Плютов Ю.А., Карепов В.А., Щелконогов П.В. Транспортные машины. Учебное пособие для практических занятий

Подождите немного. Документ загружается.

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.1. Расчет ленточного конвейера



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-81-

Преобразовав уравнение (91) и воспользовавшись формулой Эйлера,

получают систему уравнений для определения значений сил натяжения лен-

ты во всех точках:











⋅=

⋅+⋅+⋅+⋅=

),02,102,106,1(08,1

μα

сбнб

грзпорсбнб

еSS

WWWSS

(92)

где е

μα

− тяговый фактор привода (табл. 3.8); μ − коэффициент сцепления лен-

ты с приводным барабаном; α − угол обхвата лентой приводного барабана,

рад.

Для обеспечения нормальной работы конвейера должны выполняться

два условия:

1) лента не должна пробуксовывать на приводных барабанах:

μα

сбнб

еSS ⋅≤

; (93)

2) лента не должна провисать чрезмерно на грузовой ветви:

SlqqS ≤

′

+÷=

рmin

))(105(

, (94)

где S

− наименьшее натяжение на грузовой ветви конвейера, Н.

Если второе условие не выполняется, то натяжение ленты должно быть

соответственно увеличено (при этом пересчет начинают от точки наимень-

шего натяжения на грузовой ветви).

Тяговое усилие рассчитывают по формуле

)(03,0

сбнбсбнбо

SSSSW ++−=

. (95)

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.1. Расчет ленточного конвейера



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-82-

Таблица 3.8

Значения тягового фактора

Коэффициент

сцепления

ленты

с приводным

барабаном μ

Состояние

атмосферы

Материал барабана

μα

при углах обхвата α в градусах и радианах

180 210 240 300 360 400 420 450 480

3,14 3,66 4,19 5,24 6,28 7,0 7,33 7,85 8,38

0,10

Очень влажная

Чугунный или стальной

1,35

1,44

1,52

1,69

1,87

2,02

2,08

2,19

2,32

0,15

−

С деревянной или резино-

вой футеровкой

1,60 1,73 1,87 2,19 2,57 2,87 3,00 3,25 3,51

0,20

Влажная

Чугунный или стальной

1,87

2,08

2,31

2,85

3,51

4,04

4,33

4,34

5,34

0,25

−

С деревянной или резино-

вой футеровкой

2,18 2,49 2,85 3,70 4,81 5,75 6,25 7,05 8,17

0,3

Сухая

Чугунный или стальной

2,57

3,0

3,51

4,81

6,59

8,17

9,02

10,5

12,35

Влажная

С шевронной резиновой

футеровкой

2,57 3,0 3,51 4,81 6,59 8,17 9,02 10,5 12,35

0,35 Сухая

С гладкой резиновой фу-

теровкой

3,0 3,61 4,33 6,27 9,0 11,62 13,01 15,6 18,78

0,40

−

С шевронной резиновой

футеровкой

3,51 4,33 5,34 8,12 12,35 16,41 18,77 23,0 28,56

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.1. Расчет ленточного конвейера



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-83-

Определение мощности привода. Мощность на валу двигателя вычис-

ляют по формуле

η0001

дв

⋅

, (96)

где η − КПД двигателя, η = 0,92−0,96.

При двухбарабанном приводе общую мощность необходимо распреде-

лить между приводными барабанами, которые работают не в одинаковом ре-

жиме. Мощность двигателя пропорциональна величине тягового усилия, по-

этому нужно вначале определить величину тягового усилия, приходящуюся

на каждый барабан:

μα

нбо

−

, (97)

где α

− угол обхвата лентой 1-го барабана, рад;

ооо

WWW −=

. (98)

Подставляя значения тягового усилия из рассчитанного по формулам

(97)

, (98) в выражение (96), получают значения мощности двигателей на при-

водных барабанах конвейера.

Определение силы натяжного устройства. Она слагается из суммы

сил натяжения в набегающей на натяжной барабан и сбегающей с натяжного

барабана ветвях ленты.

