НОВОСИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА (НГАВТ)

Кафедра СМ и ПТМ

Лабораторная работа № 8 Тема: «Расчет ленточного конвейера»

Проверила: преподаватель

Шутова Л.А.

Новосибирск

Ленточные конвейеры

Ленточные конвейеры являются наиболее распространенными машинами непрерывного транспорта на транспортных предприятиях, в промышленности, в строительстве. Они применяются для перемещения различных навалочных и штучных грузов, при этом размеры и вес штуч­ных грузов ограничиваются параметрами рабочего органа. Они могут использоваться как самостоятельно, так и в сочетании с другими перегрузочными установками. По сравнению с другими видами перегру­зочных установок непрерывного действия ленточные конвейеры имеют ряд преимуществ, а именно: простота конструкции; возможность пере­мещения груза на большие расстояния (до нескольких километров); вы­сокая производительность (15-20 тыс. т/час, что соответствует загрузке 6 железнодорожных вагонов грузоподъемностью 60 т за 1 мин.); спокой­ный и бесшумный ход ленты при значительной скорости движения; ма­лые затраты электроэнергии; надежность в эксплуатации.

Недостатками ленточных конвейеров являются:

необходимость загрузки ленточных конвейеров другими маши­нами, самотечными установками или вручную;

механический износ лент, чувствительность их к температурно­му и химическому воздействию;

усложнение конструкции при необходимости разгрузки конвей­ера в нескольких точках.

Ленточные конвейеры могут иметь различные очертания в пла­не (вид сверху) и в вертикальной плоскости. Подавляющее большинство ленточных конвейеров - стационарные, однако во многих случаях при­меняются и передвижные для внутрискладских, внутривагонных и внутритрюмных работ. Лента, являясь тяговым органом одновременно служит и рабочим органом, что оказывает влияние на ее эксплуатационную и конструктивную форму.

Транспортируемый груз обычно перемещается верхней ветвью ленты, она носит название рабочей, а нижняя часть является холостой, хотя иногда и нижняя ветвь может быть использована в качестве рабо­чей, например, для перемещения другого груза в противоположном на правлении.

Перемещаемый груз может поступать на ленту в одной или нескольких точках по длине, то же самое можно сказать и о сбросе груза с ленты, что обеспечивается с помощью специальных устройств.

Наибольший угол наклона ленточного конвейера ограничивается углом трения между грузом и лентой; этот наклон может быть увеличен за счет специальных устройств и приспособлений, предупреждаю­щих скольжение груза по ленте.

Наибольший угол наклона ленточных конвейеров рекомендуется принимать на 10 меньше, чем угол трения (в движении).

Рисунок 1 - Принципиальная схема ленточного конвейера и его основные конструктивные элементы: 1 - натяжное устройство: 2, 9 - натяжной и приводной барабаны; 3 - загрузочное устройство; 4 - роликоопоры; 3 - лента; 6 - опорная конструкция: 7 - промежутокное разгрузочное устройство; 8 - транспортируемый груз; 10 - очистное устройство; 11 - редуктор; 12 - электродвигатель.

Перегрузочная установка смонтирована на металлической опор­ной конструкции 6, бесконечная лента 5 огибает концевые барабаны 2 и 9 и поддерживается роликоопорами 4. Движение ленты производится от приводного барабана 9 за счет сил сцепления между лентой и барабаном ленты. Лента является тяговым и одновременно несущим органом, обла­дает высокой прочностью и гибкостью. Ленты должны обладать высокой сопротивляемостью механическому износу и расслаиванию, небольшие остаточные удлинения и должны быть мало гигроскопичны.

Ленты бывают двух разновидностей: прорезиненные и сталь­ные (проволочные или из листовой стали). Прорезиненные ленты имеют самое широкое применение: изготавливаются из нескольких слоев хлоп­чатобумажной ткани простого плетения - бельтинг (или синтетической) -каркас, покрытых снаружи слоем резины, называемые обкладками. Кар­кас воспринимает на себя все нагрузки, а резиновые обкладки предохра­няют от механического повреждения, истирания и попадания влаги. Основные параметры прорезиненных лент регламентируются ГОСТ 20-76, согласно которому число прокладок может быть от 2 до 12, а ширина ленты - мм. Толщина слоя обкладочной резины зависит от транс­портируемого груза и принимается в пределах мм на рабочей стороне ленты и мм - на нерабочей, толщина прокладки - мм.

Синтетический каркас более прочен, чем хлопчатобумажный, но под воздействием нагрузок имеет большее относительное удлинение. Для получения особо прочного каркаса между слоями ткани вдоль продоль­ной оси ленты закладываются стальные канатики малых диаметров. (см. рис. 2).

Рис. 2 - Прорезиненная лента:

a - резинотросовая; б - резинотканевая; 1,3- рабочая и нерабочая обкладки; 2 -тканевые прокладки; 4 - стальные канатики.

Прочность ленты зависит от ширины ленты и числа прокладок и вида ткани прокладок и определяется величиной предела прочности на разрыв 1см ширины одной прокладки. Изготавливаемые прокладочные ткани из бельтинга Б-820 имеют расчетную прочность 600 Н/см, а из лавсана, капрона до 4000 Н/см. Необходимое число прокладок зависит от ширины ленты Вл, разрушающей нагрузки [ ].

где - максимальное натяжение ленты, Н;

=10 - коэффициент запаса прочности.

