3. Методика выполнения расчета конвейера

3.1. Определение ширины ленты

Лента является тяговым и несущим органом ленточного конвейера. Она передает движущую (тяговую) силу, затрачиваемую на преодоление всех сопротивлений, возникающих при перемещении груза.

Ленты бывают пеньковые, шерстяные, прорезиненные, а также изготовленные из искусственных материалов. Наиболее широкое распространение получили прорезиненные ленты общего назначения (ГОСТ 20–85), состоящие из резинотканевого послойного тягового каркаса и наружных резиновых обкладок, предохраняющих каркас от механических повреждений и от воздействия на него влаги, газов, агрессивных сред.

Конструкции нескольких типов прорезиненных тканевых лент в общем виде представлены на рис. 2: тип А (рисунок 3.1,а) – послойные (нарезные) с двухсторонней резиновой обкладкой; тип Б (рисунок 3.1,б) – завернутые спирально и тип В (рисунок 3.1, в) – завернутые послойно с резиновой обкладкой и без нее.

Рисунок 3.1 – Некоторые типы прорезиненных лент

Характеристика некоторых резинотканевых лент приведена в таблице 3.1 (таблица 2.1, с. 397 [8]; таблица 10, с. 105 [4]). Для насыпных грузов ширина ленты определяется в зависимости от требуемой производительности транспортера, физико-механических свойств перемещаемого груза и т.д. Кроме этого при определении ширины ленты необходимо учитывать ее форму.

С некоторыми допущениями ширину b грузового потока определяют по выражению, м:

, (3.1)

где Q – производительность конвейера (по заданию), т/ч; k_п – коэффициент производительности, зависящий от формы поперечного сечения грузового потока и физико-механических свойств транспортируемого груза, формулы для определения которого приведены в таблица 3.2; k_β – коэффициент, учитывающий ссыпание грузов различной степени подвижности с наклонного конвейера приведен в таблице 3.3; ρ –

Толщина обкладок (рабочей δр / нерабочей δн), мм			3,0/1,0	4,0/2,0	6,0/2,0	6,0/3,5	2,0…6,0	2,0…6,0
Число прокладок, i			1…5	1…5	3…6	3…6	4…6	4…6
Ширина ленты b', м			0,1…2	0,3…3	0,8…3	0,8…3	0,8…3	1…3
Толщина прокладки δпр, мм	Без резиновой прослойки	Из комбини-рованных волокон	1,4	1,6	1,9	-	-	-
	С резиновой прослойкой	Из синтетических волокон	1,10	1,2	1,3	1,4	1.9	2
Тип ткани каркаса лент (производства России)	С основой и утком из полиэфир-ных, а утком из полиамидных нитей		-	-	-	ТЛК-200	МЛК-300/1000	МЛК-400/120
	С основой и утком из полиамидных нитей		-	ТА-100	ТА-150	ТК-200-2	ТК-300	ТК-400
	С основой и утком из комбини-рованных нитей (полиэфир-ных и хлопковых)		БКНЛ 65	БКНЛ 100	БКНЛ-150	-	-	-
Линейная прочность ткани на разрыв по ширине одной прокладки [kр], Н/мм			65	100	150	200	300	400

объемная масса груза, значения которой для различных грузов приведены в таблице 3.4, т/м³ (таблица 33, с. 365 [2]; таблица 2.1, с. 384 [3]; таблица 1, с. 5 [4]; таблица 4.1, с. 83, 84 [6]); V – скорость транспортирования, значения которой в соответствии с физико-механическими свойствами груза рекомендуется брать из табл. 5, м/с (таблица 35, с. 372 [2]; таблица 6.2, с. 101 [6]); β – угол наклона конвейера, зависящий от высоты Н подъема груза (по заданию), град.

Таблица 3.2 – Значения коэффициента производительности k_п конвейера

Наименование роликовых опор	Поперечное сечение ленты с грузом	Угол ψ наклона боковых роликов, град	Коэффициент производительности kп
Однороликовая с плоской лентой		–	0,25tgφ, где φ – угол естественного откоса в движении,
Однороликовая с боротами высотой hб		–	0,12 + 0,25tgφ
Трехроликовая желобчатая		20	0,068 + 0,23tgφ
		30	0,096 + 0,21tgφ

Полученное значение ширины b должно соответствовать предельному значению скорости V. Если же полученная ширина ленты будет соответствовать согласно таблице 3.5 другому значению – V' меньшему V, то необходимо выполнить перерасчет b по выражению (3.1). При этом используется ближайшее значение скорости, равное или меньшее V' , взятое из таблицы 3.5.

При транспортировке кусковых грузов полученную по формуле (3.1) ширину грузового потока необходимо проверить по кусковатости груза согласно условию

, (3.2)

где b_к – ширина ленты с учетом кусковатости груза, мм; χ – коэффициент крупности груза (для сортированного – χ =3,5; для рядового – χ =2,5); а – максимальный линейный размер типичных кусков груза, мм.

Если вычисленная по формуле (3.2) ширина b_к>b, надо принять ширину b_к и соответственно уменьшить скорость движения ленты для обеспечения заданной производительности.

