7.3. Конвейеры с тяговым грузонесущим органом

7.3.1. Конвейер ленточный

Ленточный конвейер (транспортер) стационарный и передвижной - машина непрерывного действия, несущим и тяговым органом которого является гибкая лента.

Ленточные конвейеры предназначены для горизонтального и плоско-наклонного перемещения сыпучих, кусковых и штучных грузов на короткие, средние и дальние расстояния. Этот тип машин нашел широкое распространение в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве, при добыче полезных ископаемых, на складах и в портах, а также как составная часть погрузочных и перегрузочных устройств и различных машин, выполняющих технологические функции.

Ленточные конвейеры классифицируют по следующим признакам:

По области применения:

общего назначения,

специальные (для погрузочных машин, транспортирования людей, передвижные и др.),

подземные;

По форме трассы:

простые, с одним прямолинейным участком

сложные с ломаной трассой, состоящие из горизонтальных и наклонных участков, соединенных перегибами, а также

криволинейные, изгибающиеся в плоскости ленты (пространственные);

По направлению движения груза:

подъемные с уклоном вверх и

спусковые (бремсберговые) с уклоном вниз;

По форме ленты и размещению груза на ней:

с плоской лентой

желобчатой лентой,

с верхней (основной тип) несущей ветвью;

с нижней несущей ветвью;

с обеими несущими ветвями

По типу тягового элемента:

с резинотканевой лентой

с ,резинотросовой лентой,

со стальной и проволочной лентами;

углу наклона трассы

горизонтальные,

пологонаклонные,

крутонаклонные

вертикальные.

Основа конвейера - гибкая бесконечная лента - наиболее дорогой (от 30 до 50 % общей стоимости конвейера) и наименее долговечный элемент конвейера. Лента опирается на ролики (ролико- опоры), приводящиеся в движение приводным барабаном, натяжение ленты осуществляется натяжным барабаном (рис.7.3). Движение ленты происходит благодаря силам трения, возникающим между поверхностью ленты и поверхностью приводного барабана. Рабочие движения ленты направлены, как правило, в сторону приводного барабана.

Рис.7.3. Конструкция ленточного конвейера

Максимальный угол наклона конвейера зависит от рода груза, его физико-механических свойств (гранулометрического состава, угла естественного откоса в движении), влажности, динамических нагрузок. Например, для сухого песка он колеблется от 15 до 24°, влажный песок позволяет увеличить этот угол уже до 27°. При транспортировке зерна, цемента конвейер можно наклонять до 20°, картофеля - до 12°, дробленого камня - до 19°.

В связи с тем, что конвейерные ленты служат одновременно грузонесущим и тяговым элементом, они должны обладать высокой прочностью, эластичностью, износостойкостью рабочей поверхности, ограниченным удлинением и высоким коэффициентом сцепления с поверхностью натяжного и приводного барабанов.

Поэтому правильный выбор типа ленты значительно влияет на технико-экономические показатели работы конвейера и область его применения.

Для транспортирования сыпучих, кусковых и штучных грузов отечественной промышленностью выпускаются конвейерные ленты общего назначения, морозостойкие, теплостойкие, повышенной теплостойкости, негорючие и пищевые.

Конвейерные ленты (общего назначения и специальные) состоят из сердечника и резиновых обкладок. Сердечник поддерживает груз, воспринимает основные тяговые и ударные нагрузки и может быть выполнен в виде резинотканевого каркаса или стальных канатов. Обкладки предназначены для защиты сердечника от механических повреждений и воздействий окружающей среды. Расчетными параметрами конвейерной ленты являются: ширина, прочность на разрыв, относительное удлинение и толщина обкладок.

Прочность ленты характеризуют усилием разрыва полоски прокладки шириной 10 мм, который носит название прочностью ленты - . Значения в Н/мм указываются цифрами в обозначении ленты.

Как правило конвейерные ленты выпускают шириной 100, 200, 300, 400, 500, 650, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 2000, 2500, 3000 мм и в зависимости от типа ленты имеют различное число прокладок и прочность. Толщины тканевых прокладок составляют 1,2-2,0 мм, резиновых обкладок 3-6 мм, рабочей (там где находится груз) и 1-3 мм нерабочей поверхности ленты.

Достоинствами резинотканевых лент являются возможность их выбора в широком диапазоне прочностных параметров, относительная простота выполнения стыков, высокая амортизирующая способность при динамических нагрузках.

Недостатки:

значительное удлинение (до 4 %) при рабочих нагрузках, увеличенные размеры барабанов при большом числе прокладок.

Для транспортирования высокоабразивных среднекусковых материалов используют ленты с каркасом из тканей ТА-100, ТК-100, ТЛК-200.

Для транспортирования крупнокусковых грузов применяют ленты с каркасом из тканей ТА-300, ТК-300, ТА-400, ТК-400.

