3.3 Стальные конструкции транспортёрных галерей

Для несущих конструкций транспортерных галерей можно использовать углероди­стые или низколегированные стали.

Для ферм пролетных строений и опор транспортерных галерей следует применять сталь углеродистую.

При расчете конструкций галерей надлежит учиты­вать нагрузки от натяжения транспортерных лент, а также от перекосов и заклинивания транспортерных лент.

При расчете опор галерей следует учитывать удлинение или укорочение пролетного строения от температурного воздействия.

Опоры галерей должны быть прямолинейными в продольном и поперечном на­правлениях (без переломов) и располагаться под каждой фермой пролетного строения.

Сечения ветвей опор рекомендуется принимать двутавровыми (сварными или прокатными).

Прикрытие стены галереи следует, как правило, выполнять облегченной конструкции. При этом должно быть обращено особое внимание на обеспечение одинакового темпе­ратурного режима ферм (расположение их полностью снаружи или внутри помещения).

Сечения элементов ферм следует компоновать из двух уголков либо из сварных Н-образных сечений.

3.4 Продольные нагрузки на конструкции транспортёрных галерей от ленточных конвейеров

В общем случае лента остается связующим звеном между конструкциями галереи и зданиями, в которых размещены приводная и натяжная станции. Для расчета конструкций галерей необходимо мысленно разрезать ленту конвейера по температурно-осадочному шву и в месте разреза прилагать растягивающие усилия в ленте. Так как сила натяжения лент у приводной станции (S_n) всегда больше силы натяжения лент у натяжной станции (S_H), галерея, кроме веса конвейеров, испытывает продольную на­грузку вдоль рамы конвейеров, равную S_n – S_H.

Наибольшая продольная нагрузка, передающаяся на конструкции галереи, будет в момент пуска и разгона конвейера при полной загрузке ленты на всей длине галереи. По величине продольная нагрузка от натяжения лент равна суммарному сопротивлению движения рабочей и холостой лент кон­вейера в пределах галереи. Для длинных галерей с уклоном 16– 18° с несколькими широкими лентами эта нагрузка может быть равна нескольким десяткам тонн.

Величина продольной силы от ленточ­ного конвейера на поддерживающих ро­ликах на прямолинейных участках, дей­ствующая на пролетное строение галереи в период пуска конвейера, при полностью загруженной ленте транспортируемым материалом, при расположении привод­ной станции в верхнем конце галереи, определяется по формуле (рис. 3.1).

Ν_р и Ν_х – нормальные составляющие от собственного веса лент и перемещаемого материала, передаваемые соответственно через рабочие и холостые ролики на пролётное строение галереи; 1 – перемещаемый материал; 2 – рабочая лента; 3 – направление вращения ролика; 4 – рабочий ролик; 5 – холостая лента; 6 – холостой ролик (ленты условно отделены от роликов).

Рисунок 3.1 – Схема нагрузок от ленточного конвейера

Т = Т_с L = {[Т_р + Т_х] + [F_т.р.- F_т.х] + [F_и.р – F_и.х]} L, (3.1)

где Т – продольная сила, действующая на галерею в целом, кг;

Т_с – продольная нагрузка от натяжения лент, действующая на раму конвейера вдоль ленты, кг на 1 пог. м, учитываемая в дополнение к весу конвейера, кг;

L – длина галереи по уклону, м;

Т_р, Т_х – сопротивление подъёма груза и лент соответственно рабочей и холостой ветви, кг;

F_т.р., F_т.х – сопротивление движению ленты от сил трения соответственно рабочих и холостых роликов, кг;

F_и.р , F_и.х – сопротивление сил инерции вращающихся масс соответственно рабочих и холостых роликов в пусковом периоде по уклону; кг на пог. м.

Т_р = (q_м + q_л) sin β = (q_м + q_л) Н, (3.2)

Т_х = q_л sin β = q_л Н, (3.3)

F_т.р. = (q_м + q_л + q_р ) 1,5 W_р cos β, (3.4)

F_т.х. = (q_л + q_х) 1,5 W_х cos β, (3.5)

F_и.р. = 0,9 q_р a/q, (3.6)

F_и.х. = 0,9 q_х. a/q, (3.7)

где q_м – вес транспортируемого материала, кг на 1 пог. м ленты;

q_л – вес ленты, кг на 1 пог. м;

q_р и q_х – вес вращающихся частей соответственно рабочих и холостых роликов, имеющих внутренний радиус, равный 0,9 от внешнего, кг на 1 пог. м;

β – угол наклона ленты и пола галереи, град.;

Н – высота подъёма груза, м;

W_р и W_х – обобщённые коэффициенты трения соответственно рабочих и холостых роликов;

а – ускорение движения ленты при пуске, м/сек²;

q – ускорение силы тяжести (9,8 м/с²), м/сек²;

0,9 – коэффициент, полученный в результате преобразования формулы определения силы инерции от вращающихся масс роликов и приведенной окружности.

F_и. = I*d/R²= m*0,9 R² * d / R² = 0,9 * m a = 0,9*(q_р - q_х)*a/q ,(3.8)

где I – момент инерции вращающихся масс ролика;

R – внешний радиус ролика, м.

Подставляя значения формул (3.2) – (3.7) в формулу (3.1), получим:

Т = Т_с L = {[q_м + 2q_л] sin β + 1,5 cos β [q_м + q_л + q_р)] W_р - (q_л + q_х) W_х + 0,9 (q_р - q_х) a/q}, (3.9)

где 1,5 – увеличение обобщенных коэффициентов сопротивления трения роликов при пуске конвейера в период разгона.

В случае, если известны одновременно действующие силы натяжения ленты в рабочей и холостой ветвях в начале и конце прямолинейного участка галереи длиной L, про­дольную нагрузку на этом участке можно определить по формуле:

T = T_cL = [(S₂ + S₄) – {S_l + S₃) – F_и.м.] * L (3.10)

где S₁ и S₂ – натяжение в рабочей ветви ленты, соответственно в нижней и верхней точках ленты, в пусковой момент, кг;

S₃ и S₄ – натяжение в холостой ветви ленты, соответственно в нижней и верхней точках ленты, в пусковой момент, кг;

F_и.м. – сила инерции перемещающегося материала на ленте в пусковой период, кг на 1 пог. м ленты.

F_и.м = а * q_м /q. (3.11)