3. Нормативные величины для ленточных конвейеров с прорезиненной лентой

Угол наклона конвейера. Наибольший угол наклона принимается на 10 – 15° меньше угла трения груза о ленту.

Скорость ленты. Номинальная скорость ленты должна выбираться из ряда: 0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3. При этом номинальная частота вращения приводного барабана должна соответствовать ряду: 4,75; 6; 7,5; 9,5; 11,8; 15; 19; 23,6; 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 236 об/мин. Допускается отклонение скорости и числа оборотов от указанных величин в пределах ±10%.

4. Расчет ленточного конвейера

Исходные данные для расчета ленточного конвейера приведены в табл. 8 приложения.

4.1. Общий расчет

Основной характеристикой транспортирующей машины является ее производительность П, выраженная в объемных или массовых единицах.

Транспортирующую машину характеризует длина транспортирования L и ее составляющие – длина горизонтальной проекции L_р и высота подъема материала Н, связанные между собой зависимостью:

L_р = L·cos α; Н = L·sin α,

где α – угол подъема.

При транспортировании насыпных грузов минимальная ширина ленты должна удовлетворять условию:

● для рядового груза В = 2·а + 200 мм;

● для сортированного груза В = 2·а + 200 мм,

где а – размер типичного куска.

Схема ленточного конвейера приведена на рис. 2.

Рис.2. Схема ленточного конвейера

Скорость v движения ленты приведена в табл. 7.

Таблица 7

Предельные скорости v ленты, м/с, при транспортировании насыпных грузов

и разгрузке через барабан

Транспортируемый груз	Ширина ленты, мм
	400	500	650	800	1000	1200	1400	1600	2000
Неабразивный и непылящийся	1,6	1,64	1,64	2,66	2,65	2,2	2,3	3,15	3,15
Малоабразивный	1,5	1,64	1,64	2,5	2,65	2,2	2,3	3,15	3,15
Среднеабразивный и хрупкий	1,25	1,5	1,64	1,75	2	2	2	2	2
Крупнокусковой	–	–	1,64	2	2	2	2	2	2
Пылевидный	1	1	1	1	1	1	1	1	1

Предельные скорости ленты, м/с:

• при барабанной разгрузочной тележке – 2;

• при плужковом разгрузчике для мелкозернистых материалов – 1,6;

• при плужковом разгрузчике для кусковых материалов – 1,25.

Угол естественного φ откоса материала, см. в табл. 1.

Угол подъема β наклонного участка конвейера см. на рис. 2:

где Н – высота подъема груза; L₁ – длина наклонного участка конвейера.

Угол наклона конвейера β должен быть меньше наибольшего наклона конвейера для принятой ленты (табл. 8).

Таблица 8

Наибольший угол β наклона стационарных ленточных конвейеров

Наименование груза	Допустимый угол β наклона конвейера к горизонту, град
Глина мелкокусковая сухая	18
Гравий рядовой	18
Камень: крупнокусковой мелкокусковой	18 20
Песок: сухой влажный	15 20
Уголь каменный кусковой	16
Цемент	20
Шлак	22
Щебень	18

Расчетная ширина В_р ленты конвейера:

где П – производительность конвейера, м³/ч; V – скорость ленты, м/с;

К_П – коэффициент производительности.

Для плоской ленты:

К_П = 576∙К_β∙tg(0,35φ);

для желобчатой ленты:

К_П = 160∙[3,6∙К_β∙tg(0,35φ) + 1],

где К_β – коэффициент, учитывающий угол наклона конвейера к горизонту (табл. 9); φ – угол естественного откоса транспортируемого материала в покое (табл. 1).

Таблица 9

Значение коэффициента К_β

Угол наклона конвейера, β°	До 10	12	14	16	18	20
Кβ	1	0,97	0,95	0,92	0,89	0,85

Стандартную ширину ленты согласовать с учетом рекомендаций

табл. 3 – 6. Записать обозначение выбранной ленты согласно ГОСТ 20-1985.

Погонная весовая нагрузка q_л от конвейерной резинотканевой ленты:

q_л = 1,1·В · δ, кгс/м;

где В – ширина ленты, м; δ – толщина ленты, мм.