Резинотросовые ленты имеют высокую прочность (500- 6000 Н/мм), большую продольную и поперечную гибкость, небольшое удлинение при рабочих нагрузках (до 0,25 %), высокую скорость передачи тягового усилия и повышенную долговечность. Недостатками являются большая масса, сложность изготовления стыкового соединения, увеличенные радиусы перегибов и др. [115].

Резинотросовые ленты без прокладок применяют для транс­портирования малоабразивных материалов (рядового угля, породы, гравия, песка, кокса, известняка и т. д.).

При выборе типа конвейерной ленты необходимо учитывать пределы допустимой прочности, предельно допустимую длину конвейеров, относительное удлинение при рабочей нагрузке, запасы прочности, стоимость и сроки службы.

Роликовые опоры могут быть прямыми и желобчатыми (рис. 7.4). У первой ролик, устанавливается на сто­ках, которые прикреплены к опорной конструкции. Вторая имеет поперечину, на стойках которой смонтированы два, три или пять роликов. Угол наклона боковых роликов 20-30°. Желобчатая роликоопора придает ленте корытообразную форму, что увеличивает площадь поперечного сечения насыпного груза, находящегося в ленте. Следовательно, при той же ширине ленты производительность конвейера возрастает. Кроме этого улучшается ее центрирование.

Диаметры роликов D_р выбирают в зависимости от ширины ленты, навалочной плотности груза и скорости движения ленты, а длину - в зависимости от ширины ленты.

Стоимость роликов составляет 25-30 % общей стоимости конвейера. На ролики приходится до 80 % затрат по обслуживанию и ремонту механического оборудования. От их работы во многом зависит долговечность ленты и потребление энергии приводом конвейера. Срок службы роликов до первого ремонта не менее 18 000 часов.

Центрирующие роликоопоры регулируют положение ленты относительно продольной оси конвейера. Необходимость в этом возникает из-за того, что лента постоянно смещается в поперечном направлении вследствие неточной стыковки концов ленты, неравномерной вытяжки ее по ширине и несимметричного расположения груза (смещение ленты может привести к аварии). Эта опора выполнена аналогично рядовой опоре, но ее поперечина может поворачиваться относительно вертикальной оси на центральной опоре. Опору иногда снабжают дефлекторными роликами. При отклонении в сторону лента кромкой нажимает на дефлекторный ролик, что приводит к повороту роликоопоры. Возникающее при этом усилие между опорными роликами и лентой возвращает последнюю в центральное положение. После того как лента возвратится в центральное положение, роликоопора движением ленты автоматически устанавливается в нормальное положение.

Амортизирующие опоры предназначены для смягчения ударов груза в зоне загрузки, поэтому их стальные ролики футеруют резиной, подрессоривают (с помощью пружин), снабжают резиновыми роликами.

Для очистки ленты от липких грузов применяются дисковые опоры. Расстояние по длине конвейера между соседними верхними роликоопорами принимается в зависимости от ширины ленты и объемного веса транспортируемого груза и составляет 1,0-1,5 м. Расстояние между роликоопорами в месте загрузки конвейера должно быть в 2 раза меньше, а между нижними роликами, поддерживающими холостую ветвь ленты, - в 2 раза больше. В конвейерах для штучных грузов расстояние между верхними роликоопорами должно быть таким, чтобы груз опирался все время не менее чем на две роликоопоры, т. е. оно зависит от длины груза. При массе груза от 25 до 80 кг расстояние между роликоопорами должно быть не более 500 мм.

Рис.7.4. Ролики ленточного конвейера: а , б, в, г – для верхней ветви конвейера соответственно прямая, желобчатая, рядовая с дефлекторными роликами, амортизирующая; д, е, ж – для нижней ветви соответственно прямая, дисковая очистная, желобчатая.

Привод ленточного конвейера состоит из приводного барабана, установленного в подшипниках на раме конвейера, цепной передачи, редуктора, ременной передачи и электродвигателя. В некоторых схемах цепная и ременная передачи могут отсутствовать (применение червячного редуктора или многоступенчатого цилиндрическо-конического редуктора).

Натяжные устройства создают начальное натяжение ленты, достаточное для передачи тяговой силы трением при разгоне и ус­тановившемся движении ленты конвейера; ограничивают провисание ленты между роликоопорами; компенсируют удлинение ленты и сохраняют некоторую запасную длину ленты, необходимую для ремонта ее при повреждениях. Натяжные устройства могут быть винтовыми и грузовыми, а по расположению на конвейере - хвостовыми и промежуточными. Натяжение ленты осуществляют перемещением натяжного барабана.

Винтовые натяжные устройства применяют в передвижных и стационарных конвейерах длиной до 60 м и небольших усилиях в ленте. На конвейерах длиной свыше 60 до 500 м устанавливают грузовые натяжные устройства, которые автоматически компенсируют удлинения ленты и поддерживают ее постоянное натяжение в процессе эксплуатации. Недостаток этих устройств - громоздкость. Наибольшее распространение получили устройства тележечного и рамного типа, у которого необходимое натяжение создается силой тяжести подвешенного груза. Ход натяжного устройства для резинотканевых лент примерно составляет 1 % длины трассы конвейера, для резинотросовых лент - не менее 500 мм.

Загрузка и разгрузка ленточного конвейера может производиться в любом пункте по длине трассы с помощью загрузочных и разгрузочных устройств (рис. 7.5, 7.6). Насыпные грузы загружаются на ленту конвейера из бункера и с технологических транспортных и погрузочных машин. В большинстве случаев загрузка происходит у заднего концевого барабана.

Рис.7.5. Устройства загрузки конвейера: а – со сплошным лотком; б – с решетчатым желобом; в – с амортизирующими резиновыми лентами.

Рис. 7.6. Устройства разгрузки конвейера: а, в – передвижные плужковые сбрасывающие устройства двусторонние и односторонние;

б – барабанная разгрузочная тележка.

Загрузочное устройство должно обеспечивать:

центрирование и равномерное расположение груза по длине ленты;

скорость подачи груза на ленту, близкую скорости движения ленты; формирование грузопотока в загрузочном устройстве, а не на ленте;

исключение по возможности воздействия на ленту и роликоопоры массы поступающего груза;

отсутствие завалов и рассыпание груза по сторонам; возможность регулирования скорости подачи груза.

Загрузочные устройства для навалочных грузов могут быть с самотечным или принудительным движением груза. К первым относятся воронки с затворами и без затворов, направляющие лотки с прямолинейным днищем или криволинейного профиля (рис. 7.5, а, в). При использовании последних обеспечивается скорость груза при выходе, близкая к скорости ленты (не более 3 м/с). При транспортировании крупнокускового груза целесообразно применять решетчатый желоб (рис. 7.5, б), сначала на ленту попадают мелкие куски, а затем - более крупные) или желоб с амортизирующими лентами (рис. 7.5, в).

Для того, чтобы груз при загрузке распределился примерно на 80 % ширины ленты конвейера (так называемая расчетная ширина), ширина выходного сечения загрузочного устройства должна составлять 60-70 % ширины ленты. В загрузочных устройствах с принудительным движением груз перемещается под воздействием приводных устройств, к которым относятся различные виды питателей. Скорость подачи груза на ленту не более 1 м/с. Груз с питателей свободно падает на ленту, поэтому для формирования грузопотока необходима установка направляющих бортов и т. п.

Штучные грузы подают при помощи различных направляющих спусков или укладывают на конвейер вручную, а также с помощью транспортных роботов-манипуляторов.

При разгрузке конвейера с переднего концевого барабана или перегрузке груза с одного конвейера на другой определяют место установки экрана в приемных лотках, воспринимающего удары частиц падающего груза; для этого строят траекторию свободного полета частиц насыпного груза.

Воронки и желоба проектируют так, чтобы не происходило ударов разгружаемого груза о стенки, при этом предусматриваются средства защиты от быстрого изнашивания стенок (резиновые накладки, слой груза, размещенный в специальных карманах- отсеках).

Разгрузку в промежуточных пунктах вдоль трассы производят с помощью плужковых сбрасывателей (рис. 7.6, а, в) или барабанных разгрузочных тележек (рис. 7.6, б). Насыпной или штучный груз, дойдя до щита сбрасывателя, перемещается вдоль него. Обычно щит установлен под углом 30-40° относительно продольной оси конвейера, но при условии, что этот угол будет меньше или равен (90° - а_т) (здесь - угол трения груза о щит). В разгрузочной тележке (рис. 7.6, б) установлены два направляющих барабана, на которых лента изменяет направление движения, а насыпной груз под действием сил инерции сбрасывается с ленты и попадает в отводящие трубы. Длина тележки составляет примерно 5 м [11].

К преимуществам ленточных конвейеров относят:

значительную производительность, которая при больших скоростях движения ленты конвейера (6-8 м/с) и ширине ленты может быть доведена до 20 000-30 000 т/ч, что во много раз превышает производительность других конвейеров;

возможность создания сложных и длинных трасс горизонтальными и наклонными участками, а также с изгибами в горизонтальной плоскости (длина горизонтальных конвейеров может составлять 3-5 км для одной машины, а в отдельных случаях достигать 14 км);

простоту конструкции и эксплуатации;

возможность и автоматизацию управления;

высокую надежность даже при работе в тяжелых условиях.

Не менее 70 % всех ленточных конвейеров представляют собой установки с приводом мощностью до 400 кВт и длиной до 500 м. У конвейеров большой длины и высокой производительности общая мощность приводных двигателей достигает 10 000 кВт.

Недостатками ленточных конвейеров являются: относительно высокая стоимость ленты и роликов; трудности при транспортировании пылевидных, горячих и тяжелых штучных грузов, а также при углах наклона трассы, превышающих 18-20°.

Затраты на перемещение грузов ленточными конвейерами на расстояние 5-30 км невелики и существенно меньше, чем затраты на перемещение грузов автомобильным транспортом.

http://mmtrans.com.ua/biblioteka/literatura/gruzovedenie.html

ГРУЗОВЕДЕНИЕ!!!!