Ленты, армированные стальными канатами, прочнее обычных лент в 15-20 раз при одинаковой с ними толщине.

Прорезиненные ленты общего назначения применяются для ра­бочих температур от +50°С до -15°С. Для более высоких температур выпускаются жаростойкие ленты, на которых могут транспортироваться грузы при температуре до +130°С, а для более низких температур - морозостойкие, допускающие работу при температуре окружающей среды до -45°С.

Стальные ленты в конвейерах применяются 2х типов: холодокатанные ленты из углеродистой или нержавеющей стали толщиной 0,6-1,2 мм и шириной 350-800 мм и ленты, изготавливаемые из проволоки пу­тем различного плетения. Они имеют ряд преимуществ перед прорези­ненными: меньше изнашиваются при транспортировании крупнокусковых и абразивных грузов; допускают транспортирование грузов с температу­рой до +120°С при неравномерном нагреве ленты и до -350°С при равномерном нагреве ленты; возможность отмыва любой водой, паром, растворами; отсутствие запаха и свойства не передавать привкуса транс­портируемым материалам.

Холоднокатанные ленты почти не имеют остаточных деформаций, достаточно устойчивы против коррозии, однако для них требуются бараба­ны большего диаметра, монтаж должен быть более точным, станина более широкой, а угол наклона меньше, чем для прорезиненных лент.

Проволочные ленты отличаются от катаных большей гибкостью, менее чувствительны к неравномерности нагрева. Они имеют широкое применение для перемещения изделий через различные печи (закалочные, нагревательные, сушильные и т.п.).

В обычных условиях проволочные ленты не имеют преимуществ перед прорезиненными, зато при тяжелых условиях, работы они долговечнее. Для увеличения производительности конвейеров с прорезиненными лентами последние снабжаются резиновыми гофрированными бор­тами высотой 50-80 мм. Для ликвидации сползания груза, и увеличения угла наклона конвейера применяются ленты с различными выступами или ребрами на рабочей поверхности. Однако такие ленты сложно очистить от остатков мелких и влажных грузов.

Стыковка концов прорезиненных лент производится с использованием неразъемных и разъемных соединений. К первым относятся стыки, выполняемые горячей вулканизацией, холодной склейкой, клепкой или сшивкой. Ко вторым соединениям на металлических шарнирах, крюч­ках и т.п.

Для стыковки путем вулканизации и склеивания на концах ленты делаются ступенчатые срезы; количество ступеней определяется количеством прокладок ленты.

Клепаные стыки должны обеспечить первоначальную прочность центы.

Разъемные соединения обладают малой прочностью и применя­ются на коротких передвижных и переносных конвейерах.

Стальные ленты соединяются клепкой (катаные), с помощью поперечных стержней (проволочные).

Барабаны приводные.

Предназначены для придания поступательного движения ленте за счет сил трения, возникающих между барабаном и лентой.

Их изготавливают стальными или литыми, из стали и чугуна. По форме они бывают цилиндрическими или бочкообразными (с выпук­лостью не менее 4 мм) для лучшего центрирования ленты.

Диаметр приводного барабана зависит от числа прокладок для резинотросоных лент и от толщины ленты для сталь­ных лент и принимается по стандартному значению (400, 500, 630, 800, 1000, 1200, 1600, 2000 мм).

Длина приводного барабана для резинотросовых лент принима­ется на 100ё200 мм больше ширины ленты, а для стальных лент - на 100 мм меньше ее ширины, чтобы исключить истирание барабана.

Диаметр натяжного барабана принимается , а отклонящего-

Для увеличения сцепления ленты с приводным барабаном его футеруют (обшивают) резиной, деревянными планками или алюминие­выми листами.

Приводное устройство обычно располагают у концевого бараба­на в месте разгрузки груза и желательно в самой высокой точке трассы конвейера.

Для устойчивой работы фрикционного привода, т.е. чтобы не было проскальзывания ленты на приводном барабане должно выполняться следующее условие (уравнение Эйлера):

где Smax и Smin - максимальное и минимальное натяжения ленты у приводного барабана;

е=2,718 ; - угол обхвата лентой барабана, рад.;

- коэффициент трения между лентой и барабаном. Для сталь­ных и чугунных барабанов =0,1 (очень влажный груз), =0,3 (сухой груз);

для барабанов футерованных резиной =0,15-0,4, а фу­терованных деревом =0,35. Значения тягового фактора дан в [2].

В стандартных условиях (рис. 3. а) угол обхвата лентой бара­бана составляет 180° (3.14 рад.) однако, используя отклоняющие бараба­ны или двухбарабанный привод угол обхвата можно существенно увели­чить (рис. 1.3, б, в).

Вместо отклоняющего барабана 6 (рис. 1.3,6) может быть уста­новлен отклоняющий ролик. Движение от электродвигателя к приводнс му барабану передается, как и в однобарабанном приводе.

Рис. 3 - Привода ленточных конвейеров: 1 электродвигатель; 2,4,8 -соединительные муфты; 3 -редуктор; 5,6,7 - барабаны.

В двухбарабанном приводе (рис. 3, в) барабаны 6 и 7 являются приводными, движение к ним передается от двигателя через редуктор, соединяемый муфтой 2 с двигателем и муфтами 4 и 8 с приводными барабанами. Здесь барабан 5 является отклоняющим.

Угол обхвата при двухбарабанном приводе определяется: Частота вращения приводного барабана определяется по фор­муле:

, об/мин,

где - скорость ленты, м/сек;