Толщина ленты δ = δ_р + δ_к + δ_н ,

где δ_р – толщина резиновой обкладки рабочей стороны ленты (табл. 4);

δ_к – расчетная толщина резинотканевого каркаса (табл. 5); δ_н –толщина резиновой обкладки нерабочей стороны ленты (табл. 4).

Погонная нагрузка от массы груза (среднее количество на одном метре длины конвейера) при непрерывном потоке груза на конвейере:

q = 1000F·γ,

где F – площадь поперечного сечения потока груза на конвейере, м³ (на плоской ленте F ≈ 0,05В²; на желобчатой ленте с углом наклона боковых роликов 20° – F ≈ 0,11В²; на желобчатой ленте с углом наклона боковых роликов 30° – F ≈ 0,14В² ); γ – объемная масса груза.

Выбор роликоопор.

В зависимости от ширины ленты и насыпной массы транспортируемого груза рекомендуется применять роликоопоры (приложение):

• особо легкие – при насыпной массе до 0,5 т/м³ ;

• легкие – при насыпной массе до 1,0 т/м³ ;

• нормальные – при насыпной массе до 2,0 т/м³ ;

• тяжелые – при насыпной массе до 3,15 т/м³ ;

Ролики изготавливаются диаметром 60, 83, 102, 127, 159 и 194 мм.

При транспортировании сыпучих грузов диаметры роликоопор принимают в зависимости от насыпной массы груза и ширины ленты (табл. 10).

Таблица 10

Рекомендуемые диаметры роликоопор ленточных конвейеров

в зависимости от ширины конвейерной ленты

Ширина ленты, мм	Диаметр ролика, мм, при насыпной массе груза, т/м3
	до 0,5	до 1,0	до 2,0	до 3,15
До 650	60	83	102	–
До 800 – 1200	83	102	127	159
До 1400 – 1600	102	159	159	194
1800 и более	–	159	194	194

Расстояние между роликоопорами принимают в зависимости от насыпной массы груза и ширины ленты (табл. 11).

Таблица 11

Рекомендуемые расстояния между роликоопорами рабочей ветви

ленточного конвейера

Насыпная масса груза, т/м3	Предельное расстояние между роликоопорами рабочей ветви, мм, при ширине ленты, мм
	400 – 500	650 – 800	1000 – 1200	1400 – 1600
До 1	1500	1400	1300	1200
До 2	1400	1300	1200	1100
До 3,15	1300	1200	1100	1000

Расстояние между роликоопорами холостой ветви принимается от 2 до 3,5 м. Меньшее значение принимается для более широких лент.

Расстояние между роликоопорами на выпуклых участках трассы принимается равным половине расстояния между роликоопорами на прямолинейных участках трассы.

Погонная нагрузка q_к от движущихся частей конвейера:

q_к = 2q_л + q_р + q_х;

где q_л – погонная весовая нагрузка от конвейерной резинотканевой ленты;

q_р – погонная весовая нагрузка вращающихся частей рабочей роликоопоры (табл. 12); q_х – погонная весовая нагрузка вращающихся частей холостой

роликоопоры (табл. 12).

Таблица 12

Ориентировочная масса вращающихся частей роликоопор

Ширина ленты, мм	400	500	650	800	1000	1200	1400	1600	1800
Масса 1 пог. м вращающихся частей роликоопор: рабочей ветви	8,4	10	10,2	18,4	21	24,2	42	58,4	132,5
холостой ветви	2,5	3,2	4,4	7,8	9,2	11,1	16,7	23,8	52,5

Тяговая W_о сила конвейера, Н

W_о = [ω·L_г(q + q_к) ± q ·Н]·m + W_п.р ,

где ω – коэффициент сопротивления (табл. 13); L_г – длина проекции конвейера на горизонтальную плоскость; q – погонная весовая нагрузка от груза; q_к – погонная весовая нагрузка от движущихся частей конвейера; Н – высота подъема (знак плюс) или опускания (знак минус) груза, м; m – коэффициент функциональных параметров конвейера: m = m₁·m₂·m₃·m₄·m₅ (табл. 14); W_п.р – сопротивление плужкового разгрузчика, учитывается при его наличии:

W_п.р = (2,7 – 3,6) q·В.

