Тяговый расчёт конвейера

Расчёт конвейеров выполняется в две стадии:

1 – приближённый расчёт;

2 – уточнённый расчёт.

При приближённом расчёте тяговое усилие на приводном элементе определяется суммой сопротивлений по длине конвейера.

,

где W_i – сопротивление на i-том участке.

Обобщённая зависимость определения общего сопротивления движению

,

где К_р – коэффициент, учитывающий род привода и особенности трассы; - сумма эффективных углов поворота тягового элемента по всей трассе конвейера, причём учитываются только те обороты, на которых тяговый элемент прижимается к опорным или отклоняющим элементам; А – коэффициент, учитывающий условия работы;

- коэффициент сопротивления на грузовой и порожней ветви; L_го – горизонтальная проекция общей длины конвейера; L_гп - горизонтальная проекция пути подъёма груза; Н – суммарная высота подъёма; q – распределённая нагрузка от груза; q₀ – распределённая нагрузка ходовой части.

По найденному тяговому усилию можно провести:

- предварительный выбор типоразмера тягового элемента;

- определение установочной мощности;

- определение приближённого максимального значения натяжного тягового элемента.

Принцип тягового расчёта заключается в последовательном определении натяжений в характерных точках трассы конвейера.

Для цепного конвейера:

5 – точка, набегания на

приводное устройство;

1- точка сбегания с при-

водного устройства.

Рис. 24.

Обход ведётся по ходу движения.

Усилие натяжения цепного конвейера S_о = 1000 …3000 Н.

S₁ = S₀ = 1000 Н; S₂ = S₁ + W₁₂ , где W₁₂ – сопротивление на участке 1-2;

; ,

где k – сопротивление на поворотном устройстве; k =1,05 …1,07.

S₄ = S₃ + W_загр ; S₅ = S₄ + W_4-5 ; ;

S₅ = S_max .

Тяговое усилие: Р = S_нб – S_сб = S₅ – S₁ .

Тяговый расчёт заключается в последовательном определении напряжения в точках путём суммирования натяжения и сопротивления на определённом участке.

Особенности тягового расчёта для конвейеров с фрикционным приводом

Рис. 25. Расчётная схема конвейера

В отличие от цепных, в ленточных конвейерах мы не знаем натяжения в точке сбегания с приводного барабана.

S_сб = S₁ ; S₂ = S₁ + W_1-2 .

Для конвейера с фрикционным приводом натяжение в каждой точке выражается через натяжение в точке 1.

S₂ = S₁ + W_1-2 ; S₃ = (S₁ + W_1-2) k ; S₄ = kS₁ + kW_1-2 W_загр ;

S₅ = k(S₁ + W_1-2) + W_загр + W_4-5 ;

S₅ = S_нб = k(S₁+ W_1-2) + W_загр + W_4-5 .

Используя формулу Эйлера, определяем S_нб

,

где - тяговый фактор приводного барабана; - угол обхвата;

- коэффициент сцепления.

По таблицам выберем , тогда S_нб = 3S_сб ;

.

Решая уравнение относительно S_сб , получаем натяжение в точке сбегания S₁. Подставляя значение S₁ в каждой точке, получаем натяжение в каждой точке.

Общие рекомендации

Приводная станция устанавливается в конце наиболее загруженного участка (в конце грузовой ветви). Натяжное устройство рекомендуется устанавливать в точке минимального натяжения (для горизонтальных трасс – точка минимального натяжения находится после сбегания с приводного устройства; для наклонных конвейеров – в конце наиболее затяжного спуска). Для таких конвейеров натяжное устройство устанавливается на ближайшем повороте холостого участка, так как не всегда удобно устанавливать в точке минимального натяжения.

2 – точка набегания на криволинейный участок; 3 – точка сбегания.

Для конвейеров с наклонными участками расчёт начинается с точки минимального натяжения (5). С 5 по 13 – по ходу движения; с 5 по 1 – против хода.

ЛЕНТОЧНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

Рис. 26. Схема ленточного конвейера общего назначения

1– конвейерная лента; 2 – роликоопоры в зоне загрузки; 3 – стационарные или линейные роликоопоры; 4 – роликовые батареи; 5 – переходные роликоопоры; 6 – привод; 7 – натяжной барабан; 8 – отклоняющие барабаны; 9 – роликоопоры холостой ветви; 10 – концевое разгрузочное устройство; 11 – металлоконструкция; 12 – загрузочное устройство; 13 – двухбарабанная разгрузочная тележка (плужковый сбрасыватель).

Роликоопоры в зоне загрузки

Эти роликоопоры специальные, предназначены для гашения ударов. Они бывают следующих типов (рис. 27, а, б, в):

а) б)

в)

Рис. 27. Роликоопоры специальные:

а ) - роликоопоры с обрезиненным роликом; б) – подпружиненные

роликоопоры; в) – гирляндные роликоопоры

Стационарные и линейные роликоопоры

Они могут быть однороликовыми, двухроликовыми, трёхроликовыми, многороликовыми (рис. 28, а, б, в, г, д).

Для того чтобы площадь поперечного сечения была максимальной, применяют многороликовые опоры, но они имеют недостатки: дороговизна и сложность конструкции. Многороликовые опоры, в основном, могут быть четырёх и пяти роликовые. Оси роликов многороликовых опор соединяются шарнирно. Выбор типа роликоопор зависит от производительности конвейера и свойств груза.

Однороликовые опоры используются для транспортировки штучных грузов или насыпных при малой производительности.

Двухроликовые опоры применяются для транспортировки насыпных грузов довольно редко из-за перелома ленты. Они используются на лёгких передвижных ленточных конвейерах, причём обечайки роликов делаются пластмассовыми.

Наиболее широко распространены трёхроликовые опоры с углом наклона боковых роликов = 20, 30, 36, 45⁰. Изменение этого угла позволяет увеличивать или уменьшать площадь поперечного сечения. Оптимальным считается угол = 36⁰.

а) б)

в) г)

д)

Рис. 28. Роликоопоры стационарные и линейные:

а – однороликовые; б – двухроликовые; в – трёхроликовые;

г – многороликовые; д – четырёхроликовые

Роликовые батареи

Устанавливаются на переходных участках конвейера. Имеют меньший шаг между опорами – это является единственным отличием от роликоопор линейной части.

Переходные роликоопоры

Устанавливаются при подходе к приводному барабану с уменьшающимся углом наклона боковых роликов.

Привод

У ленточных конвейеров общего назначения большое разнообразие схем приводов (рис. 29, а,б,в,г,д,е ж,з,и, к).

а) однобарабанные

;

,

где Р – тяговое усилие;

б) однобарабанный с отклоняющим роликом

;

;

в) однобарабанный с выносным разгрузочным барабаном

;

;

г) однобарабанный с прижимным устройством

;

,

где Р₁ – усилие пружины;

д) однобарабанный с выносным разгрузочным барабаном и прижимной лентой

;

,

где S_a – усилие в ленте

прижимного контура;

е) двухбарабанный с отклоняющим роликом.

;

;

ж) двухбарабанный привод с выносным разгрузочным барабаном и односторонним огибанием ленты

;

;

Недостатки: сложность синхронизации движения, очень быстро выходит из строя.

з) трёхбарабанный привод с установкой всех приводов в головной части

;

;

и) трёхбарабанный с установкой двух в голове и третьего в хвосте.

;

Чтобы снизить усилие в ленте, необходимо поставить один или несколько промежуточных приводов, т.е. перераспределить усилие.

к)

Рис. 29. Схемы приводов

Приводные барабаны часто выполняются футерованными (сегментная футеровка). Могут быть бочкообразными.

Натяжные и отклоняющие барабаны

Они конструктивно не отличаются друг от друга. Натяжные барабаны бывают двух видов:

- со встроенными в корпус подшипниковыми узлами;

- с выносными подшипниками.

Диаметры этих барабанов берутся в зависимости от диаметра приводного.