Плютов Ю.А. Транспортные машины

Подождите немного. Документ загружается.

ТЕМА 4. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 33. Ленточно-тележечные и крутонаклонные конвейеры



Транспортные машины. Конспект лекций -171-

Однако углы их наклона в силу наличия свободной поверхности груза

не должны превышать 22–25

в зависимости от физико-механических

свойств транспортируемого груза и кусковатости.

Требования к кусковатости аналогичны требованиям, определяемым

работой стандартных ленточных конвейеров.

При определении давления груза на ленту на шаге роликоопор следует

рассматривать два этапа.

На первом этапе лента удаляется от роликоопоры, при этом прогиб и

развал ее увеличиваются, достигая максимума примерно в середине пролета.

Давление груза на ленту обусловлено действием силы тяжести (активное

давление). Система «транспортируемый материал – лента» находится в ми-

нимальном напряженном состоянии.

На втором этапе после прохождения середины пролета (между опора-

ми) развал ленты постепенно уменьшается, частицы насыпного груза подтал-

киваются друг к другу, в результате чего между ними и лентой возникают

дополнительные распорные усилия, величина которых по мере удаления от

середины пролета возрастает, достигая максимума на опоре или вблизи нее

(пассивное давление). Система находится в максимальном напряженном со-

стоянии.

Разновидностью конвейеров с лентой глубокой желобчатости являются

так называемые «трубчатые конвейеры», в которых груз полностью закрыт

в трубе из свернутой ленты. Обжатие, как и в предыдущем случае, произво-

дится постепенно на горизонтальных или слабонаклонных участках трассы

с помощью обжимающих роликоопор, имеющих специальные направляю-

щие ролики для заворачивания ленты в трубу. Обжатие может произв

одить-

ся с помощью жестких оболочек, но в этом случае сопротивление движению

ленты резко возрастает и требуется применение специальных смазок или

опять-таки роликов, вмонтированных в жесткую оболочку.

ТЕМА 4. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 33. Ленточно-тележечные и крутонаклонные конвейеры



Транспортные машины. Конспект лекций -172-

Рис. 33.3. Схема «трубчатого конвейера»: 1 – конвейерная лента; 2 –

приводной барабан; 3 – натяжной барабан; 4 – секции для установки

поддерживающих опор; 5 – соединительные секции; 6 – шести- и пяти-

роликовые опоры; 7 – поддерживающий ролик; 8 – направляющие ро-

лики; 9 – загрузочное устройство; 10 – груз

На рис. 33.3 показана схема одного из вариантов «трубчатого конвейе-

ра». Лента 1 огибает приводной 2 и натяжной 3 барабаны. На секциях 4, распо-

ложенных с определенным шагом по длине конвейера, крепятся шестироли-

ковая круговая опора грузовой ветви ленты 1 и пятироликовая круговая опо-

ра порожняковой ветви Г. Секции соединены между собой направляющими

5. Загрузка производится из воронки 9 на ленту, лежащую на ролике 7 и за-

жимаемую вертикальными постепенно сближающимися роликами 5. В ре-

зультате постепенного обжима груз 10 оказывается полностью завернут в

трубе из ленты.

Перед разгрузочным барабаном лента выполаживается в обратном по-

рядке. Порожняя ветвь может двигаться по стандартным однороликовым опо-

рам. Если необходимо иметь компактную установку или перемещать грузы в

обоих направлениях (например, уголь на электростанцию, а обратно золу в от-

вал), то порожнюю ветвь ленты аналогично заворачивают в трубу.

ТЕМА 4. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 33. Ленточно-тележечные и крутонаклонные конвейеры



Транспортные машины. Конспект лекций -173-

Кроме обычных требований к ленте «трубчатого конвейера» предъяв-

ляются еще специальные требования: наличие низкого модуля упругости во

избежание повреждения ее при свертывании в трубу и повышенных сопро-

тивлений движению. Для обеспечения плавности движения борта ленты мо-

гут иметь меньшую толщину, т.е. требуется специальная лента.

Вместе с тем такие конвейеры имеют неоспоримые преимущества при

транспортировании пылящих, ядовитых, мелкокусковых материалов. Трасса

такого конвейера допускает изгибы в горизонтальной и вертикальной плос-

костях.

К этой же группе принадлежат крутонаклонные конвейеры с прижим-

ной лентой (рис. 33.4). Принципиальная схема конвейера состоит из за-

грузочного 8 и разгрузочного 9 участков, крутонаклонного 10 и двух пере-

ходных – нижнего 11 (от загрузочного участка к крутонаклонному) и верх-

него 12 (от крутонаклонного к разгрузочному).

