2015-09-06
3698
В основе тягового расчета лежит определение натяжений по длине трассы ленточного конвейера, которое выполняется методом обхода контура, для чего трассу разбивают на характерные участки, разделенные точками, и последовательно находят натяжение ленты Fj в каждой j -й точке трассы по формуле
Fj = Fj –1 + Rj –1, j ,
где Fj –1 – натяжение в предыдущей точке трассы конвейера;
Rj –1, j – сопротивление движению ленты на участке конвейера между j -й и (j – 1)-й точками.
Отметим, что при опускании груза сила R может быть отрицательной.
Нумерацию точек, разделяющих трассу конвейера на характерные участки, и тяговый расчет, как правило, начинают от точки сбегания ленты c приводного барабана (точка 1) и заканчивают в точке набегания ленты на приводной барабан (точка n).
Сопротивления движению ленты в зависимости от характера действия делятся на распределенные и сосредоточенные.
Распределенные сопротивления действуют на всех участках трассы конвейера и обусловлены сопротивлением движению ленты по роликоопорам: при перегибе ленты, при её качении по роликам и трении в подшипниках роликов, а на наклонных участках дополнительно под действием веса ленты и расположенного на ней груза.
|
|
|
Сосредоточенные сопротивления возникают только в определенных местах трассы конвейера: на барабанах, в пунктах загрузки и разгрузки, на очистных устройствах и др.
Далее приводятся формулы для определения сопротивлений движению ленты на характерных участках трассы конвейера.
Сопротивление на прямолинейном участке рабочей ветви R р (рис. 6.1) равно
R р = w p× l ×(q г + q л + q pp) ± h ×(q г + q л), (6.1)
где l и h – горизонтальная и вертикальная проекции длины рассматриваемого участка, соответственно, м;
w p – коэффициент сопротивления движению ленты на рабочей ветви;
q г, q л, q pp – погонная сила тяжести груза, ленты и рабочих роликов, соответственно, Н / м.
Рис. 6.1. Схема для определения сопротивления движению ленты
на прямолинейном участке конвейера
Сопротивление R х на прямолинейном участке холостой ветви равно
R х = w x× l ×(q л + q px) ± h × q л; (6.2)
где q pх – погонная сила тяжести холостых роликов, Н / м.
На горизонтальном участке h = 0, для незагруженной нижней ветви q г = 0. В формулах (6.1) и (6.2) «плюс» принимается для участков подъема, а знак «минус» – для участков спуска.
Сопротивление в месте загрузки конвейера (см. рис. 4.13) равно
R заг = h в× q г, (6.3)
где h в – высота воронки, принимаемая равной 0,7 м при υ < 1 м / с и 0,9 м при υ ³ 1 м / с.
Сопротивление на отклоняющем (или оборотном) барабане
R бо = (F бо)нб – (F бо)сб = w бо×(F бо)нб, (6.4)
где (F бо)нб и (F бо)сб – натяжения ленты на отклоняющем барабане набегающей и сбегающей ветвей ленты, соответственно;
w бо – коэффициент сопротивления движению ленты на отклоняющем барабане; оно принимается равным:
|
|
|
- w бо = 0,02 при угле обхвата отклоняющего барабана лентой a < 90 °;
- w бо = 0,03 при 90 ° ≤ a < 180 °;
- w бо = 0,06 при a ≥ 180 °.
Из формулы (6.4) следует, что усилие на отклоняющем барабане определяется следующим образом:
(F бо)сб = (1 + w бо)×(F бо)нб = (1,02...1,06)×(F бо)нб. (6.5)
Сопротивление на приводном барабане
R бп = (F бп)нб – (F бп)сб = w бп×(F бп)нб, (6.6)
где w бп – коэффициент сопротивления движению на приводном барабане; принимается равным w бп = 0,03...0,05, т. е. несколько меньшим, чем на отклоняющем барабане, поскольку в данном случае потери на трение в подшипниках не влияют на натяжение ленты.
Сопротивление на роликовой батарее R бат вычисляется по формуле (6.5).
Сопротивление на натяжном барабане Rбн вычисляется также по формуле (6.5).
Сопротивление плужкового разгружателя (см. рис. 4.17) равно
R плж = (2,7...3,6)× q г× В, (6.7)
где меньшее значение числового коэффициента принимается для пылевидных и зернистых, а большее – для кусковых грузов. При этом погонная сила тяжести груза q г имеет размерность Н/м, а ширина ленты В - метры.
Сопротивление барабанного разгружателя (см. рис. 4.18) определяется по формуле
R раз = (q г + q л)× L раз× w p + q г× h раз + 1,04× F раз, (6.8)
где L раз и h раз –длина пути и высота подъёма груза на барабанном разгружателе, соответственно, м;
F раз – натяжение ленты перед разгрузочным устройством, Н;
Сопротивление очистных устройств (см. рис. 4.19) равно
R оч = (300...500)× В, (6.9)
где меньшие значения числового коэффициента, имеющего размерность Н / м, принимают для сухих грузов, а большие – для влажных и липких грузов; В – ширина ленты в метрах.
После определения сопротивлений движению на всех участках трассы конвейера находят натяжение набегающей ветви ленты на приводном барабане Fn = F нб, которое выражается через неизвестную величину натяжения F 1 = F сб сбегающей ветви ленты в следующем виде
F нб = С 1× F сб + С 2, (6.10)
где С1 и С2 – коэффициенты, значения которых получают при последовательном определении сил натяжения ленты в характерных точках j = 1... n (см. далее п.7, табл. 7.1).
Коэффициент С 1 учитывает сосредоточенные сопротивления, величина которых зависит от натяжения ленты, а коэффициент С 2 учитывает распределённые сопротивления, величина которых не зависит от натяжения ленты.
Вторым уравнением, связывающим усилия F нб и F сб, является формула Эйлера (5.10), которая с учётом коэффициента запаса сцепления ленты с приводным барабаном K сц = 1,1...1,2 имеет вид:
F нб× K сц = F сб×е f a. (6.11)
Решая систему уравнений (6.10) и (6.11), находят значения натяжений F нб и F сб , после чего строят диаграмму натяжений ленты.
Минимальное натяжение рабочей ветви ленты конвейера Fmin должно удовлетворять условию (4.6), напомним его:
F min ³ 7×(q г + q л)× l pp.
Если полученное в результате тягового расчёта значение F min не удовлетворяет этому условию, производится новый тяговый расчет, при этом либо уменьшается расстояние между роликоопорами на рассматриваемом участке, либо за исходное натяжение принимается значение F min, определенное по условию (4.6). В последнем случае обход контура производится начиная с точки, соответствующей минимальному натяжению рабочей ветви ленты конвейера.
