Материал: Проектирование электропривода промышленных механизмов. Фролов Ю.М

При определении натяжения во всех точках контура воспользуемся общим правилом: натяжение тягового элемента в каждой последующей по ходу точке контура равно сумме натяжения в предыдущей точке и сопротивления на участке между этими точками (2.49) /20/

где Si, Si+1 – натяжения в двух соседних точках контура, Н,

Wi – (i+1) – сопротивление на участке между этими точками, Н.

Рис. 2.31. Кинематическая схема конвейера с податливым натяжным устройством:

ПБ приводной барабан; Б барабан холостой ветви; НБ натяжной барабан; КБ концевой барабан

При подробном расчете необходимо выделить следующие участки трассы конвейера: прямолинейные, изгиба и вертикальные.

Сопротивление движению на наклонном прямолинейном участке трассы определяется по формуле

(2.50)

вверх по наклонному пути, а знак «минус» к движению вниз Натяжение ленты на участках изгиба определим по

где Si, Si+1 – натяжения в двух соседних точках контура, Н, = (1,02-1,06) – коэффициент увеличения натяжения на

участках изгиба, который зависит от угла обхвата барабана. Целесообразно расчет натяжений ленты свести в

таблицу. После необходимо проверить расхождение между значениями натяжений ленты на приводной барабан, рассчитанными по приближенному и подробному тяговому расчету. Если расхождение будет не более 5 – 10 %, то проверочного расчета ленты и электродвигателей не требуется.

Проверяем минимальное натяжение ленты по формулам (2.52) и

(2.53).

SB min Ke (qГ qЛ ) lРВ cos( ) , (2.52)

где SBmin – минимальное натяжение, обуславливаемое допускаемым провесом между роликоопорами на рабочей ветви, Н,

Ке = (8-10)– коэффициент (для конвейеров длиной более 100 м; qГ – линейная сила тяжести насыпного груза, Н/м,

где SНmin – минимальное натяжение , обуславливаемое допускаемым провесом между роликоопорами на холостой ветви, Н,

iРН – расстояние между роликоопорами на холостой ветви, м. Рассчитанные значения сравниваются с минимальным

натяжением ленты на рабочей и холостой ветвях. Если минимальные натяжения ленты больше требуемых минимальных натяжений, то пересчета натяжений не требуется.

На основании проведенных расчетов строят диаграмму натяжений резинотросовой ленты для летнего и зимнего времени. Как правило, конвейерная лента испытывает большее натяжение в зимнее время. Это связано с физико-химическими свойствами самой ленты, которые изменяются в зависимости от климатических условий окружающей среды.

Расчет дополнительных усилий при пуске конвейера

При пуске конвейера, кроме крутящего момента, необходимого для преодоления статических сопротивлений движению ленты, к приводным барабанам необходимо приложить дополнительный момент для преодоления инерции вращающихся и движущихся поступательно масс конвейера и разгона их до заданной скорости. Расчет дополнительных усилий при пуске конвейера целесообразно производить по методике, описанной в литературе /20/.

Динамический момент, приведенный к валу двигателя, находится по формуле (2.54)

движущихся масс, приведенный к валу двигателя, кг м2 ,

e– угловое ускорение вращения двигателя при пуске, рад/с2,

w , tП

где w – угловая частота вращения вала двигателя, рад/с. tп – время пуска конвейера, с,

Приведенный к валу двигателя момент инерции состоит из момента инерции вращающихся элементов привода Jпр и момента инерции поступательно движущихся масс конвейера (включая массу вращающихся частей роликов) Jпост

Кпр =(1,15-1,25) – коэффициент, учитывающий момент инерции остальных элементов привода, вращающихся медленнее, чем вал двигателя (редуктор и приводной барабан вместе с муфтой).

Момент инерции поступательно движущихся масс находится по формуле (2.57).

где m – масса поступательно движущихся частей конвейера, а также масса вращающихся частей всех роликов и барабанов (кроме приводных), кг,

Rб – радиус приводного барабана, м,

–КПД привода,

i– передаточное отношение редуктора.

Момент сопротивления на валу двигателей приводной станции при известном передаточном отношении редуктора определяется как

где W – сопротивление движению, Н,

D –диаметр приводного барабана, м, ip– передаточное отношение редуктора,

р– К.П.Д. редуктора.

Пусковой момент складывается из статического момента Mcт, необходимого для преодоления сопротивления движению ленты с грузом при нормальной работе конвейера, и динамического Мд.

Минимальное время пуска находится по формуле (2.60).

где МД – динамический момент, Н м ,

J – момент инерции всех вращающихся и поступательно

движущихся масс, приведенный к валу двигателя, кг м2 , tП – время пуска конвейера, с,

w – угловая частота вращения вала двигателя, рад/с.

Во время пуска конвейера в ленте происходят волновые процессы. При приложении к ленте силового импульса от привода вдоль ее ветви распространяется волна деформации. При этом избыточное динамическое усилие в ленте в точке набегания ее на приводной барабан определяется по формуле (2.61)

передаваемое ленте от привода в пусковой период, Н; А – показатель степени, зависящий от скорости и времени

распространения упругой волны и отношения масс поступательно движущихся и вращающихся частей конвейера.

После преобразований этот показатель может быть

выражен в виде

где qп , qгр – веса на 1м длины конвейера поступательно движущихся частей конвейера, включая веса вращающихся частей роликов порожняковой и грузовой ветвей конвейера, Н/м.

Избыточное динамическое усилие в ленте по формуле (2.61) может достигать величины, превосходящей натяжения в точке набегания на приводной барабан в статическом режиме работы, что при пуске лента будет испытывать большие нагрузки. Формулу (2.61) можно представить в преобразованном виде