1.1.3. Расчет пластинчатых конвейеров

Расчет пластинчатых конвейеров проводится в два этапа: предварительное (ориентировочное) определение основных параметров; поверочный расчет. Исходными данными для расчета являются:

- производительность;

- конфигурация трассы;

- характеристика транспортируемого груза;

- скорость движения полотна;

- режим работы.

В соответствии с ГОСТ22281–92 выбирается тип конвейера и тип настила. Настил применяется трех типов:

- легкий – при насыпной плотности транспортируемого груза ρ< 1т/м³;

- средний – при ρ= 1–2 т/м³;

- тяжелый – при ρ> 2 т/м³.

Высота бортов h бортового настила для насыпных грузов выбирается из нормального ряда (по справочнику), для штучных грузов h = 100–160 мм.

Угол наклона конвейера зависит от типа настила и характеристики перемещаемого груза (табл. 2), выбранный угол наклона конвейера должен удовлетворять условию β≤φ₁-(7-10°), где φ₁ – угол естественного откоса груза в движении.

 

Таблица 2. Рекомендации к выбору типа настила пластинчатого конвейера

Тип настила	Угол наклона конвейера β (град)
Гладкий без бортов
Волнистый без бортов
Коробчатый без бортов	35
Гладкий с бортами
Волнистый с бортами
Коробчатый с бортами	35

– угол трения груза о настил

 

На настиле без бортов насыпной груз располагается по треугольнику (рис. 3) так же, как на ленточном конвейере с прямыми роликоопорами; В – ширина настила, b = 0,85В, φ – угол естественного откоса груза в покое (угол естественного откоса груза в движении φ₁=0,4φ).

Рис. 3. Расположение насыпного груза на плоском настиле

 

Площадь сечения насыпного груза на настиле без бортов

где h₁ – высота треугольника;

с₂ – коэффициент, учитывающий уменьшение площади на наклонном конвейере (табл. 3).

Производительность конвейера

Q_n=3600F₁ρv=648 c₂vρtgφ1,                                        (2)

где ρ – плотность груза, т/м³;

v – скорость конвейера, м/с;

В_п – ширина настила без бортов.

 

Таблица 3. Значения коэффициента с₂

Угол наклона конвейера, град	Тип настила
	Без бортов	С бортами
До 10	1,00	1,00
10–20	0,90	0,95
Более 20	0,85	0,90

 

Ширина настила без бортов

Производительность при настиле с бортами (рис. 4)

Q_б=3600Fvρ.                                                                        (4)

                  

а                                                                                     б

Рис. 4. Типы бортовых настилов:

а – с подвижными бортами; б – с неподвижными бортами

 

Площадь сечения груза на настиле с бортами

F=F₂+F₃=0,25 k_βtgφ₁+B_бhψ,                                      (5)

где В_б – ширина настила с бортами, м;

ψ= 0,65–0,8 – коэффициент наполнения сечения настила.

Полученную ширину настила проверяют по условию кусковатости B≥X₂a+200 мм, где Х₂ – коэффициент кусковатости. Для сортированного груза Х₂ = 2,7; для рядового груза Х₂ = 1,7.

Окончательно выбранные значения ширины настила округляются до ближайших значений в соответствии с нормальным рядом.

Для штучных грузов ширину настила выбирают по габаритным размерам груза, способу его укладывания и количеству, при этом зазор между грузами должен составлять 100–300 мм.

Тяговый расчет. В ходе тягового расчета определяют силы сопротивления и натяжения цепей на отдельных участках  трассы.

Максимальное натяжение цепей рассчитывается путем последовательного определения сопротивлений на отдельных участках, начиная от точки наименьшего натяжения.

Минимальное натяжение принимают равным не менее 500 Н на одну цепь (обычно S_min= 1–3 кН).

Линейную силу тяжести настила с цепями q₀ (Н/м) определяют по справочникам и каталогам, обычно

q₀≈600B+A,                                                                         (6)

где А – коэффициент, принимаемый в зависимости от типа и ширины настила.

Линейная сила тяжести груза (Н/м)

Максимальное статическое натяжение цепей

где L_г и L_х – длины горизонтальной проекции загруженной и незагруженной ветвей конвейера, м;

Н – высота подъема груза, м.

Знак «+» в формуле – для участков подъема, «–» – для участков спуска.

Полное расчетное усилие

S_max = S_ст + S_дин ,                                                                   (9)

где S_ст – статическое натяжение тяговых цепей, Н;

S_дин – динамические нагрузки в тяговых цепях, Н.

Если тяговый элемент состоит из двух цепей, то расчетное усилие на одну цепь учитывается коэффициентом неравномерности ее распределения С_н =1,6–1,8.

Расчетное усилие одной цепи S_расч = S_max, двух цепей S_расч  = (1,5S_max)/2.

Окружное усилие на звездочке

P=ΣW=S_ст-S₀,                                                                      (10)

где S_ст – наибольшее статическое усилие в тяговых цепях в точке набегания на приводные звездочки, полученное методом обхода по контуру, Н;

S₀ – натяжение цепей в точке сбегания с приводной звездочки, Н.

Мощность привода конвейера

где Q – производительность, т/ч;

L_г – горизонтальная проекция длины, м;

ω₀ – обобщенный коэффициент сопротивления движению.

Далее производится выбор двигателя, определение передаточного числа и выбор редуктора; определение фактической скорости движения и уточнение производительности; определение статического тормозного момента (для наклонных конвейеров); расчет тормозного момента; определение хода натяжного устройства.

Поверочный расчет включает уточненный тяговый расчет методом обхода по контуру; проверку выбранной тяговой цепи; проверку рассчитанной мощности привода; выбор типа натяжного устройства.