1.3. Расчет натяжного устройства

Натяжные устройства служат для создания необходимого минимального натяжения гибкого элемента. Для конвейера средней длины (L=142,5 м) выбираем грузовое вертикально-рамное устройство, расположенное около привода.

1.3.1. Определение хода натяжного устройства

Максимально допустимый провес ленты на рабочей ветви [1]:

Тогда минимальное натяжение ленты [1]:

.

Для холостой ветви (q=0) минимальное натяжение ленты составит [1]:

.

Принимаем усилие, создаваемое натяжным устройством равным:

Далее определяем ход натяжного устройства, исходя из условия, что вытяжка резинотканевой ленты в процессе эксплуатации составляет ≈ 2%.

Полный ход натяжного устройства будет равняться [1]:

= +;

–длина рабочего хода натяжного барабана, вызванная удлинением ленты (упругим и остаточным);

= (0,02 ÷ 0,025)·L=0,02·142,5=2,85м.

–длина рабочего хода натяжного барабана, необходимая для выполнения стыковки ленты;

= (0,005 ÷ 0,015)·L=0,6м.

Получаем:

Следовательно, принимаем ход натяжного устройства равным:

X = 3,5 м.

1.4. Пуск и торможение ленточного конвейера

Пуск и торможение ленточного конвейера представляют собой сложные физические процессы, зависящие от многих факторов: податливости упругой ленты, длины конвейера, характера загруженности трассы, типа, числа и места установки двигателей, тормозов и др. Пуск конвейера должен быть осуществлен достаточно быстро, особенно в тех случаях, когда конвейер является частью транспортной системы. Вместе с тем при быстром пуске конвейера возможно пробуксовывание ленты на приводных барабанах, подъем её под роликовыми опорами и выброс груза.

Быстрое торможение также приводит к пробуксовыванию ленты, а слишком продолжительное вызывает недопустимое нагревание барабана. В наклонных конвейерах лента останавливается в основном за счет тормозящего действия составляющей силы тяжести груз, находящегося на ней.

1.4.1. Пуск ленточного конвейера

Время пуска конвейера целесообразно сравнивать со временем распространения упругой волны деформации от привода их хвостовой части. Выполнение этого условия ограничивает ускорение при пуске значением [1]:

где:

(0,4…0,8) – численный коэффициент для конвейеров длиной более 300м;

_п =0,012 – коэффициент сопротивления движению ленты при пуске;

L₀ = 285 м – длина конвейера по контуру трассы;

 = 0,02 – относительное удлинение ленты.

Для предельных углов наклона β участков подъемных конвейеров необходимо обеспечить устойчивость груза и предотвратить его сползание вниз по ленте. С этой целью вводят ещё одно ограничение максимального значения пускового ускорения [1]:

,

где:

–коэффициент трения груза о ленту, при ориентировочных расчетах его значение принимают равным [1]

Принимаем ускорение при пуске равным:

j_п = 0,2 м/с².

Тогда время пуска составит:

.

Принято считать, что пуск осуществляется с постоянным ускорением j_п. В этом случае натяжения набегающей и сбегающейветвей для наклонного конвейера при пуске[1]:

.

Натяжение в набегающей ветви[1]:

,

где:

1) S_н.у. = 50000H – предварительное натяжение ленты, создаваемое натяжным устройством;

2) W_р.п. – статическая сила сопротивления движению ленты при пуске на рабочей ветви ленты.

Определяется по формуле [1]:

;

где:

k_об = 1,6 – обобщенный коэффициент для длины конвейера L=142,5 м;

_р.п. = 1,2_р = 1,2  0,025 = 0,03 – коэффициент сопротивления при пуске рабочей ветви;

Н=33,5 м – высота подъема груза.

3) m_р – масса поступательно движущихся и приведенных к ленте вращающихся частей для рабочей ветви.

Она определяется по формуле [1]:

;

где:

k_и = 0,8 – коэффициент инерции, учитывающий несовпадение среднего диаметра распределения массы вращающихся частей роликов с их наружным диаметром;

L_Г = 137,8 м – расстояние по контуру трассы между концевыми барабанами.

Натяжения в сбегающей ветви[1]:

,

где:

1) S_н.у. = 50000H – предварительное натяжение ленты, создаваемое натяжным устройством;

2) W_х.п. – статическая сила сопротивления движению ленты при пуске на холостой ветви ленты.

Она определяется по формуле [1]:

;

где:

 _х.п. = 1,2_х = 1,2  0,022 = 0,026 – коэффициент сопротивления при пуске холостой ветви.

3) m_х – масса поступательно движущихся и приведенных к ленте вращающихся частей для холостой ветви.

Она рассчитывается по формуле [1]:

Полученные выше зависимости позволяют записать выражение для определения пускового крутящего момента, приведенного к валу электродвигателя [1]:

;

где:

1) J₁ – момент инерции вращающихся на валу электродвигателя масс. Он определяется по формуле [1]:

.

2) – угловое ускорение вала электродвигателя при пуске.

Рассчитывается по формуле [1]:

.

3) D=1,04 м – диаметр приводного барабана.

4) u₀ – передаточное число привода:

5) ₀ – КПД передач привода:

Подставляя значения в формулу, определяем значение пускового момента:

.

Номинальный момент на валу электродвигателя определяется по зависимости [1]:

.

Средний пусковой момент электродвигателя определяется по формуле [1]:

.

Определяем фактическое время пуска по формуле [1]:

,

где:

–номинальная угловая скорость двигателя.

Тогда фактическое ускорение при пуске:

.

Это значение меньше предварительно принятого в расчетах, следовательно, оно удовлетворяет условиям, поставленным в начале расчета.