Для расчетной схемы, приведенной на рис. 3.1

, S

н.у

, Н, составит

21н.у

SSS +=

. (99)

Определение прочностных характеристик ленты. Потребная проч-

ность на разрыв резинотканевой ленты определяется сопротивлением разры-

ву одной прокладки δ

, Н/мм, и числом прокладок:

КS

⋅

зmax

, (100)

где S

max

− наибольшее натяжение в ленте, Н; К

− коэффициент запаса проч-

ности (при β ≤ 10° К

= 8−9, при β > 10° К

= 9−10); В − ширина ленты, мм.

Резинотросовую ленту необходимой прочности подбирают по ее со-

противлению разрыву:

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.1. Расчет ленточного конвейера



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-84-

КS

зmax

⋅

, (101)

где К

= 8−8,5 при β ≤ 10° и К

= 9−10 при β > 10°.

Пример расчета. Выполнить расчет ленточного конвейера, используя

следующие исходные данные:

годовая производительность карьера А = 10 млн м

;

коэффициент неравномерности работы карьера К

н.р

= 1,2;

число рабочих дней в году n

раб

= 300;

число смен с сутки n

см

= 3;

продолжительность смены Т

см

= 8 ч;

насыпная плотность груза γ = 2 т/м

;

угол естественного откоса груза на ленте φ = 20°;

максимальный размер куска а

max

= 250 мм;

угол наклона конвейера β = 2°;

направление транспортирования груза − вверх;

угол наклона боковых роликов β

= 45°;

расстояние транспортирования груза L = 800 м;

условия работы конвейера − хорошие, без загрязнений;

состояние атмосферы − сухая.

1. Часовую производительность конвейера определяем по формуле

смсмраб

н.р

м1700

83300

2,11010

⋅⋅

⋅

Тnn

КА

2. По табл. 3.1

и исходным данным предварительно выбираем конвейер

КЛМ-800-2М со следующими техническими характеристиками:

производительность Q = 1 750 т/ч;

ширина ленты В = 1 200 мм;

скорость движения ленты υ = 2,5 м/с.

3. Осуществляем проверку соответствия ширины ленты принятого кон-

вейера заданной производительности:

м16,105,

15,2690

1750

1,105,0

1,1

βо













⋅⋅













⋅⋅

КС

где С

= 690 (см. табл. 3.2). Условие

ВВ ≤

выполняется.

Проверяем ширину ленты по крупности куска:

max

)5,23,2( аВ −≥

;

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.1. Расчет ленточного конвейера



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-85-

2505,2 ⋅≥В

> 625 мм.

Условие выполняется.

4. Определяем распределенные сопротивления движению ленты:

на грузовой ветви

Н,800203035,0800)6478153(99,0800021,0)2376478153(

βsin)(βcosω)(

лгррлгр

=⋅⋅++⋅⋅⋅++=

=⋅⋅++⋅⋅⋅

′

++= LqqLqqqW

где

8153

5,26,3

81,97501

υ6,3

⋅

⋅⋅

⋅

⋅⋅

Н/м;

64781,92,155

лл

=⋅⋅=⋅⋅= gВМq

Н/м,

кг/м55=М

(см. табл. 3.3) − масса 1 м

ленты (выбираем резинотросовую

ленту РТЛ-5000);

237

2,1

81,929

⋅

′

⋅

′

gМ

Н/м,

кг29

′

(см. табл. 3.5) − масса вращающихся частей роликоопоры грузо-

вой ветви конвейера (принимаем трехроликовую опору в нормальном испол-

нении);

021,0ω

гр

(см. табл. 3.7);

на порожняковой ветви

Н,901035,0

800647999,080003,0)71647(

βsinβcosω

)(

лпоррлпор

−=⋅⋅−⋅⋅⋅+=

⋅⋅−⋅⋅

′′

+= LqLqqW

где

6,3

81,926

⋅

′′

⋅

′′

gМ

Н/м,

кг26

′′

(см. табл. 3.5) − масса вращающихся частей роликоопоры порож-

няковой ветви конвейера (принимаем однороликовую опору);

м6,32,13)42(

рр

=⋅=

′

⋅÷=

′′

;

03,0ω

пор

(см. табл. 3.7).

