3.4.2. Определение исходных данных для тягового расчета.

Вес груза на 1 м длины ленты определяется по формуле, Н/м

,

где - конструктивная производительность конвейера, т/ч;

- скорость движения ленты, м/с.

Вес 1 м ленты при ее ширине В, м, первоначально определяют ориентировочно, а затем уточняют по результатам тягового расчета, Н/м

.

Диаметр роликов устанавливают в зависимости от ширины ленты:

ширина ленты В, м: 0,4; 0,5; 0,65; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0.

диаметр роликов, мм: 89; 102; 102; 127; 127; 127; 159; 159; 194; 194.

Dроликов =89 мм

Вес вращающихся частей роликоопор для грузонесущей и порожняковой ветвей конвейера определяют ориентировочно.

Для грузонесущей ветви, как правило, принимают трехроликовые опоры, для порожняковой – однороликовые.

Тип опоры	Диаметр ролика, мм
	89	102	127	159
Формулы для определения веса роликоопор, Н
Трехроликовая	80В+90	150В+120	200В+140	250В+150
Однороликовая	80В+30	150В+40	200В+45	250В+50

=80В+90=80*0,4+90=32+90=122 H

=80В+30=80*0,4+30=32+30=62 H

Расстояние между опорами на грузонесущей ветви принимается в зависимости от ширины ленты и насыпной массы груза.

Ширина ленты В, м	0,4 - 0,5	0,65 - 0,8	1,0 - 1,2	1,4 - 2,0
Расстояние между опорами , м, при насыпной массе груза, т/м3: до 1 1-2 свыше 2	1,5 1,4 1,3	1,4 1,3 1,2	1,3 1,2 1,1	1,2 1,1 1,0

=1,4

Расстояние между опорами на порожняковой ветви принимают в 2-3 раза больше, чем на грузонесущей:

Вес вращающихся частей роликоопор на 1 м длины конвейера рассчитывают по формулам, Н/м:

- для грузонесущей ветви ;

- для порожняковой ветви ;

где и - вес вращающихся частей роликоопор соответственно на грузонесущей и порожняковой ветвях конвейера, Н;

и - расстояние между роликоопорами соответственно на грузонесущей и порожняковой ветвях конвейера, м.

Специфические местные сопротивления на разгрузочном устройстве определяют по эмпирическим формулам, Н:

- для сбрасывающего плужка

,

где - ширина ленты, м;

- вес груза на 1 м длины конвейера, Н/м.

Специфические местные сопротивления на загрузочном устройстве определяют по формулам, Н:

- при трении груза о борт, на котором лежит лента

,

где - вес груза на 1 м длины конвейера, Н/м;

- длина загрузочного устройства, м.

3.4.3. Тяговый расчет

Тяговый расчет начинают с составления расчетной схемы конвейера: реальную схему (рис. 2), содержащую приводные барабаны 1 и 4, отклоняющие барабаны 3, 5, 7, очистные устройства 2 и 6, загрузочные и разгрузочные устройства, заменяют на предельно упрощенную схему (рис.3). Приводную станцию вне зависимости от ее сложности изображают одним кружком, отклоняющие барабаны оставляют в минимальном количестве, необходимом для вычерчивания схемы, места загрузки и разгрузки сдвигают к концам конвейера. Границы прямолинейных участков обозначают точками, нумеруемыми с точки сбегания ленты с приводного барабана по ходу ее движения.

Рис. 2. Схема ленточного конвейера

Рис. 3. Расчетная схема ленточного конвейера

Сила тяги нижней порожняковой ветви, Н

, (1)

где - коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления, имеющиеся на любом конвейере (отклоняющие барабаны, очистные устройства), принимают в зависимости от длины конвейера (табл.7);

- коэффициент, учитывающий условия работы конвейера (табл. 8);

- угол наклона конвейера к горизонту, град.

Сила тяги верхней грузонесущей ветви, Н

(2)

где - сумма местных сопротивлений на разгрузочных и загрузочных устройствах.

В формулы (1), (2) знак (+) у становится тогда, когда лента на рассматриваемом участке движется снизу вверх, а знак (-) – если лента движется сверху вниз. Так, например, на участке 1-2 (рис.3) лента движется вниз, поэтому в формуле для у должен быть принят (-), а в формуле (2) для данного случая знак (+).

Определив значения и , строят диаграмму натяжений. Проводят ось ординат (ось натяжений), на которую наносят отметки масштаба сил, но ось абсцисс (ось длины контура) не проводят, а только подразумевают.

Для вычерчивания диаграммы натяжений на оси ординат в произвольном месте наносят точку 1 (точка сбегания ленты с приводного барабана). Точка 2 будет находиться от точки 1 на расстоянии (длина конвейера) по перпендикуляру к оси ординат (в направлении подразумеваемой оси абсцисс) и на расстоянии в направлении оси ординат, поскольку сила тяги есть разность натяжений в точках 1 и 2. Если по результатам вычислений сила тяги получена со знаком (+), то ее значение откладывают по направлению оси ординат вверх (рис. 4, а), если сила тяги по результатам вычислений получена со знаком (-), то ее значение откладывают по направлению оси ординат вниз (рис. 4, б). Поскольку линейная функция , то график на участке 1 - 2 будет прямой линией. Точка 3 совпадает с точкой 2 (длиной тягового органа на поворотном пункте и его сопротивлением, при расчете натяжений методом диаграмм пренебрегают). Точка 4 будет находиться от точки 3 на расстоянии (в данном случае = ) в направлении оси абсцисс и на расстоянии в направлении оси ординат. Точки 3 и 4 соединяют прямой и получают диаграмму натяжений, не имеющую нанесенной оси абсцисс (рис. 4).

