13.2. Характеристика транспортируемых грузов

Транспортируемые грузы разделяют на насыпные и штучные. Насып- ными (навалочными) грузами считают различные массовые навалочные куско-вые, зернистые, порошкообразные и пылевидные материалы (руда, уголь, зерно песок, цемент и т.п.). Насыпные грузы характеризуются кусковатостью (размером и формой частиц), плотностью, влажностью, углом естественного от­коса, подвижностью частиц, абразивностью, крепостью, коррозийностью, ядо-витостью, липкостью, взрывоотасностью, самовозгоранием, слеживаемостью смерзаемостью. Каждое из этих свойств надо учитывать при выборе типа и па­раметров машины.

Кусковатость насыпных грузов необходимо учитывать при определении размеров грузонесущих органов (ширины ленты, настила, ковшей).

Плотностью груза называется отношение его массы к занимаемому объему (табл. 12.1). Для грузов, представляющих собой куски различной крупности используют понятие насыпной плотности, представляющей собой отношение массы груза в насыпном состоянии к его объему. В расчетах будем применять единый термин - плотность.

Углом естественного откоса насыпного груза называется угол между образующей конуса из свободного насыпного груза и горизонтальной плоско­стью (рис. 12.2).

Э тот угол зависит от взаимной подвижности частиц груза: чем она больше, тем меньше угол .

Рис. 13.1. Схема к определению угла естественного откоса.

Различают углы естественного откоса груза в состоянии покоя и в движении ; в первом случае опорная горизонтальная плоскость находится в покое, а во втором случае она движется и колеблется, уменьшая угол естественного откоса груза

Абразивностью называют свойство частиц насыпного груза истирать (изнашивать) соприкасающиеся с ними во время движения рабочие поверхности желоба лент, шарниров цепи и др. Степень абразивности груза зависит от твердости формы и размеров составляющих его частиц. По степени абразивности насыпные грузы можно разделить на четыре группы: А - неабразивные; В – малоабразивные; С – средние; Д – высокой абразивности.

13.3. Основные параметры грузовых и транспортирующих машин

Все транспортирующие машины, как и любые другие, должны обладать следующими факторами: а) простота конструкции; б) надежность; в) долговечность; г) экономичность; д) блочность; е) безопасность; ж) удобство обслуживания и комфортность.

Основными параметрами транспортирующих установок являются: производительность; скорость транспортирования; щирина несущего органа; мощность привода.

Количество груза, выдаваемого транспортными устройствами в единицу времени, называют их производительностью.

Для машин, выдающих груз непрерывным потоком (рис.12.3. б), производительность равна количеству груза, проходящее через данное сечение в единицу времени,

, т/ч (13.1)

или , м³/ч

где - скорость движения груза, м/с;

F - площадь поперечного сечения потока груза, м²;

- плотность транспортируемого груза, т/м³;

 - коэффициент заполнения.

Производительность транспортирующей машины можно выразить также через погонную нагрузку q на рабочем органе.

, т/ч (13.2)

Если известна часовая производительность и скорость движения груза, то отсюда можно определить погонную нагрузку

, кг/м

Рисунок 13.2. Схемы к определению производительности транспор-

тирующих устройств непрерывного действия.

При перемещении насыпных грузов в ковшах (рис. 12.3,г) с количест­вом груза в сосуде 1(л) и расстоянием (шагом) между ними а (м)

, кг/м (13.3)

где - емкость сосуда, л;

- коэффициент заполнения.

Если перемещают штучные грузы весом G(кг) каждый (рис. 13.3,в) или партиями по Z (шт), тогда

, кг/м

или , кг/м

Подставляя значение q, получим:

,т/ч – элеваторы

,т/ч – штучные грузы

, т/ч – штучные грузы

С учетом угла установки конвейера, производительность (максимальная) вычисляется по формуле

(13.4)

где С - коэффициент, учитывающий угол установки конвейера (C=1,0 при

Сечение груза на ленте можно определить по схеме.

Площадь сечения груза на полотне ленточного конвейера опреде­ляется шириной ленты В, придаваемой ей на роликоопорах формой (рис. 13.4), и углом естественного откоса на движущейся ленте. С некоторым допущением считается, что на плоской ленте сечение груза имеет форму треугольника о основанием, равным b=0,9B — 0,05 м.

Для увеличения производительности конвейера при той же скорости и ширине ленты опоры конвейера конструируются так, что под действием собственной массы и массы материала, лежащего на ней, лента принимает форму желоба (рис. 12.4, б, в), что значительно увеличивает площадь сечения материала. Во всех случаях площадь сечения пропорциональна квадрату размера b. Тогда объемная производительность (м³/ч)

(13.5)

и массовая производительность (т/ч)

(13.6)

где С – коэффициент, зависящий от формы сечения груза на полотне конвейера.

Рисунок 13.3. Сечение материала на конвейерной ленте: а – при плоской ленте;

б, в – при желобчатой ленте при трех- и пятироликовых опорах.

Производительность ленточного наклонного конвейера опреде­ляется по уравнению (69). Значение коэффициента k, учитывающего влияние наклона конвейера на производительность, принимается по (табл. 13.2).

При перемещении штучных грузов ширину ленты выбирают та­кой, чтобы на ленте остались с обеих сторон свободные поля по50—100 мм.

При транспортировании насыпных грузов ширину ленты (м) определяют по приближенной формуле

, (13.7)

1/где Q — производительность, т/ч;

v — скорость ленты, м/с;

 — объем­ная масса, т/м³;

k — коэффициент уменьшения производительности, обусловливаемый наклоном конвейера. Полученная расчетная ширина ленты округляется до ближайшего большего размера по ГОСТ 20—62, в котором приведены ленты шириной 300 — 2000 мм.

Минимальная ширина ленты В при транспортировании насыпных грузов определяется гранулометрическим составом груза и для рядового груза В = 2a_max + 200 мм, а для сортированного груза В = 3,3а_mах + 200мм.

Мощность электродвигателя определится по формуле

(13.8)

где N — мощность на валу барабана, кВт

(13. 9)

где N — мощность на валу приводного барабана, кВт

Q — производительность, т/ч;

L — длина конвейера, м;

и —горизонтальная и вертикальная проекции наклонных участков конвейера, м;

— скорость движения ленты, м/сек;

— коэффициент, учитывающий конструкцию подшипников; для опор качения = 1, для опор скольжения = 1,25;

k₂ — коэффициент, учитывающий ширину ленты В; = 0,2 В;

k₃— коэффициент, учитывающий длину конвейера; при L > 45 м k₃ = 1; при L≤ 15 м k₃ = 1,25; при L= 15  30 м k₃ = 1,12; при L = 30  45 м k₃ = 1,01;

и — коэффициенты, учитывающие условие разгрузки, при разгрузке с концевого барабана = 1, 0; при разгрузке плужковым сбрасывателем = 1, 7410^-4; при разгрузке сбрасывающей тележкой = 1,25 5210^-4

— к. п. д. привода.

Окружное усилие на барабане составит

, кгс (13.10)

Минимальное и максимальное натяжения ленты определятся по формуле

(13.11)

и (13.12) По рассчитывается натяжное устройство; по проверяется лента на прочность.

Для более точного определения мощности двигателя конвейера с тяговым органом рассчитывают все силы сопротивления движению тягового органа (ленты) на отдельных участках конвейера.

После определения мощности по приведенной зависимости можно определить максимальное и минимальное натяжение ленты на приводном барабане. Для этого находят тяговое усилие на барабане а затем по зависимости Эйлера – натяжение ленты T_max и T_min.