Машины непрерывного транспорта. Методические рекомендации

Предельная прочность каркаса резинотканевой ленты

где Sp1 — предельная прочность 1 мм ширины прокладки, Н/мм ; В — ширина ленты, мм;

i — число прокладок в каркасе;

k — коэффициент запаса прочности;

Smax —максимальное допускаемое рабочее натяжение ленты, Н.

Предельная прочность каркаса резинотросовой ленты

где Sрк — предельная прочность 1 мм ширины ленты, Н/мм.

3.2. Оборудование и приборы

Для выполнения лабораторной работы необходимо:

а) натурные образцы конвейерных лент на демонстрационном стенде №1; б) натурные образцы роликоопор ленточных конвейеров на

демонстрационном стенде №2; в) справочные материалы с характеристиками прорезиненных

конвейерных лент.

3.3. Порядок выполнения работы

Для трех типов прорезиненных конвейерных лент: резинотканевой ТА400 с числом тканевых прокладок i=4, резинотросовой РТЛ-2500 (обе ленты отечественного производства) и металлокордной СТК-1600 фирмы Семперит (Австрия), каждая из которых имеет толщину рабочей обкладки 6 мм, при ширине лент В=1 м и 2 м, определить и записать в табличной форме, образец которой приведен в приложении 2, следующие их технические параметры: предельная прочность 1мм ширины каркаса резинотросовой Sрт (см. табл. 3), металлокордной Sрк [1] и 1 мм ширины одной прокладки резинотканевой Sр1 (стр. 103 [3]) лент; предельная прочность поперечного сечения каждой из лент, определяемая по формулам (14, 15, 16); максимальное допускаемое рабочее натяжение Smax лент, определяемое по формулам (14, 15, 16), в которых коэффициент запаса прочности принять равным k=10; упругое относительное удлинение резинотросовой (табл. 3), металлокордной [1] и резинотканевой (стр. 86 [2]) лент; линейная плотность резинотросовой (табл. 3), металлокордной [1] и резинотканевой (приложение 6, табл. 6 [2]) лент; линейная нагрузка от силы

21

тяжести каждой из лент; диаметр приводного барабана для резинотросовой (табл. 3), металлокордной [1] и резинотканевой (стр. 47 [2]) лент.

Характеристика резинотросовых лент

Вцелях углубления знаний студентов о взаимосвязи технических параметров рассматриваемых конвейерных лент и параметров ленточных конвейеров, на которых они используются, предлагается в составе этой работы рассмотреть и проанализировать практическую ситуацию, заключающуюся в следующем.

Вэксплуатации находится горизонтальный одноприводной ленточный конвейер (см. рис. 8) с техническими параметрами:

средняя расчетная производительность Qрс1=600 т/ч; дальность транспортрования L1=3,5 км;

угол наклона трассы β1=0°;

скорость движения ленты V1=2,5 м/с; ширина ленты B1=1 м;

тип ленты 2РТЛ-2500; привод двухбарабанный;

суммарный угол обхвата приводных барабанов α1=400°; коэффициент сцепления ленты с барабаном µ1=0,3; насыпная плотность транспортируемого груза γ=1,8т/м3.

Рис.8. Схема трассы конвейера

Предстоит проектирование второго аналогичного ленточного конвейера (рис. 8) с одним двухбарабанным приводом для параллельного

22

транспортирования по той же трассе с той же производительностью насыпного груза, имеющего значительно меньшую насыпную плотность. Этот конвейер будет иметь следующие основные технические параметры:

средняя расчетная производительность Qрс2=600 т/ч; дальность транспортрования L2=3,5 км;

угол наклона трассы β2=0°;

скорость движения ленты V2=2,5 м/с; ширина ленты B2=2 м;

привод двухбарабанный; суммарный угол обхвата приводных барабанов α2=400°;

коэффициент сцепления ленты с барабаном µ2=0,3.

Требуется выполнить необходимые расчеты и, анализируя их результаты, принять аргументированное решение по рациональному использованию в проектируемом конвейере одного из трех типов рассматриваемых прорезиненных конвейерных лент шириной В2=2 м.

При аргументации принятого решения следует руководствоваться следующими критериями: полная реализация расчетного тягового усилия привода проектируемого конвейера; наиболее полное использование прочностных параметров ленты; минимизация затрат мощности на приводных барабанах привода конвейера; рациональная конструктивная компоновка конвейера (ход натяжного устройства, диаметр барабанов).

Решение поставленной задачи по выбору рационального типа ленты выполняется в следующей последовательности.

Полная реализация расчетного тягового усилия привода проектируемого конвейера будет обеспечена при совместном решении системы уравнений (17)

и (18)

Sн=Sсб+WΣ ; (17)

WΣ=1,1Lw(qг+qрг+qрп+2qл) ;

где Sн — натяжение ленты в точке набегания на первый приводной барабан привода конвейера;

23

Sсб — натяжение ленты в точке сбегания со второго приводного барабана привода;

WΣ — усилие сопротивления движению ленты на всех участках конвейера;

w — коэффициент сопротивления движению ленты по роликоопорам, принять w=0,03;

qг — линейная нагрузка от силы тяжести перемещаемого груза;

qрг, qрп — линейная нагрузка от силы тяжести вращающихся частей роликоопоры груженой и порожней ветвей ленты соответственно;

qл — линейная нагрузка от силы тяжести ленты; g — ускорение свободного падения;

mрг, mрп — массы вращающихся частей роликоопор груженой и порожней ветвей ленты соответственно, принять из приложения 8 [2], для нормального и среднего типов роликоопор;

lрг, lрп — шаг роликоопор на груженой и порожней ветвях ленты соответственно, принять по табл. 20 [2];

Рл — линейная плотность ленты; е — основание натурального логарифма.

Для решения системы уравнений (17) и (18) предварительно следует выбрать параметры mрг, mрп , lрг, lрп , найти линейные нагрузки qг , qрг, qрп , определить сопротивление WΣ и тяговый фактор e , а затем решить эту систему уравнений относительно натяжения Sн. Натяжение Sн определить для трех вариантов проектируемого конвейера при использовании в них соответствующих трех типов рассматриваемых лент шириной В=2 м. Следует иметь в виду, что в принятой расчетной схеме конвейера (рис. 8) натяжение Sн будет равно максимальному расчетному натяжению ленты Spmax. Полученные значения параметра Spmax записать в табл. 4.

Для оценки степени использования прочностных параметров лент, применяемых в проектируемом конвейере, воспользуемся коэффициентом

для трех типов рассматриваемых лент записать в табл. 4. При существенном недоиспользовании прочности ленты 2РТЛ-2500 оценить возможность использования в проектируемом конвейере менее прочной резинотросовой ленты (см. табл. 3).

Приняв допущение, что тяговое усилие на приводных барабанах Р равно сопротивлению WΣ движению ленты, для каждого из трех вариантов определить мощность на приводных барабанах N и записать этот параметр в табл. 4.

В табл. 4 записать также полученные ранее диаметры барабана Dбп и относительные удлинения ε0 ленты.

24

Сравнительная характеристика вариантов проектируемого конвейера

Анализируя с учетом перечисленных выше критериев, параметры, сведенные в табл. 4, принять аргументированное решение о рациональном варианте типа прорезиненной ленты для второго ленточного конвейера, и записать это в отчете по выполняемой лабораторной работе.

3.4.Требования безопасности

Входе выполнения лабораторной работы необходимо соблюдать общие требования по технике безопасности при работе в учебной лаборатории МНТ, изложенные на вводном инструктаже перед первым занятием в лаборатории.

3.5.Порядок оформления отчета по работе и его защита

Результаты лабораторной работы в форме отчета оформить в тетради по лабораторным работам. В состав отчета входят: формулировка цели работы; таблица из приложения 2 и табл. 4; необходимые расчеты, на основании которых получены параметры для этих таблиц; аргументированное решение о рациональном варианте типа прорезиненной ленты для второго проектируемого ленточного конвейера.

Защита отчета производится индивидуально каждым студентом в конце занятия

25

4. Лабораторная работа № 4. Центрирующие роликоопоры ленточных конвейеров

Продолжительность выполнения работы – 4 часа.

4.1.Общие положения

Впроцессе работы ленточного конвейера по различным случайным причинам, как-то: некачественные монтаж конвейера и стыковка концов ленты, саблевидность ленты, неравномерная вытяжка по ширине и несимметричная загрузка ленты, налипание транспортируемого груза на барабанах и роликах происходит поперечное смещение ленты относительно продольной оси става конвейера. Смещение ленты вызывает ее повышенный износ, возможность возгорания от значительного выделения тепла при трении ленты о неподвижные части конвейера, просыпи груза. Для предотвращения поперечного смещения ленты при работе ленточного конвейера и автоматического ее центрирования применяют как на груженой, так и на порожней ветвях ленты специальные центрирующие роликоопоры различной конструкции.

Цель работы: освоение и углубление теоретического материала, полученного на лекциях, по устройству и конструктивной компоновке ленточного конвейера; изучение по натурным образцам и технической документации конструкции и принципов работы центрирующих роликоопор для реверсивных и нереверсивных ленточных конвейеров.

Устройство и функционирование специальной центрирующей роликоопоры груженой ветви ленты нереверсивного конвейера рассмотрим на примере трехроликовой желобчатой поворотной роликоопоры с цилиндрическими дефлекторными (направляющими) роликами (рис. 9).

Роликоопору образуют три поддерживающих ленту ролика 2, установленных на поворотной раме 3, которая имеет возможность

поворачиваться на ограниченный угол цо вокруг вертикальной оси 4. По концам рамы закреплены рычаги 5 с установленными на них цилиндрическими дефлекторными роликами 1, оси которых перпендикулярны к кромкам ленты.

26

Роликоопора функционирует автоматически и принцип ее действия заключается в том, что сместившаяся в сторону от номинального центрального положения относительно продольной оси конвейера лента воздействует своей кромкой с некоторым усилием на дефлекторный ролик, при этом возникает момент сил, поворачивающий роликоопору вокруг вертикальной оси на уголцо. Векторы окружной скорости Vp роликов повернутой роликоопоры и ленты Vл направлены под углом цо друг к другу, что приводит к появлению относительной скорости и, следовательно, силы трения между лентой и роликами. Составляющие приложенной к ленте силы трения Fл создают дополнительное сопротивление Wцо движению ленты и силу T возвращающую ленту в номинальное положение относительно продольной оси става конвейера.

Рис. 9. Центрирующая роликоопора нереверсивного конвейера: 1 — дефлекторный ролик; 2

— роли; 3 — рама; 4 — ось; 5 — рычаг

Рис. 10. Центрирующая роликоопора реверсивного конвейера: 1 — ролик; 2 — лента; 3 — упор; 4 — дебалансный ролик; 5 — груз; 6 — рама; 7 — ось

После того как лента возвратится в номинальное центральное положение, она, воздействуя на ролики, автоматически возвращает роликоопору в исходное

27

положение. Дефлекторные ролики в рассмотренной системе должны находится по ходу движения ленты перед роликами опоры. При реверсирование хода ленты такую роликоопору использовать нельзя.

Устройство и функционирование специальной центрирующей роликоопоры груженой ветви ленты реверсивного конвейера рассмотрим на примере трехроликовой желобчатой поворотной роликоопоры с коническими дебалансными роликами представленной на рис. 10 и демонстрационном стенде № 2.

Роликоопору образуют три поддерживающих ленту 2 ролика 1, установленных на поворотной раме 6, которая имеет возможность поворачиваться на ограниченный угол цо вокруг вертикальной оси 7. На осях крайних роликов установлены дебалансные конические ролики 4, у которых в нижней части расположен груз 5, а в верхней части упор 3, ограничивающий поворот этого ролика.

Роликоопора функционирует автоматически и принцип ее действия заключается в том, что сместившаяся в сторону от номинального центрального положения относительно продольной оси става конвейера лента, вступая в контакт с коническим роликом, за счет возникающей при этом силы трения приводит его во вращение и одновременно поворачивает всю роликоопору относительно вертикальной оси на угол цо. Отмеченная сила трения возрастает при остановке вращения конического ролика упором 3. Механизм процесса возврата ленты в номинальное центральное положение аналогичен рассмотренному на роликоопоре с цилиндрическим дефлекторным роликом.

Ролиокопора с коническим роликом позволяет производить центрирование положения ленты независимо от направления ее движения.

4.2. Оборудование и приборы

Для выполнения лабораторной работы необходимо:

а) натурный образец специальной центрирующей роликоопоры реверсивного ленточного конвейера;

б) линейка; в) угломер;

г) руководящие технические материалы [2].

4.3. Порядок выполнения работы

Изучить описание конструкции и работы специальных центрирующих роликоопор реверсивного и нереверсивного ленточных конвейеров,

28

изложенное в п. 4.1. и записать какие основные причины вызывают необходимость установки на ленточных конвейерах центрирующих роликоопор.

Используя примеры схем изображения центрирующих роликоопор, приведенные на рис. 11, для трех последовательных положений ленты и роликоопоры (роликоопора и лента в номинальном положении; лента в крайнем положении, а роликоопора еще в номинальном; лента в крайнем положении и роликоопора повернута на угол цо) разработать расчетные схемы с планом скоростей и действующими силами, иллюстрирующие за счет каких факторов происходят поворот роликоопоры и возвращение ленты в номинальное положение. Схемы разработать для нереверсивного и реверсивного конвейеров.

На отдельных схемах показать почему опора с дефлекторным роликом используется только на нереверсивных конвейерах, а опора с коническим роликом на реверсивных.

Для центрирующей роликоопоры, находящийся на стенде № 2, разработать расчетную схему для крайнего положения ленты и повернутой на угол цо роликоопоры, выполнить необходимые замеры ширины ленты Bл и угла поворота цо, определить величину дополнительного сопротивления движению ленты Wцо вызванного процессом центрирования ленты одной центрирующей роликоопорой для конвейера, имеющего следующие параметры: производительность Q = 800 т/ч; скорость ленты Vл = 2 м/с; тип ленты TA – 300, число прокладок ленты ί = 4; толщина рабочей обкладки ленты 1 = 6 мм; коэффициент трения резины по стали f = 0,35o; шаг между роликоопорами груженой ветви lрг = 1,3 м.

Необходимая информация о линейной плотности ленты приведена в табл. 5 на стр. 110 [2].

29