранный угол обхвата ai, вычислим его из со­ отношения

е'1 =		(6.40)
Зная окружное усилие Р 0к,	получим	мощность привода кон­
вейера
N =	Рок -У	(6.41)
	1020т)

и сравним ее с мощностью, ранее определенной для эскизного проекта (6.27) и (6.30).

На экскаваторах'большой мощности и имеющих конвейе­ ры большой длины, натяжение ленты, окружное усилие Р ок и мощность определяют для двух режимов: установившегося и пускового, т. е. номинального и максимального моментов.

При определении пускового момента учитывают маховые

моменты вращающихся частей, приведенные	к валу дви­
гателя.
1. Маховый момент приводного барабана
0,7G6D62 + Gndn2	(6.42)
(С бО б2) Пр —
где G6 — сила тяжести вращающихся частей барабана, Н;
Об — диаметр барабана, м;
GB— сила тяжести вала, Н;
dB— диаметр вала, м;
i — передаточное отношение.
Маховый момент натяжного барабана
•(GHDH62)np = -0»7О Д н«1 ,	(6.43)

здесь GH— сила тяжести натяжного барабана, Н; Онб— диаметр натяжного барабана, м;

ii— передаточное отношение:*

*_ Рнб |

1“ W

Маховый момент отклоняющих барабанов

( G Т) 2,1 —		'	0,7GOT *D от		1	(6.44)
V^OT^OT /пр ”				12
				12
ГДе DOT —
} -	P OT. J
'* “	D6			1

Маховый момент роликов рабочей ветви

(GppD 2рр)пр =	0.7gnDD2nn- п	.
	7 2РР

здесь п — количество рабочих роликов; ipp — передаточное отношение; Dpp — диаметр рабочего ролика;

i - 5 EE.I

>РР D6 1'

Маховый момент роликов холостой ветви

/г. П2 } —	0,7gr,TD2oxn
	брх	2	рх	5
V^px1 рх^пр —	1
	*рх

(6.45)

(6.46)

где Dpi — диаметр холостого ролика, м.

Аналогично определяют и маховый момент обрезиненных роликов.

Маховый момент ленты
(СлОл2)пр =	(6.47)

где Ьл — общая длина ленты, включая холостую и рабочую ветви.

Маховый момент грунта

(G D	2) -	?гРЬ° б2	’	(6.48)
^грЬ'гр	;Гр -	|2

где L — длина транспортера между осями приводного и на­ тяжного барабанов, м.

Маховый момент редуктора

(арВр2)пр= 0,08СрВдв2,

(6.49)

здесь GDflB2 — маховый момент двигателя.