Таблица 13

Значение коэффициента ω сопротивления ленточных конвейеров

Тип опор роликов	Условия работы конвейера	ω для роликоопор
		прямых	желобчатых
Подшипники качения	Чистое сухое помещение без пыли	0,018	0,02
	Отапливаемое помещение, небольшое количество абразивной пыли, нормальная влажность воздуха	0,022	0,025
	Неотапливаемое помещение и работа вне помещения; большое количество абразивной пыли, повышенная влажность воздуха	0,035	0,04
Подшипники скольжения	Средние условия работы	0,06	0,065

Таблица 14

Значения коэффициентов m₁, m₂, m₃, m₄, m₅ для конвейеров

с барабанами на подшипниках качения

Обозначение	Отличительные признаки конвейера	Значение коэффициента
m1	Длина конвейера до 15 м	1,5 – 1,2
	Длина конвейера 15 – 30 м	2,1 – 1,2
	Длина конвейера 30 – 150 м	1,1 – 1,05
	Длина конвейера более 150 м	1,05
m2	Конвейер прямолинейный или имеющий изгиб трассы выпуклостью вниз	1
	Конвейер имеет перегиб трассы выпуклостью вверх: в головной части в средней части в хвостовой части	1,06 1,04 1,02
m3	Привод головной Привод промежуточный или хвостовой	1 1,05 – 1,08
m4	Натяжная станция хвостовая Натяжная станция промежуточная	1 1 – 0,02
m5	С разгрузкой через головной барабан С моторной разгрузочной тележкой при однобарабанном приводе конвейера	1 1,3

Максимальное статическое натяжение ленты прямолинейных конвейеров:

S_mаx = k_s·W_о,

где k_s – коэффициент обхвата барабана с лентой (табл. 15) в зависимости от коэффициента сцепления μ (табл.16); W_о – тяговая сила конвейера.

Число прокладок i прорезиненной конвейерной ленты выбирается по табл. 3, i_р проверяется по формуле

i_р = ,

где S_mаx – максимальное статическое натяжение ленты; n_о – номинальный запас прочности (табл.17), k_р – предел прочности прокладок Н/см (табл. 3);

В – ширина ленты, см.

Таблица 15

Значение коэффициента k_s обхвата барабана с лентой

Значение коэффициента сцепления μ барабана с лентой	При угле α обхвата барабана с лентой
	180°	200°	225°
0,15	1,5	1,42	1,35
0,25	1,85	1,73	1,61
0,35	2,65	2,46	2,26

Таблица 16

Значение коэффициента сцепления, μ, между прорезиненной лентой

и барабаном

Материал поверхности барабана	Влажность атмосферы	Коэффициент сцепления μ
Чугун, сталь	очень влажная влажная сухая	0,1 0,2 0,3
Дерево, резина (футерованные барабаны)	очень влажная влажная сухая	0,15 0,25 0,4

Таблица 17

Рекомендуемые номинальные запасы прочности n_о прорезиненных конвейерных лент

Число прокладок	До 4	5 – 8	9 – 11
Номинальный запас прочности	9	10	10,5

Требуемые диаметры приводного D_п.б.и натяжного D_н.б барабанов, длина барабанов:

D_п.б ≥ a·i,

где а - коэффициент диаметра барабана (табл. 18).

D_н.б = 0,8 D_п.б.

Диаметр приводного барабана должен соответствовать номинальному ряду ГОСТ 10524 - 1963.

Длина L_б барабанов принимается больше ширины ленты:

• для лент шириной до 650 мм - на 100 мм;

• для лент шириной 800 и 1000 мм - на 150 мм;

• для лент шириной 1200 мм и более - на 200 мм.

Таблица 18

Значение коэффициента а для определения диаметра приводного барабана

Наименование ткани прокладок прорезиненной ленты	а
Бельтинг Б - 820 Бельтинг ОПБ Уточная шнуровая ткань (УШТ) Синтетическая ткань с пределом прочности: 150 кгс/см 200 « 300 «	125 - 130 150 - 160 170 - 180 160 - 200 200 - 220 240 - 280