Таблица 3.3 – Значения коэффициента k_β, зависящего от угла наклона конвейера β

Подвижность частиц груза по табл. 4	Угол наклона конвейера β, град
	1…5	6…10	11…15	16…21	21… 24
Легкая Средняя Малая	0,95 1,0 1,0	0,90 0,97 0,98	0,85 0,95 0,97	0,80 0,90 0,95	– 0,85 0,90

Таким образом, зная все величины, входящие в формулу (3.1) и (3.2), определяют расчетную ширину ленты, которая округляется до ближайшей ширины b', мм, взятой по гост 20–85 из ряда значений: 400, 500, 650, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 2000, 2500 и 3000 мм.

Таблица 3.4 – Некоторые физико-механические свойства сыпучих грузов

Наименование груза	Насыпная плотность, т/м3	Угол естественного откоса, град.		Группа абразив-ности груза1	Степень подвиж-ности2	Коэффициент внешнего трения		Коэффициент внутреннего трения
		в покое	в движении			по резине	по стали
Галька округлая Гипс рядовой Глина сухая Гравий сухой Камень Мел кусковой Песчано-гравийная смесь Уголь бурый Уголь каменный Цемент Шлак угольный Щебень Песок сухой Опилки древесные Земля формовочная Известняк Зола Зерно Руда Соль поваренная	1,5–1,8 0,6–1,6 1,6–1,8 1,5–1,9 1,3–1,5 0,9–1,6 1,6–1,8 0,5–0,6 0,6–0,8 0,9–1,6 0,6–0,9 1,3–1,8 1,3–1,5 0,2–0,3 0,8–1,3 1,4–1,7 0,6–0,9 0,6–0,8 1,7–2,4 1,5–1,8	30–35 35–40 35–40 30–45 37–40 40 40–45 35–50 30–45 30–40 45 35–45 30–35 40 30–45 36–40 45–50 22 30–50 46	12 20 15 15 15 14 15 12 12 10 20 15 10 20 15 15 15 10 15 13	В В В В D В С В В В D D С А В С D А D С	Легкая Легкая Средняя Средняя Малая Легкая Легкая Средняя Средняя Средняя Малая Малая Средняя Легкая Средняя Малая Малая Легкая Малая Средняя	0,7–1,0 0,7–0,8 0,8–1,0 0,7–1,0 0,6–0,9 0,7–0,8 0,5–0,6 0,6–0,7 0,5–0,7 0,6–0,7 0,4–0,6 0,5–0,7 0,4–0,5 0,5–0,6 0,4–0,6 0,6–1,0 0,6–0,9 0,4–0,5 0,7–0,9 0,6–0,7	0,6–0,9 0,6–0,8 0,7–1,0 0,6–1,0 0,5–0,8 0,6–0,8 0,4–0,5 0,3–0,6 0,3–0,6 0,3–0,6 0,4–0,7 0,4–0,6 0,3–0,8 0,3–0,5 0,4–0,7 0,5–1,0 0,6–0,8 0,3–0,5 0,6–0,8 0,5–0,6	0,5–1,0 0,6–0,8 0,8–1,0 0,5–1,0 0,7–0,8 0,6–0,8 0,5–1,0 0,5–1,0 0,5–1,0 0,5–0,8 0,6–1,2 0,6–1,0 0,6–0,8 0,6–1,5 0,5–0,7 0,6–1,3 0,8–1,2 0,5–0,8 0,5–0,9 0,6–1,2

Далее по данным таблицы 3.1 в зависимости от рода груза и условий работы назначают материал ленты, ориентировочное число прокладок ленты i, их толщину – δ_пр, мм, а также толщину обкладок δ_р – рабочей, мм, δ_н – нерабочей, мм. Выбранные значения записываются и уточняются дальнейшими расчетами.

Как правило, ширина ленты b', мм, выбранная по стандарту, обеспечивает большую производительность конвейера по сравнению с заданной.

Поэтому, по окончательно выбранной ширине ленты b', м, и уточненному значению скорости ее движения V' определяют расчетную производительность Q_р конвейера по формуле, т/ч:

.

Дальнейший расчет ленточного конвейера ведут по производительности Q_р.

Таблица 3.5 – Предельные значения скорости ленты при транспортировании насыпных грузов v (V'), м/с

Характеристика груза		Ширина ленты b', 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
Абразивный		1,25	1,64	1,64	2,25	2,5	2,2	2,3	2,5	2,5
Пылевидный и порошкообразный, сухой, пылящий		1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
Хрупкие, крошение которых снижает их качество		1,25	1,25	1,6	1,6	1,6	2,0	2,0	2,0	2,0
Зернистые, в том числе рыхлые вскрышные породы на открытых разработках		1,6	1,6	2,5	3,15	4,0	4,0	4,0	5,0	5,0
Кусковые	аср ≤ 80мм	1,6		2,0	2,5	3,15	4,0	4,0	5,0	5,0
	аср ≤ 160мм	1,6		1,6	2,0	2,5	2,5	3,15	4,0	4,0
	аср = 161 – 350мм	–		–	1,6	1,6	2,0	2,5	3,15	3,15
	аср ≤ 500мм	–		–	–	–	2,0	2,0	2,5	3,15
Зерновые		1,6	1,6	2,5	3,15	4,0	–	–	–	–