Материал: Проектирование электропривода промышленных механизмов. Фролов Ю.М

Рис. 2.32. Зависимость избыточного динамического натяжения от времени пуска конвейера

ты, если прочность еѐ выбрана без учета характеристик применяемого привода конвейера или его тормозного устройства. Применение современных и дорогостоящих систем привода, обеспечивающих плавность пуска, уменьшает динамическое натяжение ленты, повышая безопасность эксплуатации ленты и срок ее службы. Кроме того, оказывается возможным применить на конвейере ленту с меньшей продольной прочностью.

Волновые процессы, возникающие в ленте при пуске и торможении конвейера, существенно увеличивают динамические нагрузки. Важнейшим параметром волнового процесса является скорость распространения продольной упругой волны /20/.

Основные затруднения при расчете скорости распространения волн в конвейерной ленте связаны со следующими основными факторами:

-продольная жесткость конвейерной ленты определяется не только продольными упругими деформациями, но также формой и величиной провеса между роликоопорами, и нелинейно зависит от натяжения ленты;

-лента обладает значительным внутренним трением, является упруговязким телом и еѐ механические свойства зависят от скорости нагружения. Продольная жесткость ленты при прохождении упругих волн определяется также крутизной фронта волн; скорость волны в общем случае определяется не только упругими, но и вязкими характеристиками ленты, а их значения, как правило, известны весьма приближенно;

-при вовлечении в движение неподвижной ленты часть энергии прямой пусковой волны расходуется на преодоление сил трения в роликоопорах. В результате чего скорость распространения прямой волны снижается, и ее величина определяется предпусковой диаграммой натяжения контура ленты и постоянно изменяющимся ускорением на фронте волны.

Условная продольная жесткость ленты, связанная с выбором провеса, определяется по формуле (2.64) /20/

где Eпр –условная продольная жесткость ленты,

S – натяжение ленты, Н,

qГ – линейная сила тяжести насыпного груза, Н/м, qЛ – линейная сила тяжести ленты, Н/м,

iРВ – расстояние между роликоопорами ветви, м.

Условная продольная жесткость ленты находится для рабочей холостой ветвей.

Агрегатная жесткость ленты рассчитывается по (2.65)

где E = k·Eт ·F – жесткость тросовой ленты, Н/м;

k = 0,75 – коэффициент, учитывающий неравномерную вытяжку тросов;

Ет = 0,8 1010 – модуль упругости тросов на растяжение, Н/м,

F – суммарная площадь сечения тросов, м2;

Eпр –условная продольная жесткость ленты, Н/м.

Скорость распространения волны в ленте, отождествленной с однородным абсолютно упругим стержнем, без учета потерь энергии на изменение сил внешнего трения определится по (2.66).

По формуле (2.67) определяют приведенную массу тягового органа для рабочей и холостой ветви и скорость распространения упругой волны в ленте для обеих ветвей конвейера.

Анализируя формулы (2.64), (2.65), (2.66) можно сделать вывод, что скорость распространения волны в ленте зависит от загрузки конвейера и натяжения тягового органа. Выведем зависимость скорости распространения волны в ленте ее от натяжения с помощью формул

(2.65), (2.66), (2.67).

распространения волн (S=33300 Н), что приводит к потере устойчивости движения ленты.

По зависимостям, аналогичным приведенным на рис. 2.33, можно определить скорости распространения волны для обеих ветвей при пуске без загрузки. Например, для приведенных графиков:

с1 = 26 м/с – скорость распространения волны на рабочей ветви,

с2 = 73,9 м/с – скорость распространения волны на порожней ветви.

При податливом натяжном устройстве (Sсб = const), установленном у привода, после приложения к приводному барабану избыточного момента по грузовой ветви ленты будет

распространяться упругая волна растяжения. Деформации растяжения ленты компенсируются податливым натяжным устройством. Достигнув границы грузовой и порожняковой ветвей, волна растяжения частично преломится и перейдет на порожняковую ветвь, а частично отразиться и ее фронт будет распространяться по грузовой ветви к точке набегания. Преломленная волна, направляясь по порожняковой ветви, достигнет натяжного устройства и, отразившись от него, начнет распространяться в противоположном направлении. Таким образом, упругая волна в ленте демпфируется через время (с)

где L – длина конвейера, м.

Таким образом, расчет волновых процессов в ленте показывает, что скорость распространения упругой волны в ленте зависит как от