Принцип работы такого конвейера заключается в том, что горная масса

поступает в загрузочное устройство 4, а затем на горизонтальный или слабо-

наклонный участок 8. Груженая ветвь основного контура 1, опирающаяся на

трехроликовые опоры 13, транспортирует горную массу до переходного уча-

стка 11, где зажимается сверху прижимной лентой контура 2. Трехроликовые

опоры 13 грузовой ветви (грузонесущего контура) переставляются на при-

жимную ветвь (сеч. Б–Б) и груз на переходном участке 11 оказывается зажа-

тым натяжением ленты.

В таком состоянии транспортируемый материал проходит по переход-

ному участку до крутонаклонной части конвейера 10, где опоры 13 возвра-

щаются на свое место, а горная масса дополнительно прижимается прижим-

ными устройствами 3 (сеч. В–В). Далее горная масса проходит переходной

участок 12, после которого прижимная лента снимается с материала. Порожня-

ковая ветвь контура 1 опирается на однороликовые опоры 14. Верхняя ветвь

контура 2 опирается также на однороликовые опоры.

Каждый из контуров конвейера аналогичен хорошо зарекомендовав-

шему себя в горной промышленности стандартному ленточному конвейеру,

поэтому нет проблем с очисткой и ремонтом лент.

Кроме того, в процессе работы материал практически герметично за-

крыт между несущей и прижимной лентой. Загрузка по центру и достаточное

расстояние от краев ленты до транспортируемого материала гарантирует от-

сутствие просыпи по всей длине конвейера, даже при некотором сдвижении

лент (рис. 33.5).

ТЕМА 4. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 33. Ленточно-тележечные и крутонаклонные конвейеры



Транспортные машины. Конспект лекций -174-

Рис. 33.4. Крутонаклонный конвейер с прижимной лентой: 1 и 2 – соответственно,

груженый и прижимной контуры; 3 – прижимные устройства; 4 – загрузочное устройство;

5 – разгрузочное устройство; 6 – натяжные устройства; 7 – приводы для груженого и при-

жимного контура; 8, 9 – загрузочный и разгрузочный участки; 10 – крутонаклонный уча-

сток; 11, 12 – нижний и верхний переходные участки; 13, 14 – верхние и нижние роликоопо-

ры груженого контура; 15 – металлоконструкция конвейера

Рис. 33.5. Распределение продольных и касательных напряжений по продольному

(а) и поперечному (б) сечению конвейера с прижимной лентой

Большое значение имеет также возможность создания установок с вы-

сокими мощностями, так как возможны значительные скорости движения (3–

6 м/с) и привод на обе ветви ленточного конвейера. Требования к кусковато-

сти груза и скорости движения лент конвейеров также аналогичны требова-

ниям, предъявляемым к ленточным конвейерам. Конвейеры такой конструк-

ТЕМА 4. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 33. Ленточно-тележечные и крутонаклонные конвейеры



Транспортные машины. Конспект лекций -175-

тивной схемы способны транспортировать грузы под углами подъема, дости-

гающими 90°.

Ширина лент крутонаклонного конвейера с прижимной лентой больше,

чем у стандартного ленточного конвейера для тех же условий. Причем с уве-

личением производительности разница между шириной этих лент уменьша-

ется.

Вместе с тем суммарная длина их при угле подъема ≈ 40° равна длине

стандартного ленточного конвейера на ту же высоту подъема, а при углах

подъема 45–55° – уже меньше на 10–32 % соответственно.

Учитывая, что прочность каждой из лент крутонаклонного конвейера

более чем в 1,5 меньше, чем у ленточного конвейера, следует ожидать, что и

суммарные затраты на обе ленты также должны быть ниже.

С увеличением угла подъема конвейера привод прижимного контура

принимает на себя от 28 до 40 % общей нагрузки при изменении угла накло-

на 35–70° (рис. 33.6).

Рис. 33.6. Зависимости мощностей

прижимного и грузонесущего конту-

ров от угла наклона конвейера

Линейная масса металлоконструкции крутонаклонного конвейера зна-

чительно выше (в 2,4–3,3 раза), чем у ленточного, но если считать на одну

высоту подъема (с учетом резко уменьшающейся длины трассы), то масса

металлоконструкции крутонаклонного конвейера только в 1,7-1,6 больше,

чем у стандартного ленточного.

Таким образом, с позиций энерго- и материалоемкости крутонаклон-

ный подъем конвейером с прижимной лентой достаточно конкурентоспо-

собен.

