Навантажувальні характеристики конвеєра

I.  Розрахункову схему конвеєра приймаємо по рис. 3.2,а.

Вихідні дані для розрахунку:

L = 500м – розрахункова довжина конвеєра;

q_м = 91,4 кг/м – лінійна маса матеріалу, що транспортується;

q_л = 51,6 кг/м – лінійна маса стрічки;

w = 0,027 – коефіцієнт опору руху стрічки при забруднених роликах (табл. 3.2);

q_р.x.= 4,2 кг/м – лінійна маса обертових частин роликів холостої гілки;

q_p.r.= 40,6 кг/м – те ж вантаженої гілки;

С₂ = 1,1 – коефіцієнт урахування додаткових опорів, розосереджених по довжині конвеєра [6, с. 111].

Сила тяги, необхідна для подолання опорів руху, порожньої гілки (3.7):

те ж, вантаженої гілки (3.8):

У (3.7) і (3.8) вираз в квадратних дужках (16, 25 і 53,5Н) – опір руху стрічки на один метр її довжини, відповідно, для порожньої і вантаженої гілок.

Тягове зусилля ведучого блоку привода

.

III. Натяг стрічки в характерних точках конвеєра.

Вид діаграми натягів відповідає рис. 3.2,а.

Мінімальний натяг з умови повсюдного розтягання, Н (3.13):

,

прийнявши, як і в прикладі I, тяговий фактор e^fα=6,62, визначаємо мінімальний натяг по зчепленню (3.14):

.

По отриманим даним будуємо діаграму натягів (рис. 3.3,б).

За вісь відліку натягів приймаємо “вісь зчеплення”, оскільки вона проходить нижче “осі повсюдного розтягання”. Обидві ординати F_n.p і F_сц відкладаємо від точки I (точки збігання стрічки з ведучого блоку привода).

Розрахункове значення натягів стрічки:

,

,

.

Тягове зусилля ведучого блоку привода (контроль)

Визначення параметрів конвеєрів, що намічені до установки.

 

I.  Припустиме навантаження на стрічку при σ = 2500Н/мм і m_Н = 10 (3.17):

.

II. Потужність привода конвеєра довжиною 500м при швидкості стрічки 3,1 м/с і ККД приводу 0,85 (3.18):

 кВт.

III.  Припустима довжина одного става конвеєра:

по міцності стрічки (3.21):

   по потужності привода (3.23):

Таким чином, у розглянутих умовах досить мати на загальну довжину 2000м один конвеєр КЛЗ–800–2М с приводом 2х315 кВт. Став повиннен бути доукомплектований секціями і стрічкою.

IV. Сила натягу натяжної секції, установленої на холостій гілці біля привода,

Р=2F₁=2·8,61=17,2 кН.

Перерахування даних для одного забійного конвеєра довжиною 2000м.

Оскільки вище розрахунок сил тяги виконаний для конвеєра довжиною 500 м, а приймається один конвеєр у 4 рази більшої довжини, то сили тяги для такого конвеєра будуть також у 4 рази більшими:

 Н,

 Н.

Тягове зусилля привода

 Н.

Сумарна потужність привода

при значенні встановленої потужності конвеєра КЛЗ – 800 – 2М 2х315=630 кВт.

Мінімальний натяг стрічки «по зчепленню» (3.14):

.

Максимальний натяг стрічки

,

при припустимому навантаженні стрічки РТЛ – 2500 – 300×10³Н.

Фактичний запас міцності стрічки

 

Приклад 3.

Розрахунок багатоприводного стрічкового конвеєра

Задача розрахунку. Розрахувати стрічковий конвеєр довжиною 5000м в одній установці продуктивністю 2000т/год.

Вихідні дані:

матеріал,  що  транспортується – руда поліметалева; об'ємна  маса  у насипці – 1,1 т/м³; траса у плані – прямолінійна; протяжність – 5000 м; продуктивність – 2000 т/год.

Розрахунок.

I. Розрахункова ширина стрічки з умови забезпечення заданої продуктивності, м (3.2);

.

Приймаючи найближче більше значення ширини стрічки 1,2, орієнтуємося на застосування стрічки РТЛ – 2500.

II. Тип конвеєра

Зі стрічкових конвеєрів, що випускаються серійно типу, який підходить для розглянутих умов немає.

Орієнтуємося на застосування опорних конструкцій конвеєра КЛМ – 2М Донецького машинобудівного заводу.

III. Навантажувальні характеристики конвеєра.

Сила тяги, необхідна для подолання опорів руху, Н:

холостої гілки:

навантаженої гілки:

де L = 5000 м – довжина конвеєра; g = 9,81 м/с² – прискорення вільного падіння; C₂ = 1,1 – коефіцієнт, що враховує довжину конвеєра; w = 0,027 – коефіцієнт основного опору руху стрічки;

 – лінійна маса вантажу, який транспортується; - лінійна маса роликів вантаженої гілки; - лінійна маса роликів порожньої гілки; q_л = 37,2∙1,2 = 44,4 кг/м – лінійна маса стрічки РТЛ – 2500 (маса 1м² цієї стрічки дорівнює 37 кг).

Таким чином:

.

