Ленточные конвейеры
Ленточные конвейеры широко применяют для перемещения в горизонтальном и наклонном направлениях однородных сыпучих, пластичных материалов и мелкоштучных грузов. Достоинствами этих конвейеров являются простота конструкции, малая собственная масса, надежность работы и удобство эксплуатации.
По конструкции ленточные конвейеры разделяют на стационарные (рис. 108), передвижные и переносные - звеньевые.
В стационарных ленточных конвейерах гибкая бесконечная лента 4, лежащая на роликовых опорах 5, огибает приводной 1 и натяжной 7 барабаны; роликоопоры 5 и 9 установлены на раме 2. Материал поступает на ленту через загрузочную воронку 6 и разгружается с ленты через барабан 1 или при помощи разгрузочного устройства 3. Для натяжения ленты служит висящий на канате груз 8.
Конфигурация ленточных конвейеров в плане может быть только прямолинейной, в вертикальной плоскости - прямолинейной и с перегибами.
Переносные конвейеры имеют раму, состоящую из отдельных звеньев длиной 2 - 3 м, соединяемых при помощи зажимов. Длину такого конвейера (до 240 м) можно изменять добавлением или удалением звеньев.
Лента и роликоопоры
Лента песет на себе перемещаемый материал и в то же время служит тяговым элементом, воспринимающим натяжение от приводного барабана. Наибольшее распространение получили прорезиненные тканевые ленты, состоящие из нескольких слоев хлопчатобумажной ткани (бельтинга), связанных между собой резиной. Ширина лент и число прокладок стандартизованы:
|
Ширина ленты, м |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0.65 |
0,8 |
1 |
1,2 |
1,4 |
|
количество прокладок .... |
3 - 4 |
3 - 5 |
3 - 6 |
3 - 7 |
4 - 8 |
5 - 10 |
6 - 10 |
7 - 10 |
Ленту рассчитывают но максимальному натяжению Smax, кгс (дан). Число прокладок
i = Smax / Вр , (210)
где В - ширина ленты, м;
р - допускаемая нагрузка на 1 м ширины одной прокладки ленты [при обычном бельтинге - 550 кгс(дан)]. Так как длина конвейера ограничивается прочностью ленты, для ее увеличения примерно в два раза применяют особо прочный бельтинг или уточно-шнуровую ткань. Еще более прочны ленты с прокладками из искусственных волокон (нейлона, перлона, анида). Все шире применяют особо прочные ленты с каркасом из стальных тросиков, которые позволяют увеличивать длину одного конвейера с 200 - 250 м до 2 - 3 км. Конвейеры такой длины нужны на земляных работах и на карьерах строительных материалов.
Различают ленты общего назначения и специальные - теплостойкие и морозостойкие. Теплостойкие ленты благодаря специальной обкладке и асбестовой прокладке можно применять при температуре др 100° С, морозостойкие, в резиновую прокладку которых введена специальная добавка (антифриз), - при температуре до минус 45°.
Рабочей ветви ленты (рис. 108) при помощи роликоопор придают желобчатую форму, что значительно увеличивает производительность конвейера. Плоскую ленту на рабочей ветви применяют только при сравнительно малой производительности (до 20 - 25 м3/ч) и транспортировании штучных грузов. Нижняя нерабочая часть ветви всегда плоская.
При гладкой поверхности ленты, чтобы избежать продольного сползания груза, угол наклона конвейера для сыпучих материалов не должен превышать 18 - 20°, а для мытого и сортированного гравия - 12°.
Вследствие провисания ленты на роликоопорах действительный угол ее наклона больше, чем общий геометрический наклон установки.
Поэтому угол наклона установки должен быть на 7 - 10° меньше, чем угол трения материала о ленту. Для увеличения угла наклона до 50 - 60° используют ребристые ленты (рис. 109). Холостую ветвь этих лент поддерживать трудно, поэтому ребристую ленту применяют лишь для небольших конвейеров, у которых обратная ветвь провисает свободно, без опор.
Для больших углов наклона применяют также конвейер, имеющий перегородки и поддерживающие ролики на холостой ветви (рис. 110). Холостая ветвь уложена на два расставленных ролика 3, между которыми проходят перегородки 1. К грузонесущей ленте конвейера во всю ее длину присоединены (способом вулканизации или приклеены) гибкие продольные ребра 2, которые укрепляют поперечные перегородки и движутся по роликам на холостой ветви. Поперечные перегородки могут иметь форму пластин или решеток. Для повышения устойчивости перегородки оперты на кронштейны.