5. Вычисляем сосредоточенное сопротивление на загрузочном устройст-

ве:

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.1. Расчет ленточного конвейера



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-86-

4312

81,9

5,23815υ

⋅

Н.

6. Производим расчет сил натяжения в характерных точках изгиба лен-

ты (расстановку точек начинаем с точки сбегания ленты с последнего по хо-

ду ее движения приводного барабана, рис. 3.2

;

сб1

SS =

;02,1

сбсб2

SSКS ⋅=⋅

′

;90102,1

сбпор23

−⋅=+= SWSS

;91003,190101,102,101,1

сбсб34

−⋅=⋅−⋅⋅=⋅

′

= SSSКS

;93706,191003,103,1

03,1

сбсб45

−⋅=⋅−⋅⋅=⋅

′

= S

SSКS

;494106,1431293706,1

сбсбз56

+⋅=+−⋅=+= SSWSS

;29420506,1800203494106,1

сбсбгр67

+⋅=++⋅=+= SSWSS

40020908,129420502,106,

102,1

сбсб7нб8

+⋅=⋅+⋅⋅=⋅

′

== SSSКSS

Рис. 3.2. Расчетная схема ленточного конвейера

(к примеру расчета)

При двухбарабанном приводе (угол обхвата α = 360°), сухом состоянии

атмосферы, шевронной резиновой футеровке приводного барабана определя-

ем тяговый фактор привода (см. табл. 3.8

.35,12

μα

=е

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.1. Расчет ленточного конвейера



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-87-

Для вычисления S

нб

и S

сб

составляем систему уравнений:







⋅=

+⋅=

.35,

,40020908,1

сбнб

В результате получаем S

нб

= 229 467 Н; S

сб

= 18 580 Н.

Определяем силы натяжения ленты в остальных точках:

.Н009225;Н20921;Н77818

;Н23118;Н05118;Н95218

765

432

===

SSS

Для нормальной работы конвейера должны выполняться два условия:

;

μα

сбнб

SS ⋅≤

;35,1258018467229 ⋅≤

;467229467229 =

рлmin

))(105( SlqqS ≤⋅+÷=

где S

− наименьшее натяжение ленты на грузовой ветви для конвейера, Н,

772262,1)6478153

min

=⋅+⋅=S

Н,

26 772 > 18 778,

условие не выполняется, поэтому осуществляем пересчет сил натяжения лен-

ты, приравнивая S

= S

min

. Тогда

;Н99225

;Н73525

;Н63626

;Н11326

сб

.Н663237

;Н003233

;Н20329

;Н77226

нб

7. Определяем тяговое усилие по формуле

.Н463219)11326663237(03,011326663237

)(03,0

сбнбсбнбо

=++−=

=++−= SSSSW

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.1. Расчет ленточного конвейера



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-88-

8. Мощность привода составит

596

92,00001

5,2463219

η0001

дв

⋅

кВт.

Разделим полученную мощность между приводными барабанами:

497

92,00001

5,2775182

η0001

дв1

⋅

кВт,

где

775182

33,4

133,4

663237

μα

нбо1

−

;

33,4

μα

− тяговый фактор

для α

= 210° (см. табл. 3.8);

99497596

дв1двдв2

=−=−= NNN

кВт.

9. Рассчитаем силу натяжного устройства:

749526362611326

21н.у

=+=+= SSS

Н.

10. Вычисляем сопротивление разрыву конвейерной ленты:

5841

2001

8663237

зmax

⋅

КS

Н/мм.

Такая прочность обеспечивается выбранной лентой РТЛ-5000.

Целью расчета является определение параметров ленточно-канатного

конвейера в зависимости от заданных условий эксплуатации.

