Эксплуатационный расчет ленточного конвейера

Исходными данными для расчета ленточного конвейера являются: расчетный грузопоток, поступающий на конвейер; плотность, гранулометрический состав и угол естественного откоса транспортируемой горной массы; максимальная длина транспортирования и угол наклона трассы; параметры конвейера в соответствии с технической характеристикой; условия эксплуатации (стационарная или полустационарная установка).

Цель расчета — проверка соответствия параметров установленного конвейера условиям его эксплуатации, а именно — проверка ширины ленты по расчетному грузопотоку, определение запаса прочности ленты и мощности привода, а также возможной длины конвейера в одном ставе. Полученные расчетные параметры сравнивают с фактическими параметрами ленточного конвейера.

Техническая производительность (т/ч) ленточного конвейера

(1)

где Q — площадь поперечного сечения горной массы на ленте конвейера, м²; k_β — коэффициент снижения площади поперечного сечения горной массы на ленте в зависимости от угла наклона конвейера; ki - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации (k₁=1 —для стационарной установки, k₁ = 0,95 — для полустационарной).

Площадь поперечного сечения (м²) горной массы на ленте при трехроликовой опоре (см. рис. 15,6, в)

(2)

где b₁ = 0,9В —0,05 — рабочая ширина ленты, м (см. рис. 16.5,в); В - ширина ленты, м.

С достаточной точностью техническую производительность можно определить по формуле

Q_T =k₁₁ B² vγ k_β k₁ (3)

В этой формуле значения коэффициента производительности

(4)

зависят от угла δ установки боковых роликов и угла естественного откоса Э_д транспортируемой горной массы (табл. 1).

Скорость движения ленты v для подземных ленточных конвейеров выбирают в зависимости от ширины ленты и видатранстируемого груза из следующего ряда: 1;1,6;2; 2,5; 3,15; 4 м/с. Для расчета производительности значение v принимают по характеристике конвейера. Если производительность задана, то по формуле (3) можно определить необходимую скорость ленты.

При углах установки конвейера от 0 до 6° коэффициент k_β = 1от 6 до 18₀- k_β=0,95

Таблица 1 - Значения коэффициента производительности k_п

Тип роликоопоры	Расчетный угол откоса насыпного груза
Однороликовая
Двухроликовая с углом наклона роликов., градус:
Трехроликовая с углом наклона боковых роликов., градус:

Необходимая техническая производительность ленточного конвейера должна быть на 15—20% больше поступающего на конвейер грузопотока горной массы.

Необходимая ширина ленты (м)

(5)

Полученную ширину ленты округляют до стандартной ширины В_к и проверяют по кусковатости горной массы:

для рядового груза; содержащего куски максимальных размеров в количестве до 10% от общей массы,

В_к > 2а_тах + 200; (6)

для сортированного груза

В_к > 3,3а_ср + 200 (7)

где а_тах и а_ср — соответственно наибольший и средний размеры куска, мм.

Для определения натяжения и запаса прочности ленты выполняют тяговый расчет ленточного конвейера методом обхода-контура по точкам (см. 2.2) с учетом конфигурации трассы и схемы обводки лентой барабанов:

(8)

(9)

где q, q_л,q_e и q_н — масса, приходящаяся на 1 м длины конвейера, соответственно груза, ленты и вращающихся частей роликоопор верхней и нижней ветвей, кг/м. Значения q_e и q_н принимают по данным завода-изготовителя или вычисляют по формулам:

(10)

где 1_в и 1_н — расстояние между роликоопорами, м; G_B, G_H — масса (кг) вращающихся частей соответственно верхней и нижней роликоопор, принимаемая в зависимости от ширины ленты В (мм):

В
GBтрехроликовой опоры	8,5
GHоднороликовой опоры	7,7

 

инейную массу ленты q_л определяют по технической характеристике ленты; для резинотросовой — по табл. 2, для резинотканевой— по табл. 2.

