57.2. Элементы конвейеров

Желоба. Желоба конвейеров с высокими скребками изготавли­вают открытыми по форме скребков - прямоугольного, трапецеи­дального или полукруглого сечения. В конвейерах сплошного воло­чения желоба выполняют закрытыми, герметичными. Желоба изго­тавливают в основном из листовой стали толщиной 4...6 мм отдельны­ми штампованными или сварными секциями длиной 3...6 м. В крышке желоба предусматривают смотровые люки; днище желоба делают съемным для замены новым при износе или для повышения долговеч­ности наплавляют износостойким материалом. .

Секции между собой соединяют болтами или с помощью специаль­ных безболтовых соединительных элементов, обеспечивающих быст­рую разборку и сборку желоба.

Ширину желоба выбирают с учетом размеров кусков транспорти­руемого груза: в одноцепных конвейерах она должна в З...3,6 раза превышать размер наибольших кусков, а в двухцепных - в 2,0... 2,5 раза.

Тяговый элемент. В качестве тяговых элементов в конвейерах с высокими сплошными скребками применяют пластинчатые втулоч-но-катковые цепи (ГОСТ 588) с гладкими и ребордными катками. Могут быть использованы также тяговые разборные (ГОСТ 589), круг-лозвенные (ГОСТ 2319), пластинчатые роликовые (ГОСТ 588); в этих случаях скребки снабжают катками.

В конвейерах со сплошными низкими и контурными скребками тяговым элементом служат пластинчатые втулочные или втулочно-ро-ликовые цепи (ГОСТ 588), вильчатые (ГОСТ 12996) или круглозвенные цепи (ГОСТ 2319).

Скребки. Скребки изготавливают из листовой стали толщиной 3... 8 мм или из полимерных материалов.

Высокие скребки имеют прямоугольную, трапецеидальную или полукруглую форму. Крепление скребков к цепям осуществляется с помощью сварки или крепежных деталей. Зазор между скребками и стенками желоба принимают равным 3...8 мм.

170

Контурные скребки изготавливают вместе со звеньями цепи или отдельно и прикрепляют их к пластинчатым или вильчатым цепям.

Натяжные устройства. Натяжные устройства скребковых конвейе­ров - винтовые или пружинно-винтовые. Ход натяжного устройства не менее 2,0 шага цепи.

Привод. В скребковых конвейерах применяют электрический привод с передаточными механизмами редукторного типа. В переда­точный механизм привода целесообразно устанавливать предохрани­тельное устройство (срезной штифт или муфту предельного момента) для предохранения конвейера от поломок при случайных перегрузках (образовании заторов, заклинивании кусков груза).

Загрузка желоба может осуществляться в любом месте по всей его длине; разгрузка - через отверстия, расположенные в дне желоба и перекрываемые задвижками.

Перемещение груза может осуществляться по нижней, верхней или одновременно по нижней и верхней ветвям в разные стороны. Нижнюю ветвь загружают сверху через холостую ветвь или подают груз сбоку по крутонаклонному лотку.

Верхнюю рабочую ветвь загружают, засыпая груз сверху, а разгру­жают через нижнюю холостую ветвь или через отводные боковые лотки.

5.7.3. Расчет конвейеров

Исходные данные. Для проектирования скребковых конвейеров необходимы те же данные, что и для проектирования пластинчатых конвейеров - производительность, груз и его физико-механические свойства, схема и размеры трассы, а также режим работы.

Как и при расчете других транспортирующих машин, уточняются данные для расчета - размеры кусков груза, плотность груза, угол естественного откоса, коэффициенты трения и т. д. Выбирается число тяговых цепей, что обусловливается производительностью, шириной скребка, длиной транспортирования, а главное - устойчивостью положения скребка. Исходя из последнего, для скребков шириной до 400 мм применяют одну тяговую цепь, при большей ширине - две цепи. По рекомендациям, приведенным выше, выбирают тип цепи.