Исходные данные. Годовая производительность карьера; параметры,

характеризующие режим работы предприятия; расстояние транспортирова-

ния груза; физико-механические свойства транспортируемых грузов; условия

работы карьера.

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.2. Расчет ленточно-канатного конвейера



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-89-

Особенности конструкции. Современные ленточно-канатные конвей-

еры имеют производительность 600−3 000 т/ч. По сравнению с ленточными

конвейерами область их применения ограничивается наибольшей шириной

ленты 1 400 мм и допустимой скоростью до 3,5 м/с, максимальным размером

куска до 300 мм, углом наклона до 14°. Главное достоинство этих конвейеров −

высокая экономическая эффективность работы при транспортировании груза

на большие расстояния (до 14−16 км в одном ставе). Основная отличительная

особенность − использование раздельных тягового и грузонесущего органов

(рис. 3.3

Тяговым органом служат два параллельных замкнутых каната, приво-

дящихся в движение шкивами приводного устройства. В ленточно-канатных

конвейерах используют стальные канаты односторонней свивки с линейным

касанием проволок. Диаметр канатов принимают от 32 до 50 мм.

Грузонесущая лента специальной конструкции (рис. 3.3, б) снабжается

одной или двумя тканевыми прокладками и имеет по краям продольные

утолщения с клиновидными канавками. Для придания ленте поперечной же-

сткости внутри нее через 60−100 мм завулканизированы стальные стержни

(рессоры) прямоугольного или квадратного поперечного сечения. Продоль-

ными канавками лента ложится на тяговые канаты и движется вместе с ними.

Из рис. 3.4, б видно, что утолщения, которыми лента ложится на канаты гру-

зовой ветви, могут располагаться ближе к продольной оси ленты, что позво-

ляет принимать ленту большей ширины. На современных ленточно-канатных

конвейерах используют ленты шириной 760−1 400 мм.

Тяговые канаты поддерживаются роликами, установленными на балан-

сирах, вследствие чего уменьшаются перегибы канатов при движении. Для

снижения износа канатов ролики футеруют специальными пластмассами.

Роликоопоры устанавливают на вертикальных стойках через опреде-

ленные интервалы. В головной и хвостовой частях конвейера лента огибает

разгрузочный и натяжной барабаны. При подходе к барабанам тяговые кана-

ты выводятся из-под ленты или подводятся под нее при помощи системы от-

клоняющих роликов (см. рис. 3.3, а

3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

3.2. Расчет ленточно-канатного конвейера



Расчеты транспортных машин открытых горных разработок. Учеб. пособие для практических занятий

-90-

Рис. 3.3. Принципиальная схема (а), конструкция ленты (б)

и конструкция средней части (в) ленточно-канатного конвейера:

1 − натяжной груз; 2 − натяжные шкивы тяговых канатов;

3, 4 − соответственно, поддерживающие и отклоняющие ролики;

5 − специальная конвейерная лента; 6 − приводные шкивы;

7 − разгрузочный барабан; 8 − тяговые канаты; 9 − натяжной барабан

Натяжение канатов и ленты осуществляется натяжными устройствами

грузового или лебедочного типа, конструкция которых аналогична устройст-

вам, используемым в обычных ленточных конвейерах.

Приводное устройство состоит из двух шкивов с раздельными привода-

ми. Каждый шкив приводится во вращение от электродвигателя через редуктор.

Особенности расчета. Расчет ленточно-канатного конвейера принци-

пиально не отличается от расчета ленточного конвейера (см. § 3.1). Коэффи-

циент С

зависит от угла откоса насыпного груза, который на ленточно-

канатном конвейере может быть несколько большим, чем на ленточном, в

связи с меньшими деформациями ленты при проходе ее на канатах по опор-

ным блокам. Значение С

зависит также от прогиба рессор, образующих ло-

ток значительно меньшей глубины, чем лента ленточного конвейера на трех-

роликовой опоре. Рекомендуется принимать С

= 250−300.

Распределенные сопротивления движению груза определяют по форму-

лам: