Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основные подходы к расчету и конструированию РТИ и пресс-форм. Учебное пособие
.pdf
2.3. Конвейерные ленты
Конвейерный транспорт применяют для транспортирования грузов во всех отраслях народного хозяйства, особенно в
горнорудной и металлургической промышленности, производстве строительных материалов и др. Лента - гибкий элемент
транспортирующей установки, передающий тяговое усилие от
приводного барабана и несущий транспортируемый груз.
Конвейерные ленты должны удовлетворять следующим
требованиям:
* высокая прочность при растяжении, обеспечивающая передачу тягового усилия с учетом коэффициента запаса
прочности;
* максимальное отношение прочности к массе ленты, обеспечивающее снижение мощности привода и уменьшение диаметра барабанов конвейера, увеличение производительности и длины конвейера;
* низкое удлинение при рабочей нагрузке, обеспечивающее минимальный ход натяжных устройств конвейера и
снижение числа перестыковок ленты в процессе эксплуатации;
* поперечная гибкость, обеспечивающая способность ленты к образованию желоба (лотка);
* каркасность, обеспечивающая удержание транспортируемого материала на ленте при необходимой ширине ленты;
* минимально допустимая толщина, обеспечивающая снижение возможности расслоения ленты при огибании
приводных барабанов;
* минимальная масса и стоимость;
* стойкость к ударным нагрузкам, износу обкладки,
продольным порывам и порезам, расслоению, распространению
разрушения после частичного повреждения;
51
* постоянство прочностных и геометрических характеристик в процессе эксплуатации;
* атмосферо-,свето-,водо-, термо-, бензо-, маслостойкость и др [7].
Транспортерная конвейерная лента состоит из каркаса,
передающего тяговое усилие, и наружных обкладок, защищающих каркас от механических, атмосферных и других воздействий.
Для конвейерных лент (КЛ) характерны большие разрывные прочности (до 6 кН/см ширины ленты), значительная ширина (до 3 м), относительно невысокие окружные скорости (1,5-3
м/с) и повышенный износ рабочей поверхности транспортируемым грузом.
В процессе эксплуатации лента подвергается действию
различных факторов:
* статическое тяговое усилие;
* динамические нагрузки при пуске конвейера с грузом,
* многократный поперечный изгиб при образовании
лотка,
* износ транспортируемым материалом при его за-
грузке и прохождении роликоопор. Поверхность транспортерных лент, перемещающих грузы абразивного характера с острыми краями - руду, камень, битое стекло, - подвергается особенно сильному износу; в этом случае применяют утолщенную
резиновую обкладку.
* ударные нагрузки в местах загрузки материала на
ленту. Нагружение лент сбрасыванием на них грузов вызывает
толчки и сотрясения и требует особо прочного крепления обкладки к каркасу ленты.
* воздействие тепловых нагрузок или низких температур, влаги, агрессивных сред, атмосферных явлений и т.д.
52
* элеваторные ленты, ослабленные прикреплением
металлических ковшей, испытывают добавочное натяжение и
абразивное действие от кусков материала, что необходимо учитывать при их расчете.
Прочность - основная характеристика конвейерной ленты, определяющая передачу тягового усилия. Приближенно она
равна сумме прочности отдельных тканевых прокладок резинотканевой или металлотросов резинотросовой ленты. Однако
реальная прочность КЛ значительно ниже из-за неодновременности разрыва прокладок по толщине и ширине ленты. Растягивающее усилие может неравномерно распределяться между прокладками из-за их различного удлинения, вызывая перенапряжение и преждевременный разрыв отдельных прокладок, хотя
деформационная способность до разрыва других прокладок еще
не исчерпана. Преждевременный разрыв отдельных прокладок
приводит к перераспределению нагрузки между оставшимися
прокладками и более быстрому их разрушению. Поэтому используют понятие агрегатной прочности КЛ - усилия, соответствующего относительной деформации разрыва наислабейшего
звена.
Резинотканевые ленты
Состоят из тканевого каркаса, который может быть однопрокладочным (однослойным) и многопрокладочным (отдельные слои ткани соединены между собой резиновыми прослойками), и наружных резиновых обкладок [8].
К основным параметрам конструкции резинотканевых
лент относятся:
* Ширина. В соответствии с международной практикой и унификацией ширины конвейеров ширина КЛ соответствует предпочитаемому ряду чисел R20 и составляет 100, 200,
00, 400, 500, 600, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 2000 мм. Увели-
3
чение ширины ленты приводит к резкому увеличению произво-
53
дительности конвейера; минимальная ширина ленты должна
превышать в 2-4 раза максимальный размер куска транспортируемого материала. Ширина рабочего участка ленты составляет
0,9В - 0,05 м, где В - полная ширина ленты.
* Число прокладок. Минимальное число прокла-
док ограничено тяговым расчетом, ударостойкостью ленты, устойчивостью ее движения. Максимальное число прокладок обусловлено изгибными напряжениями ленты на барабанах и роликоопорах, необходимостью лоткообразования ленты и минимального диаметра приводных барабанов. Излишнее число прокладок приводит к расслоению груженой конвейерной ленты в
местах перегибов и интенсивному истиранию бортов незагруженной ленты из-за отсутствия прилегания к среднему ролику.