Опыт проектирования конвейеров с прижимной лентой показал, что

необходимы сбалансированные прижимные устройства, объединенные в не-

зависимые модули таким образом, чтобы прижимные ролики этих устройств

располагались на одном расстоянии по длине и ширине ленты достаточно

близко друг от друга и были полностью приспособлены к поперечной и про-

дольной конфигурации материала, создавая «плавающую» «мягкую» при-

ТЕМА 4. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 33. Ленточно-тележечные и крутонаклонные конвейеры



Транспортные машины. Конспект лекций -176-

жимную систему: проход отдельных негабаритов лишь несколько приподни-

мает прижимную ленту с соответствующим прижимным роликом, перерас-

пределяя давление на остальные.

Радиус переходной кривой зависит от натяжения ленты и модуля ее

упругости и для синтетических лент с низким модулем упругости составляет

15–50 м. Применение тросовых лент требует резкого увеличения радиуса пе-

реходной части (примерно в 10 раз).

Большую группу крутонаклонных конвейеров составляют конвейеры с

бортами и перегородками. Трудности в создании таких конвейеров заключа-

ются в обеспечении устойчивости перегородок, а также в необходимости

поддержания обратной ветви ленты специальными стационарными или ходо-

выми роликоопорами. Широко известны и распространены такие конвейеры с

привулканизированными к плоской ленте перегородками 1 и гофрированными

бортами 2. Однако недостаточная устойчивость перегородок и бортов огра-

ничивает области применения таких конвейеров для легких сыпучих грузов с

размером кусков до 150 мм (рис. 33.7). Установка устойчивых металличе-

ских перегородок значительно усложняет и утяжеляет конструкцию (пример

конструкции МГИ-ИГД МЧМ на рис. 33.8).

Рис. 33.7. Крутонаклонный конвей-

ер с резиновыми бортами и перегородками

Порционное расположение груза на грузонесущем полотне и, как пра-

вило, относительно небольшие скорости из-за усложненных условий загруз-

ки ограничивают производительность данных конвейеров.

Степень заполнения пространства между двумя соседними перегород-

ками оценивается коэффициентом заполнения К

, равным отношению пло-

щади продольного сечения груза в ячейке ко всей полезной площади про-

дольного сечения ячейки (рис. 33.9).

ТЕМА 4. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 33. Ленточно-тележечные и крутонаклонные конвейеры



Транспортные машины. Конспект лекций -177-

Рис. 33.8. Крутонаклонный конвейер с металлическими бортами и перегородками:

1 – конвейерная лента; 2 – роликоопора грузовой ветви; 3 – металлические борта; 4 – ме-

таллические перегородки; 5 – ось ходовых роликов; 6 – ходовые ролики; 7 – привулкани-

зированные элементы

Рис. 33.9. Схема порционного рас-

положения груза между перегородками

На рис. 33.10 для примера приведены зависимости коэффициента за-

полнения К

от скорости движения полотна υ, м/с, при различных углах на-

клона конвейера β (при высоте перегородок h = 0,3 м, расстоянии между пе-

регородками l

= 1 м, угле естественного откоса транспортируемого материа-

ла в движении ρ = 25°).

Как можно судить по приведенным зависимостям, существуют две зо-

ны скоростей движения, в которых коэффициент заполнения К

имеет макси-

мальные значения. Зона скоростей 1-1,5 м/с, как правило, не обеспечивает

требуемых производительностей. Верхний предел значений скоростей огра-

ничен величиной υ < 3-3,5 м/с по величине динамических нагрузок, возни-

кающих при соударении крупных кусков большой массы с перегородками.

Таким образом, скорость движения выбирается в пределах 1,8–3 м/с.

ТЕМА 4. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 33. Ленточно-тележечные и крутонаклонные конвейеры



Транспортные машины. Конспект лекций -178-

Рис. 33.10. Зависимость коэффициента заполнения полотна К

от скорости

его движения при различных углах наклона конвейера

Рис. 33.11. Зависимость коэффициента заполнения полотна К

от расстояния

между перегородками при различных углах наклона конвейера

По условию устойчивости высота перегородок h составляет 0,2–0,4 м, а

расстояние между перегородками l

> 0,7–0,8 м для транспортирования гру-

зов, содержащих куски размером ≈ 350–400 мм.