Сумарне тягове зусилля привода конвеєра

                 

Сумарна потужність привода

кВт.

Припустиме навантаження на стрічку РТЛ – 2500 при коефіцієнті запасу міцності m=10

.

Діаграми натягів стрічки конвеєра.

Розглядаємо два варіанти комплектування привода (рис. 3.4):

варіант 1 – приводні блоки розміщені в головній частині конвеєра,

варіант 2 – 2/3 потужності зосереджені в головній частині конвеєра і 1/3 потужності – на вантаженій гілці в середині става конвеєра.

Діаграма натягів конвеєра по варіанті I представлена на рис. 3.5.а, по варіанті 2 - на рис. 3.5,б.

Від нижньої точки діаграми – точки 1 униз відкладаємо натяг

, Н,

і проводимо «вісь повсюдного розтягання».

Вважаємо, що у варіанті 1 привод двохбарабаний з окремими двигунами і має три приводих блоки однакової потужності: два блоки на першому й один на другому барабані.

Для цього випадку мінімальний нятяг «по зчепленню»

 

Рис. 3.4. Схема комплектування привода: а – приводні блоки розташовані в головній частині конвеєра; б -приводні блоки розташовані в головній частині (Р=2/3åР)  і в середині става (Р=1/3åР).

 

де =1,4 – коефіцієнт запасу тягової здатності привода; δ=1/3 – частка участі другого барабана в передачі тягового зусилля F_н-с = 451,7 кН,  – тяговий фактор другого барабана, що при f = 0,45 і куті обхвату стрічкою другого барабана α₂ = 230^о дорівнює 6,62.

У цьому випадку (3.16):

кН.

Значення F_сц=38,2 кН відкладаємо від точки 1 вниз і проводимо «вісь зчеплення». Вона ж є віссю відрахунку натягу по діаграмі натягів (рис. 3.5,а).

Натяг у характерних точках контура стрічки дорівнює:

.

Тягове зусилля привода (контроль)

кН.

Розраховуємо натяг при другому варіанті комплектування

Натяг повсюдного розтягання F_n.p.=4,8кН. Його відкладають униз від точки I.

Приймаємо, що в головній частині конвеєра встановлені два приводних блоки по одному на кожнім барабані. У середині става конвеєра на робочій (навантаженій) гілці встановлений проміжний приводний блок. Усі три приводних блоки однакової потужності. Кожен передає тягове зусилля:

кН.

Мінімальний натяг «по зчепленню» для головного привода

                                  кН.

Цю величину натягу від точки 1 відкладаємо вниз і проводимо «вісь зчеплення». Вона ж є віссю, від якої відраховують натяг по діаграмі            (рис. 3.5,б).

Розраховуємо натяг в характерних точках контуру стрічки:

Максимальний натяг має місце у точках 4 і 5 і дорівнює:

.

Тягове зусилля приводів: головного 2х150,6 =301,2кН, проміжного 1х x150,6=150,6кН

Розрахункові значення потужності приводів:

по варіанту 1

кВт,

по варіанту 2: головний привод Р₁=2/3ΣР=1116кВт, проміжний привод Р₂=1/3ΣР=558кВт.

Сила натягу, що реалізується натяжним пристроєм.

Тому, що натяжний пристрій передбачається на порожній гілці біля головного привода (рис. 3.4), для обох варіантів сила натягу

кН.

Максимальне значення натягів стрічки визначені:

для варіанта 1– 489,9кН; для варіанта 2–299,4 кН, при припустимому значенні для стрічки РТЛ–2500 шириною 1,2м - 300кН.

Тобто для варіанту 1 треба прийняти більш міцну стрічку. Її тимчасовий опір розриву:

 Н/мм.

 

Найближчі значення по стандартному ряді – 4000 Н/мм. Необхідно прийняти стрічку РТЛ–4000.

Висновок. Доцільно прийняти до реалізації варіант 2.

 

 

Параметри конвеєрів за даними виконаного розрахунку.

 

Параметр	Варіант 1	Варіант 2
Продуктивність, т/год Довжина одного става, м Потужність приводу, кВт: головного проміжного Тип стрічки Сила натягу, яка реалізується натяжним пристроєм, кН	2000 5000   3 x 560 - РТЛ – 4000   76,4	2000 5000   2 x 560 1 x 560 РТЛ – 4000   76,4

 

 

 

Рис. 3.5. Діаграма натягу стрічки:

а – при наявності одного привода в головній частині конвеєра;

б – при наявності головного і проміжного приводів

 

Запитання для самоконтролю:

1. Від чого залежить ширина стрічки конвеєра?

2. Які основні навантажувальні характеристики конвеєра?

3. Від якої точки діаграми натягу тягового органу конвеєра відкладається мінімальне зусилля по зчепленню?

4.  Як залежить сила тяги стрічки від її довжини?

5. Що таке “коефіцієнт запасу тягової здатності конвеєра” і якої величини він сягає?

 

Вивчення матеріалу розділу дозволяє кваліфіковано проводити розрахунки стрічкових конвеєрів, будувати діаграму натягу тягового органу та визначати зусилля у будь-якій точці контуру. Наведено характеристики сучасних конвеєрів для відкритих гірничих робіт.