Изучение ленточного конвейера

Цель работы: изучение конструкции отдельных узлов и элементов ленточного конвейера; определение основных параметров конвейера (скорости, производительности, мощности); построение траектории движения груза при разгрузке.

Основные теоретические сведения

Ленточный конвейер предназначен для непрерывного транспортирования в горизонтальном и наклонном направлениях насыпных и штучных грузов. Этот тип конвейера получил большое распространение в ряде отраслей промышленности вследствие высокой производительности и простоты конструкции.

Угол наклона ленточных конвейеров ограничен углом трения груза о ленту, для его увеличения применяют специальные типы лент и ленточных конвейеров.

Конструктивно ленточный конвейер (рисунок 1.1) состоит из двух барабанов –приводного 3 и натяжного 7, бесконечной ленты 4, опорных устройств 5 на рабочей и холостой ветвях, отклоняющего барабана 6, привода 2, натяжного устройства 8 и загрузочного устройства 1.

Рисунок 1.1 – Ленточный конвейер

Лента, выполняющая роль несущего и тягового органов конвейера, движется за счет сил сцепления ее с приводным барабаном. Привод барабана осуществляется от двигателя через редуктор. Для наклонных конвейеров привод оборудуется тормозом, исключающим самопроизвольное движение ленты под действием массы груза на наклонном участке при отключенном конвейере.

Для обеспечения нормальных условий работы ленты, уменьшения ее износа и провисания необходимы роликоопоры. Натяжное устройство служит для создания натяжения ленты, обеспечивающего требуемое тяговое усилие на приводном барабане и уменьшающего провисание ленты между роликоопорами.

Производительность ленточного конвейера определяется линейной загрузкой (массой груза на единицу длины конвейера) и скоростью транспортирования. В общем случае производительность (т/час) можно определить по формуле

, (1.1)

где q_m – масса груза на одном метре конвейера, кг/м; v – скорость конвейера, м/с.

Так как груз на ленточном конвейере перемещается сплошным потоком, то

,

где F_гр – площадь поперечного сечения груза на ленте (формулы для определения даны в таблице 1.1), м² ; ρ – плотность насыпного груза, т/м^з.

Площадь поперечного сечения груза зависит от количества роликов ролико-опоры, угла наклона боковых роликов, угла естественного откоса груза и ширины насыпки груза на ленте (рисунок 1.2, а – однороликовая опора, рисунок 1.2, б – трехроликовая).

Таблица 1.1 – Формулы для определения площади сечения потока груза на ленте

Тип роликоопоры	Угол наклона роликов αр, град	Расчетная формула
Двухроликовая	15	Fгр =b2(0,052+ 0,230 tg αд)
	20	Fгр = b2(0,125+0,125 tg αд)
Трехроликовая	20	Fгр = b2(0,068+0,233 tg αд)
	30	Fгр = b2(0,096+0,214 tg αд)

Рисунок 1.2 – Поперечное сечение груза на желобчатой ленте при одно- и трехроликовой опорах

Ширина насыпки принимается

b= 0,9B – 0,05, (1.2)

где В – ширина ленты, м.

Теоретическую (расчетную) производительность можно определить по формуле

Q_p = К_п(0,9B – 0,05)²ρv, (1.3)

где К_п – коэффициент формы сечения (принимается по таблице 1.2 в зависимости от свойств транспортируемого материала и типа роликоопор).

Таблица 1.2 – Коэффициент формы сечения груза на ленте

Показатели	Форма ленты
	плоская	желобчатая на двухроли-ковой опоре	желобчатая на трехроликовой опоре
Угол наклона боковых роликов β′, град.	-	15	20 30 36
Угол естественного откоса груза α0 , град.	15 20	15 20	15 20 15 20 15 20
Коэффициент Кп	240 325	450 535	470 550  550 625 585 655

В общем случае мощность двигателя конвейера (кВт) можно определить по формуле

,

где W₀ – тяговое усиление, Н; v – скорость тягового элемента, м/с; η₀ – КПД передаточного механизма привода.

При этом для ленточного конвейера

,

где F_нб и F_сб – натяжение ленты в точке набегания на приводной барабан и сбегания с приводного барабана, Н.

Условие отсутствия проскальзывания ленты по приводному барабану определяется выражением (уравнением Эйлера)

,

где μ – коэффициент сцепления между лентой и барабаном; α – угол обхвата лентой приводного барабана, рад.

В местах перегрузки с одного конвейера на другой, чтобы избежать сильного разброса грузопотока, используют различные экраны и лотки. Для их правильного распо-ложения и профилирования необходимо знать траекторию свободного падения груза.

Отрыв груза от ленты и начало свободного падения происходит в такой точке, где центробежная сила, действующая на частицу груза, равна радиальной составляющей веса частицы.

Угол отрыва β₀ (рисунок 1.3, а) может быть определен из выражения

,

откуда

. (1.4)

а – определение угла отрыва груза; б – определение траектории падения груза

Рисунок 1.3 – Расчетные схемы

Свободное падение частицы происходит по параболе, уравнение которой в косоугольной системе координат ХY можно составить из выражений:

; (1.5)

, (1.6)

откуда

.

Для частицы груза, расположенной вверху слоя толщиной h (рисунок 1.3, б), аналогично может быть определен угол отрыва β₁, если в предыдущих выражениях заменить значение v величиной .

В данной работе необходимо изучить конструкцию ленточного конвейера и его основных узлов, определить расчетную производительность, изучить условия работы привода без пробуксовки, построить траекторию падения струи груза с приводного барабана.