Рис. 4. Фрагмент диаграммы для определения минимального натяжения ленты

Несмотря на незавершенный характер диаграммы, она показывает, в какой точке натяжение минимальное, в какой точке натяжение максимальное, чему равно тяговое усилие приводного блока. Эту величину определяют по диаграмме с учетом масштаба сил или по формуле с учетом знаков.

Для окончания диаграммы необходимо нанести ось абсцисс, соответствующую ограничениям по минимуму натяжения тягового органа. Необходимо рассмотреть следующие ограничения:

1) повсеместное растяжение тягового органа;

2)натяжение тягового органа, не допускающее срыва сцепления на приводе;

3)минимальное натяжение грузонесущей ветви ленты по допустимой стреле провеса ленты между роликоопорами.

По первому условию от точки с минимальным натяжением тягового органа вниз откладывают значение повсеместного растяжения и проводят прямую (предполагаемая ось абсцисс), перпендикулярную оси ординат.

На рис. 4а, отложено вниз от точки 1, а на рис. 4б, – вниз от точки 2.

Минимальное натяжение ленты по условию повсеместного растяжения, Н

По второму условию определяют минимально допустимое натяжение сбегающей ветви ленты, не допускающее срыв сцепления на приводе, Н

,

где - тяговое усилие приводного блока, Н;

- запас тяговой способности привода, принимаемый 1,31,4;

- угол обхвата приводного барабана лентой, град;

- коэффициент сцепления ленты с барабаном (табл. 9).

Значение принимают с учетом угла обхвата приводного барабана лентой, материала и состояния поверхности приводного барабана (табл. 9).

Значение откладывают вниз от точки 1, соответствующей точке сбегания ленты с приводного барабана и проводят прямую (предполагаемую ось абсцисс), перпендикулярную оси ординат.

По третьему условию определяют минимальное натяжение груженой ветви ленты, исходя из допустимой стрелы провеса ленты между роликоопорами, Н

,

где - расстояние между роликоопорами на грузонесущей ветви, м;

- вес груза на 1 м длины конвейера, Н/м;

- вес 1 м длины ленты, Н/м.

Бóльшую из величин рекомендуется принимать для быстроходных сильно нагруженных лент.

Значения откладывают вниз от точки, соответствующей минимальному натяжению грузовой ветви и проводят прямую (предполагаемую ось абсцисс), перпендикулярную оси ординат.

За действительную ось абсцисс выбирают такую, которая является нижайшей, например, на рис. 5а, за действительную ось абсцисс принимается ось, проведенная по условию минимально допустимого натяжения сбегающей ветви ленты, не допускающего срыв сцепления на .

На рис. 5б, за действительную ось абсцисс принимается ось, проведенная из условия минимального натяжения груженой ветви ленты по допустимой стреле провеса ленты между роликоопорами.

Для придания диаграмме законченного вида необходимо:

- указать направление оси абсцисс (оси длины контура);

- на оси ординат нанести отметки масштаба сил и проставить соответствующие числовые значения;

- указать натяжения в сечениях тягового органа в точках 1 - 4;

- указать максимальное натяжение в сечении гибкого тягового органа.

Рис. 5. Диаграмма натяжения тягового органа

Усилие натяжного барабана.

Усилие натяжения должно уравновешивать натяжение обеих ветвей ленты, Н

Значения принимают из диаграммы.

= + =2047,122+4815,687=6862,809

Количество прокладок в ленте находится из табл. 11 и формулы

где - наибольшее натяжение ленты по диаграмме натяжения, Н;

- запас прочности ленты (табл. 10);

- предел прочности на разрыв прокладки на 1 м ее ширины, Н/м

(табл. 11);

- ширина ленты, м.

По условию сохранения формы ленты между опорами . Заводы обычно поставляют ленты с = (38).

Толщина ленты, мм ,

где - толщина рабочей обкладки ленты, мм (табл. 11);

- толщина нерабочей обкладки ленты, мм (табл. 11);

- толщина прокладки, мм (табл. 11).

Масса 1 м ленты, кг ,

где - ширина ленты, м;

- толщина ленты, мм.

Размеры барабанов:

Диаметр приводного барабана по условию отсутствия расслоения ленты от изгибных напряжений, мм

- для лент с основой из синтетических тканей

.

Диаметр приводного барабана по допустимому удельному давлению ленты на поверхность барабана, м

,

где - максимальное натяжение ленты, Н (по диаграмме натяжений);

- ширина ленты, м;

- допускаемое удельное давление, принимаем 0,4 МПа.

Диаметр приводного барабана принимают по большему из полученных значений в соответствии со стандартным рядом:

=250; 315; 400; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500 мм

Принимаем: =250

Длину барабана принимают на 150-200 мм больше ширины ленты, мм

.

Диаметр хвостового (натяжного) барабана принимают равным, мм

.

Диаметр отклоняющих барабанов принимают равным, мм

.

Диаметр отклоняющего барабана, служащего для увеличения угла обхвата приводного барабана , принимают равным, мм

.

Принимаемые диаметры барабанов должны соответствовать стандартному ряду.

Таким образом = = =250мм.