Материал: Машины непрерывного транспорта. лабораторный практикум. Калинин Ю.И., Волков Н.М

36

откоса материала в движении и может быть вычислена по следующим формулам:

однороликовая опора:

трехроликовая опора при угле наклона боковых роликов :

где коэффициент ks зависит от угла естественного откоса материала в движении, количества и угла наклона роликов в роликоопоре.

Скорость движения ленты выбирается в зависимости от характеристики транспортируемого груза, его плотности и гранулометрического состава, сохранности груза, ширины и долговечности ленты, способа загрузки и разгрузки на ленте, производительности конвейера и условий его эксплуатации. Высокие скорости ленты позволяют обеспечить высокую производительность, уменьшить ширину ленты, при этом снижается линейная нагрузка на конвейер и уменьшается натяжение ленты конвейера. Все это ведет к снижению его стоимости. Но есть и недостатки: при больших скоростях ленты необходимо более высокое качество изготовления роликоопор; движение ленты менее устойчиво; наблюдается более интенсивное просыпание груза; возрастает опасность сбегания ленты с роликоопор; увеличивается износ ленты в местах загрузки; повышается опасность воспламенения ленты при пробуксовке ее на барабане или при трении о неподвижные предметы; может изменяться качество транспортируемого продукта; порошковые и пылевидные грузы могут интенсивно распыляться. Диапазон скоростей ленты при разгрузке через головной барабан, с учетом всего ранее сказанного, составляет 1…8 м/с. Большие значения скоростей лент назначают при транспортировании зернистых и мелкокусковых грузов и ширине лент 2000…3000 мм. Для узких лент (400…650 мм) скорости принимают 1,0…2,5 м/с соответственно.

Ширина ленты определяется по производительности конвейера и должна быть проверена по условию обеспечения минимальной ширины ленты в за-

37

висимости от кусковатости груза. Рекомендуется минимальную ширину ленты для рядового груза принимать равной

где а - размер наибольшего куска.

Расчетная ширина ленты горизонтального конвейера может быть получена по формуле

Необходимая прочность ленты при известной ширине достигается за счет числа слоев корда z в ленте и рассчитывается по формуле

где Fmax - максимальное усилие натяжения ленты, Н; n - коэффициент запаса прочности для ленты общего назначения, который принимается равным 8…10; - предел прочности на разрыв 1 см ширины одного слоя корда. Его величина зависит от типа ткани кордного слоя. Так, для ленты БКНЛ – 100 прочность на разрыв = 1 кН/см; для БКНЛ – 150 - = 1,5 кН/см; для ТЛК –

200 - =2 кН/см.

Усилие натяжения ленты по ее периметру различно. Минимальное натяжение ленты будет на сбегающей с ведущего барабана ветви Fmin = Fсб. Величину этого натяжения обычно задают натяжным устройством по условию провисания ленты под действием собственного веса и веса находящегося на ней груза так, чтобы стрела прогиба ленты Ул = 0,03Lнpo (здесь Lнpo - шаг установки рядовых роликоопор). Эпюра натяжения ленты конвейера простой конфигурации показана на рис. 2.12. Изменение величины натяжения ленты при обходе ее по контуру обусловлено различными сопротивлениями, действующими при движении ленты.

Рис. 2.12. Эпюра натяжений ленты конвейера

38

Такими характерными сопротивлениями, создающими в ленте конвейера дополнительное натяжение, называют следующие (начиная от точки минимального натяжения - 1):

-сопротивление от перемещения ленты по роликоопорам на горизонтальном, прямолинейном участке 1 – 2 без груза;

-сопротивление на криволинейном выпуклом участке 2 – 3 без груза;

-сопротивление на наклонном прямолинейном участке 3 – 4 без груза;

-сопротивление на участке 4 – 5 от взаимодействия ленты с натяжным барабаном;

-сопротивление от взаимодействия ленты с грузом в момент загрузки (участок 5 – 6);

-сопротивление от перемещения ленты с грузом на наклонном прямолинейном участке 6 – 7;

-сопротивление на криволинейном участке 7 – 8 при движении ленты с грузом;

-сопротивление на горизонтальном прямолинейном участке 8 – 9 при

движении ленты с грузом.

