книги / Современная теория ленточных конвейеров горных предприятий
..pdfL, = Fro WhL* S°n , |
(5.19) |
w? |
|
где Fm — тяговое усилие головного привода; w", w“ — удель
ное сопротивление на нижней и верхней ветвях несущей ленты. Расстановка остальных промежуточных приводов по трассе конвейера выполняется путем деления длины (LK- L\) на участ ки, кратные мощности промежуточных и головного приводов
(при постоянном угле наклона трассы конвейера).
Построение диаграмм натяжения грузонесущей (основной) ленты и тяговых лент при полной расчетной загрузке выполняет ся методом обхода контуров по точкам, причем в расчет вводятся не только точки начала и конца контакта лент на промежуточных приводах, но и точки, определяющие границы участков относи тельного покоя и упругого скольжения на каждом промежуточ ном приводе (которые определены ранее при расчете /ск).
Натяжение сбегающей с головного привода ветви ленты, а также сбегающих ветвей тяговых лент с приводных барабанов промежуточных приводов определяется обычным способом в зависимости от значений тяговых усилий приводов, их тяговых факторов и коэффициентов запаса по тяговой способности. Также обычным способом контролируются величины мини мально допустимых по провесу натяжений лент.
При частичной загрузке конвейера по длине ленты величина
qr берется в процентах от qrпри полной загрузке:
где у = 0; х = 100%.
Тогда величину суммарного сопротивления движению всей системы многоприводного конвейера можно записать в виде
К - W H L K + w J i + w n l 2 + ■ •+ wJ n+ 2 ^ ,тк * |
(5.20) |
где wrl,wr2,...,wr>1 — удельные сопротивления движению ленты от груза y v у 2,...,у„ на участках 12,...,1п, на которых соответст венно находится груз y v у 2,...,у„.
Для варианта конвейера с неуправляемыми приводами (в функции сопротивления движению или количества груза на примыкающих к каждому приводу участках конвейера) при «смягченных» характеристиках приводов (номинальное сколь жение sH= 4 - 5 %), например при использовании в приводных блоках неуправляемых турбомуфт, можно пренебречь измене нием скорости лент вследствие продольных деформаций. Тогда при любой загрузке конвейера по длине приводы синхронизи руются несущей лентой и при одинаковых диаметрах барабанов, передаточных числах трансмиссий и идентичных механических характеристиках все приводные блоки развивают одинаковые тяговые усилия, т.е. F0' делится на равные части:
ппбпп
= К
Используя зависимость (5.16), можно рассчитать участки упругого скольжения на каждом промежуточном приводе:
рт ~ ( К + ™ \{у))К
wl { y ) - w\{ y )+ K a( y ) ’
f |
|
|
|
\ \ |
|
где w,,(>')= < 0 0 |
+ € |
+3 s L |
gsinp |
||
V |
|
|
|
100. |
Е +Е |
|
|
|
|
Л |
|
< ( т ) = |
'<7лН+<7л+— |
+ <7п |
gwcos$ +qrnsin Р; |
||
У л |
л |
100 |
р у |
||
c w = |
Чл |
100 |
gpcosp. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
Для каждого промежуточного привода проверяется условие /ск < 1^. Если это условие выполняется, то привод работает нор мально и передает тяговое усилие Fnn, тогда рассчитываются дли ны участков /оп и натяжения во всех точках контуров. Если это ус ловие не выполняется для какого-либо промежуточного привода, то эти приводы работают в режиме полного проскальзывания лент и величина их тяговых усилий ограничена по сцеплению:
Так как Fn6n < Fnn, то разность (Fnn -Fjj,) каждого промежу
точного привода, работающего с полным проскальзыванием, распределяется по приводам, работающим с запасом по сцепле нию, дополнительно нагружая их на величину AFnn, а головной привод — на величину AFrn.
Тогда суммарное тяговое усилие при частичной загрузке можно записать следующим образом:
(5.22)
?6
2 ’
где i — количество буксующих приводов с /-й загрузкой; у — то же с у-й загрузкой; F,6, F26 — тяговые усилия буксующих при водов; Fnn, Frn — тяговые усилия без учета дополнительной на грузки. Так как
ТО
(5.22')
Подставляя в (5.22) (5.22'), получим
AF
|
Fo - (i + j)F m |
По |
новому тяговому усилию промежуточного привода |
Fnn +AF |
рассчитывается новая длина участка скольжения /ск и |
снова проверяется условие /ск < /те.
Определяется также тяговое усилие головного привода по сле перераспределения усилий:
F„, + AFm = F0' - (п - (i + j)) (F„ + AF) - iF? - JF ‘
Затем последовательно определяются удельные силы со противления движению несущей ленты на всех участках ее кон тура с учетом их частичной или полной загрузки.