Определение размеров желоба. Площадь поперечного сечения желоба А и его размеры определяют по заданной производительности.

Для конвейеров с высокими скребками

(5.61)

где ψ — коэффициент заполнения желоба горизонтального конвейера; для легкосыпучих мелких грузов принимают ψ = 0,5...0,6; для плохосыпучих кусковых ψ = 0.7...0.8; В_ж, h_ж — соответственно ширина и высота желоба, м; k_н — коэффициент, учитывающий умень­шение производительности конвейера с увеличением угла его наклона:

Для конвейеров с высокими скребками принимают:

(5.62)

где k_ж — коэффициент соотношения ширины и высоты желоба; k_ж — 2,4...4,0 (меньшие значения для одноцепных конвейеров, большие — для двухцепных).

Значение В_ж, полученное из формулы (5.61), округляют до ближай­шего большего, соответствующего нормальному ряду 200, 250, 320, 400, 500, 650, 800, 1000 и 1200 мм. Полученную ширину желоба необходимо проверить по гранулометрическому составу транспортируемого груза: для сортированных грузов В_ж > (3...4)а_mах и для рядовых грузов B_ж>(2...2,5)а_mах.

Скорость перемещения тягового элемента принимают с учетом свойств груза (абразивности) и производительности конвейера в пределах 0,1...1,0 м/с.При принятых по расчету значениях В_ж и h_ж необходимо уточнить величину скорости тягового элемента по фор­муле

Тяговый расчет. Тяговый расчет ведут общеизвестным методом обхода по контуру трассы, начиная расчет с точки наименьшего натя­жения: у горизонтальных конвейеров F_min в точке 1 сбегания цепи с приводной звездочки (рис. 5.21), у наклонных и комбинированных конвейеров точка с F_min в зависимости от соотношения I и Я может быть в точке сбегания цепи с приводной звездочки (точка 1) или в точке пересечения наклонных и горизонтальных участков (точка 2).

Ориентировочно если L_r w> H, то F_min находится в точке 1, если L_rw <H, то в точке 2; для комбинированных конвейеров если L_rw>H, то F_min - в точке 1, если L_r w < H, то F_min - в точке 2,

где w - коэффициент сопротивления движению элементов тяговой цепи; для цепей с ходовыми катками w_х.к = 0,10...0,13; для цепей без катков w = 0,25...0,4.

Минимальное натяжение цепи из условий устойчивости скребка принимаем равным F_min = (1,0...3,0) кН.

При обходе трассы от точки с F_min по направлению движения цепи согласно формулам (5.21) и (5.21а) определяем натяжения в характер­ных точках трассы.

Линейную силу тяжести (Н/м) ходовой части конвейера (тяговой цепи со скребками) определяем по каталогам или ориентировочно:

(5.63)

где k — эмпирический коэффициент; для одноцепных конвейеров k = 0,5... 0,6 и для двух-цепных конвейеров к = 0,6...0,8; В_с - ширина скребка; В_с = В_ж - (10...15) мм.

При расчете сопротивлений на участках перемещения груза по желобу коэффициент сопротивления перемещению груза w_Г , учитываю­щий сопротивление от трения груза о дно и стенки стального желоба, приближенно можно принять w_Г = (1,1... 1,03)f, где f - коэффициент трения груза по желобу.

В остальном тяговый расчет, выбор двигателя и других элементов конвейера проводятся так же, как и для пластинчатых конвейеров.

Для скребковых конвейеров со сплошными низкими скребками ширина желоба

(5.64)

где h_Г - высота слоя груза, м; для конвейеров с крутонаклонными участками (α = 35...60°) высота слоя груза равна высоте скребка; для горизонтальных и пологонаклонных конвейе­ров h_Г обусловливается свойствами транспортируемого груза и принимается по экспери­ментальным данным или приближенно по формуле h_Г = (0,3...0,6)В_С, но не менее высоты скребка h_c (меньшая величина для пылевидных грузов, большая — для зернистых); ширина скребка В_с = В_ж — (5...15) мм; v — скорость транспортирования; v = 0,1...0,8 м/с; ψ - коэффициент, учитывающий объем, занимаемый цепью со скребками; ψ = 0,8...0,85; к_н — коэффициент снижения производительности, для пологонаклонных конвейеров — в зависимости от угла наклона.