Конвейерная лента обычно содержит не более 8, чаще не более 5
прокладок.
* Тип и прочность ткани. Ткани, применяемые
для изготовления каркаса КЛ, должны иметь: по основе - достаточную прочность при растяжении, сопротивление ударным
нагрузкам и многократному изгибу, минимальное удлинение
при рабочей нагрузке, высокую адгезию к резине; по утку - достаточную прочность при растяжении, сопротивление раздиру и
ударным нагрузкам, высокое удлинение при растяжении и гибкость, адгезию к резине. Большое натяжение ленты ведет к применению бельтинга повышенной крепости. Для изготовления
КЛ наиболее широко применяют технические ткани полотняного плетения; в мировой практике для лент средней и высокой
прочности используют ткани, основа которых содержит полиэфирные нити, а уток - полиамидные.
* Толщина и материал наружных обкладок. Например, конвейерные ленты, применяемые в литейных цехах
для перемещения горячей формовочной земли и отливок, должны иметь особо теплостойкую резиновую обкладку; ленты,
54
предназначенные для работы при низких температурах, изготавливаются с применением морозостойких резин. Минимально
необходимая толщина наружных обкладок зависит от размера
куска, высоты падения, абразивности и температуры транспортируемого материала, а также от длины и скорости движения
конвейера и других условий эксплуатации. Максимальная толщина обкладки ограничена возможностью ее отслоения из-за
многократных изгибов толстой ленты при движении и мощностью привода конвейера. Рекомендуется следующая толщина
(мм) рабочей обкладки лент общего назначения для транспортировки:
Скальные недробленые породы 17-20
Руда 7-16
Скальные дробленые породы 5-14
Камень, кокс 6-10
Уголь 5-10
Песок 5-8
Порошки 4-7
Шлак 4-6
Земля, цемент, удобрения 3-4
Зерно и корма 2-3
Меньшее значение соответствует продолжительности одного оборота ленты более 200 с, большее - менее 30 с.
Обычно толщина нерабочей обкладки значительно (в 2-3
раза) меньше толщины рабочей обкладки.
* Вид борта (или его отсутствие). Ленты сложного
профиля используются для улучшения технико-экономических
показателей конвейеров, транспортирующих порошкообразные,
зернистые, мелкокусковые и мелкие штучные грузы по горизонтальным и наклонным трассам. Такие ленты имеют на рабочей
стороне вертикальные борта, перегородки или рифления. К ним
относятся и элеваторные ленты.
55
Расчет числа прокладок ленты составляет часть общего
тягового расчета конвейера. При расчете числа прокладок КЛ
используют те же зависимости, что и при расчете приводных
ремней. В расчете лент мощность обычно не бывает задана, ее
необходимо определить исходя из требуемой производительности конвейера и особенностей конвейерной установки.
Расчет числа прокладок резинотканевой ленты по
максимально допустимой рабочей нагрузке
Расчет необходимого числа прокладок резинотканевой
ленты iпр по максимально допустимой рабочей нагрузке [S
доп]R
ведется по формуле:
i
пр
= [S
n / (В КВ), (2.64)
доп]R
где n - коэффициент запаса прочности ленты, В - ширина ленты,
КВ - номинальная прочность тканевых прокладок, Н на см ши-
рины прокладки.
Коэффициент запаса прочности n учитывает снижение
прочности каркаса из-за усталостных явлений, неравномерное
распределение нагрузки по ширине и толщине ленты, ослабление ленты по месту стыков, повышение нагрузки при пуске конвейера. Расчетный коэффициент запаса прочности лент общего
назначения составляет 8-12 и 10-15, соответственно для много- и
однопрокладочных лент, 7-9 - для резинотросовых лент. Более
высокие значения этого показателя характерны для малых времен оборота ленты и больших углов наклона конвейера.