Для конвейера с жестким натяжным устройством натяжение сбегающей с головного привода ветви ленты при частичной за грузке должно быть определено с учетом перераспределений натяжений в замкнутом контуре ленты, так как сумма продоль ных деформаций ленты должна остаться неизменной при любом режиме загрузки, если натяжная каретка не перемещается. Это условие соответствует равенству площадей диаграмм натяжений несущей ленты при любой загрузке.
5.3.2. Вариант конструктивной схемы многоприводного конвейера с головным приводом и промежуточными приводами, ленты тяговых контуров которых взаимодействуют
с обеими ветвями основной грузонесущей ленты
На рис. 5.4 представлена расчетная схема конвейера. Ана логично варианту конструктивной схемы, когда тяговые кон туры промежуточных приводов взаимодействуют только с верхней ветвью основной ленты, здесь также предварительно целесообразно рассчитывать по заданным параметрам трассы
273
конвейера и производительности обычный конвейер с одним головным приводом. Оценив предварительно суммарную мощность, выбираем схему деления этой мощности между го ловным и промежуточными приводами и число промежуточ ных приводов. Расстановка промежуточных приводов по трас се конвейера осуществляется таким образом, чтобы суммар ные сопротивления на обеих ветвях основной ленты на участ ках, примыкающих к головному и промежуточным приводам, были пропорциональны установленной мощности приводов. При постоянном угле наклона трассы конвейера расстановка промежуточных приводов выполняется путем деления длины конвейера на участки, кратные мощности головного и проме жуточных приводов.
Ориентировочно определяется длина тягового контура (м) промежуточного привода:
L = |
FK ™ |
|
|
пп |
тс |
(5.24) |
|
|
|
||
F ‘ +F"
тр тр
где F^ = q\ cos (Зц — удельная сила трения между лентами на
нижней ветви конвейера; К™ = 1,2 — 1,4 — коэффициент запаса
по тяговой способности промежуточного привода.
Затем корректируются тяговые усилия промежуточных
приводов с учетом принятых значений А* и дополнитель
ных сопротивлений движению, обусловленных собственными сопротивлениями контуров тяговых лент,
|
FT* = 2Z^ |
TC0SPW. |
|
|
|
|
|
|
||
|
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
(XXXI |
8 |
~гг~ |
5 |
О' 1Ж |
1 |
|||||
и |
10 |
9 |
7 |
6 |
4 |
3 |
2 |
|||
Рис. 5.4. Схема многоприводного конвейера, в котором тяговые контуры промежуточных приводов взаимодействуют с обеими ветвями грузонесущей ленты
Значения массы 1 м длины основной грузонесущей ленты q" и тяговой ленты qrn могут быть приняты после ориентиро вочной оценки возможного снижения прочности основной лен ты по сравнению с вариантом обычного конвейера с головным приводом в зависимости от принятой схемы расстановки при водных блоков. Если мощность головного привода многопри водного конвейера равна мощности каждого промежуточного привода, то можно принять q" = q\.
На первом этапе выполняют ориентировочный тяговый рас чет, предполагая, что тяговые усилия приводных блоков одина ковы (при одинаковой их установленной мощности), т.е. общее сопротивление движению равномерно распределяется между ними, и не учитываются возможные отклонения нагрузки вслед ствие разности скоростей лент в точках набегания на барабаны из-за продольного деформирования лент, возможной неидентичности механических характеристик приводов и возможной разности диаметров приводных барабанов. Тогда известны тя говые усилия головного Frn и каждого промежуточного Fnn при вода, так как известно ориентировочное значение суммарного сопротивления движению с учетом собственных сопротивлений тяговых контуров промежуточных приводов. Обычным спосо бом с учетом запаса по тяговому фактору на головном приводе определяются значения натяжений сбегающей и набегающей ветвей основной ленты на головной привод (Si и S21 по расчет ной схеме).
Для того чтобы найти натяжения несущей ленты в осталь ных характерных точках конвейера, следует воспользоваться следующим правилом: разность натяжений набегающих и сбе гающих ветвей несущей ленты с каждой стороны промежуточ ного привода показывает влияние отброшенной части конвейера на этот привод. Эта разность натяжений равна сумме сил сопро тивления отброшенной стороны за вычетом тяговых усилий всех приводов, там устанавливаемых.
Условимся все силы и расстояния с правой стороны от про межуточного привода обозначать буквами или символами с
двумя штрихами, а все силы и расстояния с левой стороны — с одним штрихом. Рассмотрим первый от головного промежуточ ный привод. Пользуясь приведенным выше правилом, запишем уравнения:
s 2- s w =
Z F " = F rn.
где wBH, wH— удельные сопротивления движению на верхней и нижней ветвях несущей ленты.
Определим натяжения в точках S2 и S20:
52 = 5, + и>н% ;
*^20 = “^21 —W B Ц■
Далее определяем длину участков скольжения, на которой реализуются тяговые усилия, необходимые для преодоления собственных сопротивлений тягового контура и груза на нем. Для того чтобы найти длину участка скольжения на верхней ветви, на котором реализуется это тяговое усилие, предполо жим, что 518 = 520.
Sl9= S20- [(q :+ q r)s in P -F ;]O
S|8 = S|9 - [(«г+ <7л + <7л + <7р )cospco ± (qr + qH„+q\ )sin p]-—^ т С •
Е я + Er
После подстановки получим
s» = s„ -[(« l + 9 . ) s i n p - f ; ] c (5-25)
где A = (qr +q“n +ql +q'p )cospw±($r +q”+ ^ T)sinp .
Так как было предположено, что Бц = Бго, решая уравнение (5.25), получим
II =- |
Еи+ £ т |
К - |
(5.26) |
A |
j - ^ - +F ; - (q :+ q r)sin^ |
|
|
Для определения участка скольжения на нижней ветви /снк
будем считать, что S2 = S4.
Б г = |
Б 2 + |
[(<?; + q \ + q " |
) WCOS р + (q“+ q\ ) sin p ] X |
|
|
|
E |
, |
s |
|
(5‘27) |
Xi |
^ ( |
L™ -/cK)’ |
|
|
|
S4 = S3+ |> " + ^ |
+ < |
Jwcosp + ^ s i n p - ^ j c - |
(5.28) |
||
Из (5.27) и (5.28) получим
|
Е |
|
В ---Д — Д к |
Г = |
(5.29) |
где 5 = [(^н+ 9„т+ < )wcosp + (^H+ ^T)]sinp.
Определим участок относительного скольжения на верхней ветви, необходимый для реализации тягового усилия промежу точного привода, компенсирующего влияние «отброшенной» правой от промежуточного привода части конвейера:
Г |
= Y.W" - I F ' |
(5.30) |
ск.в |
|
|
тр
Если /" в > LTK, то часть тягового усилия передается на ниж
нюю ветвь. Определим /" н:
, |
ZW |
- F-ц, |
Чк.н |
1 7 н |
(5.31) |
Определим влияние на данный привод «отброшенной» де вой части конвейера:
S18- S 4 = XW' - E F ',
где ZW' =(»'." + » ' ; ) ( 4 - i , - i . I)+W„(n1 - l ) ;
Определим длину участков скольжения на верхней и нижней ветвях, необходимую для реализации тягового усилия, компенси рующего влияние «отброшенной» левой части конвейера:
|
( L W |
' - I F ') |
|
|
/'ск.в |
= . |
Е + Е . |
(5.32) |
|
|
||||
|
|
тр |
|
|
|
(2 Ж |
- I F ' ) |
|
|
/' |
=- |
Е + F |
(5.33) |
|
F" |
||||
|
|
|
||
|
|
тр |
|
|
Если /с'к н + С.,, > Сж,то определяем |
, т. е. ту часть участ |
|||
ка скольжения, которая с нижней ветви как бы переходит на верхнюю ветвь:
Г
Чк. в
F H(l |
+/' |
+ /' |
- L |
) |
|
_ тр у ск.н |
ск.н |
ск.н |
|
тк ] |
(5.34) |
= |
|
|
|
|
тр
Если С в + С .+ С в > с , то
.m |
F B(l |
+1' |
+ /' |
- L 'i |
тр \*ск.в |
CK.B |
CK.B |
TK / |
|
CK.H _ |
|
j-tH |
|
|
Окончательно длина участков скольжения на верхней и нижней ветвях тягового контура:
у / |
= i |
+ 1• |
+ /' |
+ /'" • |
‘ск.в |
‘ск.в |
' Чк.в |
' ^ск.в |
' ‘'ск.в » |
у 7 |
=7 |
+7' |
+ ;' |
+ /'" |
^ - » 4 K .H |
СК.Н |
СК.Н |
СК.Н |
СК.Н • |
Участки относительного покоя:
^ОП.В “ К — X |
/ ск>в » |
Аэп.н —^тк |
S /CK.„. |
Проверяются условия: |
|
^ ^ск.в ^ ^тк’
4 ,-
Если оба эти условия не выполняются, то привод буксует и для него рассчитывается новое значение тягового усилия:
Fl = [(<?г + + я! ) Иcos Р+ (q“+ ql + q'p ) wcos p]LTK.
Тяговое усилие (Fnn - F^J распределяется по приводам, ра
ботающим с запасом по сцеплению пропорционально усилиям этих приводов. Для этих приводов повторно рассчитывается длина участков скольжения, так как небуксующие приводы раз вивают теперь большее тяговое усилие.
Если тяговые усилия небуксующих промежуточных и го ловного приводов были одинаковы, то теперь они увеличивают-
F —F 6
СЯ на AF = —2°---- —. Тяговое усилие небуксующих промежу- «пп-1
точных приводов Fnn +A F , а головного привода — Frn + AF.