Тяговый расчет конвейеров с низкими скребками выполняется так же, как и для конвейеров с высокими скребками.

Производительность конвейеров с контурными скребками

где к_г — геометрический коэффициент, учитывающий объем, занимаемый цепью со скреб­ками; к_г= 0,85...0,90; k_v — скоростной коэффициент, учитывающий отставание груза от цепи, для горизонтальных и пологонаклонных конвейеров с углом наклона до 20° к_v = = 0,9...0,8; для конвейеров вертикальных, крутонаклонных и с комбинированной трассой к_v = 0,8...0,45 (большие значения принимают при транспортировании зернистых, мень­шие — пылевидных насыпных грузов); к — коэффициент уплотнения груза в желобе; k_y = = 1,05...1,1; В_ж — ширина желоба, м; h_ж - высота рабочей части желоба, м; v — скорость цепи со скребками; v = 0,2...0,4 м/с.

Шаг скребков

где k_с - конструктивный коэффициент, для конвейеров с прямолинейной трассой k_с = 2...6, для конвейеров с комбинированной трассой, имеющей вертикальные участки, k_c = 2...4; t_c — шаг цепи.

Ширину желоба определяют, исходя из заданной производитель­ности конвейера, причем коэффициент соотношения ширины и высоты рабочей части желоба к_ж = В_ж/h_ж = 1,4... 1,6. В соответствии с типораз­мером выбирают ширину желоба, ближайшую большую по отношению к полученной расчетом, и высоту желоба. Выбранный размер В_ж проверяют по гранулометрическому составу: для рядовых грузов В_ж > (3,3...3,6)a_max ,для сортированных грузов В_ж >(6,0...7,4)a_mах.

В зависимости от ширины желоба выбирают геометрические раз­меры скребка; толщину скребка (3,0...8,0) мм.

Тяговый расчет выполняют методом обхода по контуру. Мини­мальное натяжение цепи для конвейеров с прямолинейной трассой принимают F_min = 0,5...1,0 кН, для конвейеров с поворотами F_min = 1,5...2,0 кН,

Нагрузка конвейера на 1 м длины, как сумма массы самой цепи и массы скребков, может быть приближенно определена по формуле

где к_k - коэффициент, учитывающий размеры желоба, для ширины желоба В_ж < 400 мм к_к = 46...48; для В_ж > 400 мм к_к = 60...62; с_с — коэффициент формы скребков; для гори­зонтальных конвейеров с_с = 1, для крутонаклонных и вертикальных конвейеров с_с = 1,35.

Сила сопротивления движению холостой (порожней) ветви скреб­ковой цепи на горизонтальных и наклонных участках прямолинейного пути

где L - длина расчетного участка конвейера, м; f_ц - коэффициент трения цепи о желоб (для стальных желобов f_ц = 0,3...0,4, для деревянных f_ц = 0,5...0,7); α - угол наклона расчетного участка конвейера,

а сопротивление перемещению груза и цепи на горизонтальных и пологонаклонных участках рабочей (груженой) ветви

Сопротивление движению на крутонаклонных участках груженой ветви

Сила сопротивления на криволинейных участках желоба

(5.70)

где w — коэффициент сопротивления, принимают равным w₁ = f_ц; (B — угол наклона трассы к горизонту, рад.

Сила сопротивления перемещению скребкового полотна по верти­кальному участку в пределах холостой (порожней) ветви

а перемещение груза и скребкового полотна в пределах рабочей (груженой) цепи