Прибавляя к минимальному усилию натяжения ленты последовательно усилия сопротивления движению ленты, можно определить усилие натяжения ленты в любой ее точке. Максимальное усилие натяжения ленты (точка 9) Fmax определяет необходимое число слоев корда в ленте.

Условие нормальной работы конвейера предполагает надежную (без проскальзывания) передачу необходимого окружного усилия с барабана приводной станции на ленту. Это условие зависит не только от мощности двигателя, но и от тяговой способности приводного барабана. Требование к приводной станции конвейера состоит в том, чтобы в набегающей на барабан ленте создать усилие Fнб> Кзап· Fmax, где Кзап = 1,3. Способность барабана обеспечить это условие определяется его тяговым фактором:

где е - полный тяговый коэффициент приводного барабана, который обеспечивает его способность передавать тяговое усилие ленте без буксования; е - основание натурального логарифма; - коэффициент трения скольжения ленты по барабану; - угол охвата барабана лентой, рад.

При полном использовании силы сцепления между натяжениями в набегающей Fнаб и в сбегающей Fсб ветвях ленты существует зависимость

Максимальное тяговое усилие, которое способен передать приводной барабан без пробуксовки ленты при известном натяжении в сбегающей ветви Fcб:

39

Для исключения возможности пробуксовки при всех режимах работы конвейера привод должен иметь коэффициент запаса сцепления kc = 1,3…1,4.

где Fокр - рекомендуемое тяговое усилие привода, Н; W – сопротивления движению ленты.

Мощность приводного двигателя по допустимому тяговому усилию

где Vл — скорость ленты, м/с; ηпр — КПД приводной станции; kз — коэффициент запаса установочной мощности, k3 = 1,0…1,2.

Более подробно теоретический материал по ленточным конвейерам изло-

жен в [3, с. 405…435; 4, с. 54…94].

2.5. ВИНТОВЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

Винтовыми конвейерами называют машины непрерывного транспорта, в которых перемещение груза осуществляется по желобу шнеком - вращающимся валом, снабженным винтовой поверхностью обычной или специальной конфигурации. Винтовые конвейеры с обычной винтовой поверхностью широко применяются для транспортирования на небольшие расстояния (до 50 м) сыпучих пылевидных, зернистых и мелкокусковых грузов в строительной, химической, пищевой, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности. Конвейеры со специальным шнеком могут использоваться для транспортирования тестообразных, вязких материалов на расстояние 5…10 м. В этом случае конвейер при его остановке необходимо освобождать от материала.

Винтовые конвейеры обладают такими положительными свойствами, как простота и надежность конструкции, компактность и возможность загрузки - разгрузки в любой точке трассы, возможность транспортирования экологически опасных грузов путем герметизации желоба, возможность транспортировать грузы по наклонным трассам вплоть до вертикальных, простота в эксплуатации. Эти конвейеры позволяют совмещать некоторые технологические операции (смешивание, дозирование) с перемещением грузов.

Недостатки винтовых конвейеров: повышенный расход энергии вследствие трения транспортируемого груза о желоб и шнек, интенсивный износ рабочих поверхностей конвейера при перемещении абразивных материалов, небольшая дальность транспортирования и сравнительно небольшая производительность. Винтовые конвейеры не рекомендуются для перемещения материа-

40

лов, которые легко крошатся и теряют при этом свои потребительские свойства.

Классификация винтовых конвейеров представлена в табл. 2.7

Таблица 2.7

Классификация винтовых конвейеров

Устройство винтового конвейера серийного исполнения показано на рис. 2.13. Конвейер состоит из закрытого неподвижного желоба 1, внутри которого на опорах 2, 3, 4 размещен винт (шнек) 5. Шнек приводится во вращение через редуктор 6, муфты 7 и 8 - электродвигателем 9. Загрузка конвейера осуществляется через загрузочную воронку 10, разгрузка – через промежуточную 11 или концевую 12 воронки.

А-А

Рис. 2.13. Схема винтового конвейера

Желоб имеет форму полуцилиндра с увеличенными боковыми стенками, закрытого крышкой. Обычно желоб собирается из секций длиной по 2 – 3 м. В местах стыка секций устанавливаются для шнека подвесные опоры 3 с под-