Для подземных конвейеров коэффициент сопротивления движения ленты по роликовому ставу

Тяговое усилие привода конвейера (Н)

(11)

где k — коэффициент, учитывающий местные сопротивления на конвейере (наличие отклоняющих барабанов, загрузочных и очистных устройств) и зависящий от длины конвейера L (м):

Таблица 2- Параметры резинотканевыхконвейерных лент

 

Барабан	Коэффициент сцепления μ	Угол обхвата α, градус (рад)
(3,14)	(2,32)	(3,5)	(3,84)	(4,19)	(4,71)	(5,24)	(6,98)
Обточенный	02 0,35	1,37 2,57	1,39 2,71	1,42 2,85	1,47 3,17	1.52 3.52	1,6 4,12	1,69 4,82	2,01 8,14
Футерованный резиной	0,25 0,4	2,2 3,52	2,29 3,78	2.4 4.05	2,62 4,6	2,85 5,35	3,25 6,6	3,71 8,14	5,74 16,38

 

L ………> 850 480 230 140 80 50 30 20 10

k ………. 1,1 1,2 1,4 1,6 1,9 2,2 2,6 3,2 4,5

Натяжение ленты во всех точках конвейера определяют методом обхода контура по точкам (см. 2.2), находят максимальное значение натяжения ленты S_max, натяжение в точке набегания ленты на приводной барабан S_наб и в точке сбегания S_c6 (см. рис. 2.3, а) и сравнивают их отношение с тяговым фактором е^та привода конвейера (см. 1).

Минимальное натяжение ленты у привода на сбегающей ветви по условию ее пробуксовки

(12)

где k_T = 1,4: 2 — коэффициент запаса тяговой способности привода; k_Д = 0,75: 1 — коэффициент, учитывающий перегрузку ленты при пуске и торможении конвейера. Большие значения коэффициентов k_Т и k_Д принимают для конвейеров, не имеющих устройств смягчения пуска. Значения тягового фактора е^μα принимают по табл. 3, величину угла обхвата α — в зависимости от числа приводных барабанов и системы обводки ленты.

Минимальное натяжение ленты S"_min проверяют по допустимому провесу f ленты на грузовой ветви между роликоопорами. В горизонтальных и наклонных подъемных конвейерах лента на грузовой ветви имеет минимальное натяжение обычно у хвостового барабана, т. е. S"_min = S₃ (см. рис. 2.3,а, б). Приближенно можно считать, что лента между роликами провисает как гибкая нить, поэтому стрела провеса (м)

(13)

 

 

Таблица 3- Значение тягового фактора e^μα

Барабан	Коэффициент сцепления μ	Угол обхвата α, градус (рад)
(3,14)	(2,32)	(3,5)	(3,84)	(4,19)	(4,71)	(5,24)	(6,98)
Обточенный	02 0,35	1,37 2,57	1,39 2,71	1,42 2,85	1,47 3,17	1.52 3.52	1,6 4,12	1,69 4,82	2,01 8,14
Футерованный резиной	0,25 0,4	2,2 3,52	2,29 3,78	2.4 4.05	2,62 4,6	2,85 5,35	3,25 6,6	3,71 8,14	5,74 16,38

 

Примечание. Данные в числителе — для условий работы конвейера при влажной атмосфере, в знаменателе — при сухой.

Принимая максимальную стрелу провеса f_max= (0,0125: 0,025) l_в, минимальное натяжение(Н)

(14)

Запас прочности ленты т определяют по отношению разрывной прочности ленты S_pa3, установленной на конвейере, к максимальному натяжению ленты S_max, найденному методом обхода контура по точкам:

(15)

Для резинотканевых лент m = 9: 10, для резинотросовых m = 7: 9 (большие значения принимают для наклонных конвейеров). Обычно для горизонтальных и наклонных подъемных ленточных конвейеров S_max = S_нa6 (см. рис. 2.3, а, б).

Установленная мощность привода (кВт) горизонтального или наклонного подъемного конвейера

16)

Максимальную длину (м) ленточного конвейера в одном ставе, ограниченную по установленной мощности привода, можно определить по формуле (14), заменив в ней W_гp и W_nop их значениями [см. формулы (7) и (8)]:

(17)

Подставляя значения в формулу (15), можно построить график зависимости длины конвейера L от производительности (или линейной массы груза q) и угла наклона установки в (см. рис. 9).

Максимальная длина (м) в одном ставе ленточного конвейера. исходя из прочности ленты,

(18)

При более детальном расчете ленточного конвейера кроме распределенных сопротивлений движению ленты на линейных участках определяют: сосредоточенные сопротивления в местах загрузки конвейера и установки очистительного устройства; ход натяжного устройства; пусковой момент привода: усилие тормозного устройства.

Сечение конвейерного ствола определяется графическим путем исходя из ширины конвейерной ленты (рис. 1)

Рисунок. 1 - Сечение наклонного ствола с конвейерным подъемником

 

 

Приложение 5