На рис. 33.11 для условий h, ρ, аналогичных зависимостям, изображен-

ным на рис. 33.10, приведены зависимости коэффициента заполнения полот-

на К

от расстояния между перегородками l

при υ = 2 м/с для углов наклона

конвейера β = 35–60°. Как можно видеть на рис. 33.10, величина К

уменьшается

в 1,5–2,5 раза при увеличении угла установки в пределах 35–60

Таким образом, конвейеры данного типа целесообразно использовать

при углах подъема, не превышающих 35–45

, и расстоянии между перегород-

ками не более 0,8–1,1 м при скоростях движения υ = 1,8–3 м/с для транспор-

тирования грузов, содержащих куски размером не более 400 мм. Конструк-

тивные особенности не допускают применения двухбарабанных приводов,

что ограничивает высоту подъема одним ставом.

ТЕМА 4. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 33. Ленточно-тележечные и крутонаклонные конвейеры



Транспортные машины. Конспект лекций -179-

Расчет конвейера с перегородками производят по зависимостям, уста-

новленным для стандартного ленточного конвейера, но при выборе ширины

ленты учитывают коэффициент заполнения полотна К

Контрольные вопросы

1. Каковы конструктивные отличия ленточно-тележечного конвейера

от ленточного?

2. В каких условиях применяются ленточно-тележечные конвейеры?

3. Как увеличить сцепление груза с лентой на крутонаклонных конвей-

ерах?

4. Что такое «подпорные элементы»?

План лекции

1. Скребковые конвейеры: область применения, достоинства и недос-

татки, общее устройство.

2. Пластинчатые конвейеры: область применения, достоинства и недос-

татки, общее устройство.

Базовые скребковые конвейеры по назначению и области применения

можно разделить на две группы: передвижные забойные, предназначенные в

основном для механизации доставки угля из длинных, преимущественно

комплексно-механизированных забоев, и разборные, предназнач

енные в ос-

новном для доставки угля в очистных забоях с широкозахватной выемкой уг-

ля при индивидуальном креплении, а также для транспортирования угля, по-

роды или калийных руд по просекам, печам, подготовительным и другим вы-

работкам. В отдельных случаях они могут быть установлены также в штре-

ках дополнительно к ленточному конвейеру для более удобного ук

орачива-

ния или удлинения конвейерной линии по мере подвигания очистного забоя.

Исполнение электрооборудования скребковых конвейеров взрывобезопасное.

Ниже рассматриваются только базовые разборные скребковые конвей-

еры (рис. 34.1

, рис. 34.2, рис. 34.3).

Все скребковые конвейеры и перегружатели комплектуются серийным

электрооборудованием с рабочим напряжением 660/380 В, выполненным во

взрывобезопасном исполнении и предназначенным для эксплуатации в шахтах,

опасных по взрыву метано-воздушной среды или угольной пыли.

Скребковый одноцепной конвейер СК38 (рис. 34.1, а

) состоит из сле-

дующих основных узлов: привода 1, концевой головки 4 с натяжным меха-

низмом, линейного рештака 2 и замкнутого в горизонтальной плоскости ра-

бочего органа 3. В случае необходимости увеличения производительности

конвейера предусматривается возможность установки дополнительного бор-

та.

ТЕМА 4. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 34. Скребковые и пластинчатые конвейеры



Транспортные машины. Конспект лекций -180-

а б

Рис. 34.1. Скребковый разборный конвейер СК38: а – общий вид; б – графики зависимо-

сти допустимой длины от угла установки конвейера при производительности 100 т/ч,

скорости 0,64 м/с и различной мощности привода

Привод располагается симметрично относительно продольной оси, что

позволяет применять его без перемонтажа для любого расположения забоя. В

состав приводного блока входит электродвигатель, предохранительная тур-

бомуфта, предназначенная для передачи крутящего момента от электродви-

гателя к редуктору, защиты элементов привода от перегрузки и обеспечения

плавного пуска под нагрузкой, а также цилиндроконический двухступенча-

тый редуктор.

На выходном валу редуктора смонтирована ве

дущая звездочка и бара-

бан для каната продвижки привода. Редуктор снабжен храповым механизмом

для стопорения скребковой цепи при ее натяжении. Рама привода является

одновременно желобом для транспортирования груза. Она имеет соответст-

вующие лапы, предназначенные для закрепления привода стойками во избе-

жание его сдвига и опрокидывания во время работы.

Линейный рештак представ

ляет собой сварную металлоконструкцию,

которая состоит из двух термически упрочненных боковин из специального

проката, связывающего их днища, штырей и скоб для соединения рештаков, а

также гнезд для монтажа дополнительных бортов.

Рабочий орган конвейера – скребковая круглозвенная цепь размером

18х64 с консольно расположенными скребками натягивается натяжным ме-

ханизмом винтового типа. Натяжная головка так же, ка

к и привод, симмет-

рична относительно продольной оси.