Коэффициент запаса прочности можно также рассчитать
исходя из заданных условий работы конвейера:
n = n
n = n
/ (Kр ⋅ Kт ⋅ Kст ⋅ Kпр) для резинотканевых лент
ном
/ (0,9 Kр ⋅ Kт) для резинотросовых лент (2.65)
ном
56
57
Таблица 2.11
Основные показатели резинотканевых конвейерных лент
Число тяговых прокладок для лент различной ширины, мм Тип
лен-
100
300
500
650
750
(900)
ты
200
400
600
700
800
1000
1 - - - - - - 3-6 4-7 4-8 4-6 - -
- - - - - 3-6 3-6 4-6 4-6 5; 6 - -
- - - - 3-6 4-6 4-6 4-6 - - - -
2Р - - - - - - 4-6 4-8 5-8 5-8 4-6 -
- - - - 2-5 2-6 3-8 4-8 - - - -
- - - - 3-5 3-6 3-6 4-8 5-8 5-8 4-8 -
- - - - 3-6 3-6 4-7 5-8 - - - -
- - - - 3-6 3-8 4-8 5-8 5-8 5-8 - -
- - 3;4 3-5 3-6 4-6 4-8 5-8 - - - -
2 - - - - 3-6 3-6 4-7 5-8 - - - -
- - - - 3-6 3-8 4-8 5-8 5-8 5-8 4-6 4-6
- - - 3-5 3-8 3-8 3-8 4-8 4-8 4-8 4-6 4-6
- 3-5 3-5 3-6 3-8 3-8 3-8 4-8 4-8 4-8 4-8 4-8
3 - - - 3-4 3-5 3-6 3-6 4-6 - - - -
3-4 3-4 3-5 3-6 3-8 3-8 3-8 4-8 4-8 4-8 - -
4 1-2 1-2 1-2 1-2 1-2 1-2 1-2 1-2 - - - -
1-2 1-2 1-2 1-2 1-2 1-2 1-2 1-2 - - - -
(1100)
1200
1400 1600 (1800)
2000
(2250)
2500
(2750)
3000
58
Основные физико-механические показатели тканей и расчетные допускае-
мые нагрузки на конвейерную ленту
Тип ткани
АСТ-28 0,30 0,40 - -
Б-820 1,15 1,25 1,50 55
БНКЛ-65 1,05 1,15 1,30 -
ТА-150 1,10 - 1,35 150
ТК(СТА)-
300
в суро-
Толщина одной текстильной
прокладки, ∆, мм, не более
В каркасе
вье
1,60 - 1,80 300
Без резиновой
прослойки
с резиновой про-
слойкой
Допускаемая нагруз-
ка по основе на 1 см
ширины
прокладки
ленты транспортера
или элеватора, K
-
68,8
55
68,8
185
370
Таблица 2.12
Запас
прочности
, Н
В
10
18
10
8
18
10
8
10
8
10
8
где n
- номинальный коэффициент запаса прочности, равный
ном
7 при расчете по нагрузкам установившегося движения, и 5 - при
проверочных расчетах; Kр - коэффициент режима работы конвейера, равный:
Весьма легкий режим работы 1,20
Легкий режим работы 1,10
Средний режим работы 1,00
Тяжелый режим работы 0,95
Весьма тяжелый режим работы 0,85
Kт - коэффициент конфигурации трассы конвейера, равный:
Для горизонтальной трассы конвейера 1,00
Для наклонно-прямолинейной трассы 0,90
Для сложно-наклонной 0,85
- коэффициент прочности стыкового соединения, равный:
K
ст
Для вулканизованного стыка 0,9
Для металлических скоб и шарниров 0,5
Для соединения заклепками 0,3
Kпр - коэффициент неравномерности работы прокладок:
Число прокладок 3 4 5 6 7 8
K
- 0,95 0,90 0,88 0,85 0,82 0,80
пр
Величину максимально допустимой рабочей нагрузки
[S
рассчитывают исходя из заданной нагрузки на ленту:
доп]R
[S
= 0,12 q L (2.66)
доп]R
где q - суммарная нагрузка на 1 м длины конвейера; L - длина
конвейера, м.
q = 2 q
+ qр + qгр ± q
л
н
(2.67)
где qл - масса 1 погонного метра ленты; qр - масса вращающихся
частей роликов верхних и нижних роликоопор;
qгр - масса транс-
портируемого груза (выбирается из табл.2.15 исходя из заданной
59
насыпной плотности груза. При этом следует иметь в виду, что,
чем меньше размеры куска груза, тем выше значение насыпной
плотности); qн - дополнительная нагрузка от подъема (+) или
спуска (–) груза на высоту H:
qн = 16,7 ⋅ qгр ⋅ H / L = 16,7 ⋅ qгр ⋅ Sin α (2.68)
где α - угол подъема или спуска конвейера.
Таблица 2.13
Масса 1 погонного метра резинотканевой конвейерной лен-
ты, Н/м
Ширина Условия эксплуатации ленты
ленты, мм легкие средние тяжелые Очень тяжелые
400 0,40 - - 500 0,50 0,65 - 650 0,65 0,85 1,00 -
800 0,80 1,05 1,20 1000 1,00 1,30 1,50 1,70
1200 1,20 1,56 1,80 2,00
1600 - 2,10 2,40 2,70
2000 - 2,60 3,00 3,40
Таблица 2.14
Масса вращающихся частей роликоопор, Н/м
Ширина
ленты, мм
qр, Н/м 1,2 3,0 6,5 8,5 12,0
до 800 800-1200 1400-1600 1800 свыше 1800
Согласно теории фрикционного однобарабанного
привода, предварительное натяжение ветви ленты, сбегающей с
приводного барабана конвейера, составляет:
S
сб
= [S
доп]R
/ [exp(
.
µ
β) - 1], (2.69)
где µ - коэффициент трения ленты о поверхность приводного
барабана, зависящий от наличия или отсутствия его футеровки;
β
- угол обхвата лентой приводного барабана.
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]