При обычной конструкции конвейера можно значительно увеличить угол наклона ленты, применив вспомогательную прижимную ленту, состоящую из множества соединенных цепных звеньев; она
имеет ту же скорость, что и основная лента, и плотно охватывает транспортируемый груз (рис. 111).
Важное значение имеет величина стрелы провеса ленты f0 в пролете lр между роликами рабочей ветви (рис. 112). Если стрела провеса большая, материал на ленте сосредоточивается между роликами и нарушает работу конвейера.
Будем рассматривать ленту как тяжелую гибкую нить, несущую равномерно распределенную нагрузку от собственного веса qл и материала q, кгс/м, и примем, что длина кривой равна пролету между точками А и Б.
Тогда формулу (162) можно записать так:
V = (q + qл) lр / 2 (211)
Практически при насыпных грузах принимают f0 < (0,025 - 0,03)lр. Наименьшее натяжение ленты должно удовлетворять условию
Smin = (5 ~ 4)(q + qл)lр. (214)
При монтаже ленты ее концы приходится соединять. Лучшим способом является склеивание резиновым клеем с последующей вулканизацией, при которой прочность стыка достигает 85% прочности цельной ленты. Перед склеиванием каждый из концов ленты срезают ступенями по числу прокладок (рис. 113, а). Часто ленту соединяют металлическими шарнирами (рис. 113, б), которые приклепывают медными заклепками к ее концам. Для желобчатых лент шарниры составляют из нескольких частей (по числу роликов в опоре).
Большое распространение за рубежом получило соединение специальными крючками (рис. 113, в), образующими петли, в которые пропускается кусок стального каната. Такое соединение легко выполнить, однако прочность его недостаточна (не более 50% прочности ленты).
Р о л и к о о п о р ы подразделяются на верхние и нижние. В соответствии с желобчатой формой рабочей части ветви верхние роликоопоры, как правило, бывают трехроликовыми, а нижние (в связи с плоской формой холостой ветви) - однороликовыми. Расстояние между роликоопорами на рабочей ветви обычно 1,1 - 1,5 м и зависит от насыпной плотности транспортируемого материала и ширины ленты: чем они больше, тем чаще надо ставить опоры. Расстояние между ними на холостой ветви примерно в два раза больше, чем на рабочей.
Чтобы предотвратить сбегание лепты трехроликовых опор в сторону, боковые ролики устраивают с небольшим (на 2 - 4°) отклонением вперед по ходу ленты (рис. 114): лента частично сходит с одного бокового ролика и большей частью ширины ложится на другой; центрирующее действие последнего возрастает, и лепта возвращается в центральное положение. Наклонные роликоопоры устанавливают через пять-шесть обычных.
Приводные устройства ленточных конвейеров состоят из барабана 3, двигателя 1 и передаточного механизма 2 (рпс. 115).
По формуле Эйлера, для того чтобы лента не скользила на приводном барабане (рис. 116), должно быть соблюдено условие
(Sнаб / Sсб ) ≤ eμά , (215)
где Sнаб - натяжение набегающей ветви, кгс (дан)\ Sсб - натяжение сбегающей ветви, кгс(дан); е - основание натуральных логарифмов; μ - коэффициент трения между лентой и приводным барабаном;
ά - угол обхвата лентой приводного барабана, рад.
Тяговое усилие на барабане W0 может быть определено из выражения
SHa6 = Sсб + W0. (216)
После преобразований получаем
W0 = Sнаб(l - (1/eμά)). (217)
Как видно из уравнения (217), величина тягового усилия, которое может быть передано с приводного барабана на ленту, возрастает с увеличением угла обхвата ά, коэффициента трения |Л и натяжения ленты Sнаб.
Для увеличения коэффициента трения р, между барабаном и лентой барабан обшивают (футеруют) деревом или резиной, а для увеличения угла обхвата - применяют выносные головки и двухбарабанные приводы. Если при однобарабанном приводе по схеме на рис. 117, а угол обхвата ά = 200 - 230°, а по схеме б - 270 - 290°, то при двухбарабанном приводе без выносной головки по схеме в он составляет ά = ά1 + ά2, т.е. примерно 350° , а с выносной головкой по схеме г - около 480°.
Например, для чугунного или стального барабана (при μ = 0,3) угол обхвата 210° обеспечивает eμά = 3, а для барабана с резиновой обшивкой (при и = 0,4) угол обхвата ά = 300° обеспечивает eμά = = 8,12.
