3 Приводные устройства ленточных

КОНВЕЙЕРОВ

3.1 Типы и параметры работоспособности приводов

Основными частями привода являются приводной барабан, редуктор и электродвигатель. На рисунке 3.1 показаны типовые схемы взаимного расположения барабанов и приводных блоков на одно и двухбарабанных приводах. Двигатель располагается перпендикулярно к оси конвейера (рисунки 3.1а,в) или чаще (для уменьшения габаритов привода в ширину) параллельно оси конвейера (рисунки 3.1б,г).

Рисунок 3.1. Схемы расположения на приводе ленточного конвейера приводных блоков

Электродвигатель с редуктором, муфтой, соединяющей их валы, и тормозом образуют приводной блок. На один приводной барабан могут быть установлены два приводных блока, по одному с каждой стороны. При этом приводной барабан должен иметь выходные концы вала с обеих сторон для соединения их посредством муфт с приводными блоками.

Кроме того, в привод входят отклоняющие барабаны, приспособления для очистки барабанов и ленты, а также аппаратура управления.

Все элементы привода, расположенные на общей раме, образуют приводную станцию.

В настоящее время с целью упрощения комплектования и эксплуатации комплексов машин непрерывного действия приводные блоки внутри одного комплекса выполняются унифицированными. Мощности приводных блоков выбираются из ряда: 100, 125, 160, 200, 250, 320, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1500 кВт.

Если мощность привода конвейера должна быть больше, чем мощность двух приводных блоков, то применяют двух- либо трехбарабанный привод. Наиболее просты по конструкции приводы с одним приводным барабаном, который может служить разгрузочным (рисунок 3.2,а) либо помещаться непосредственно за ним (рисунок 3.2,б).

а, б - однобарабанных; в, г - двухбарабанных; д - трехбарабанных; е - головного двухбарабанного и хвостового однобарабанного

Рисунок 3.2. Схемы обводки ленты по барабанам приводов

На рисунке 3.2,в-е показаны схемы обводки ленты по приводным барабанам на двух- и трехбарабанном приводе, а также на головном и хвостовом приводах. Особенность этих схем - касание лентой поверхности приводных барабанов нерабочей, "чистой" стороной. Основными параметрами привода являются его мощность, скорость движения ленты, число приводных барабанов и приводных блоков на барабанах, обеспечивающих определенный тяговый фактор привода и соответствующее тяговое усилие.

3.2 Расчет тяговой способности привода

Отношение натяжений в набегающей (S_нб) и сбегающей (S_сб) ветвях ленты определяется по уравнению Эйлера,

, (3.1)

где μ - коэффициент сцепления между лентой и барабаном; α - суммарный рабочий угол обхвата лентой всех приводных барабанов, рад.

Величина е^μα называется тяговым фактором привода.

Тяговое усилие, реализуемое приводом, очевидно, равно

, (3.2)

откуда наибольшее натяжение ленты

, (3.3)

На рисунке 3.3 показана зависимость величины от суммарного рабочего угла α обхвата барабанов, определяющего тяговый фактор привода. Значение приведено в приложении А.

Из формулы (3.3) и кривой следует, что чем больше суммарный угол обхвата, а, следовательно, при том же значении μ и тяговый фактор привода е^μα, тем меньше наибольшая величина натяжения ленты при одинаковом тяговом усилии, реализуемом приводом. Поэтому иногда более целесообразно применить двухбарабанный привод той же мощности, что и однобарабанный, и увеличить рабочий угол обхвата, например до 360⁰ вместо 210⁰, уменьшив тем самым наибольшее натяжение ленты в 1,3 раза.

Иногда это дает возможность применить менее прочную и менее дорогую конвейерную ленту, что экономически может скомпенсировать применение второго приводного барабана.

Рисунок 3.3. Зависимость величины от рабочего угла обхвата лентой барабана α при μ = 0,3

Дальнейшее увеличение суммарного угла обхвата барабанов незначительно влияет на уменьшение натяжения в ленте. Поэтому применение трехбарабанного привода с этой целью нерационально и может быть рекомендовано лишь при необходимости установки более четырех приводных блоков. Кроме того, как будет показано ниже, конструктивный угол обхвата барабанов не всегда полностью реализуется двух- и трехбарабанным приводом. Фактический рабочий суммарный угол обхвата может быть значительно меньшим.

Соотношение (3.1) выведено для идеальной нерастяжимой нити.

В действительности же лента упруга и при огибании приводного барабана ее натяжение падает от S_нб до S_сб, отчего уменьшается и вытяжка ленты. В результате происходит упругое проскальзывание ленты по барабану. Теоретически доказано и экспериментально установлено, что со стороны набегающей ветви ленты может образоваться дуга относительного покоя α_п (рисунок 3.4), в пределах которой натяжение S_нб не меняется. Передача силы тяги происходит на дуге скольжения α. Этот угол и есть фактический рабочий угол обхвата, определяющий тяговый фактор приводного барабана.

Значения коэффициентов μ и е^μα для практических расчетов приведены в таблице 3.1.

		Значения еμα при угле α	в градусах	400	в радианах	7,0	2,02	2,80	8,17	11,62	16,40
				380		6,63	1,94	2,71	7,31	10,19	14,35
				360		6,28	1,87	2,57	6,59	9,02	12,35
				330		5,76	1,78	2,37	5,63	7,51	10,01
				300		5,24	1,69	2,19	4,81	6,25	8,12
				270		4,71	1,60	2,03	4,11	5,20	6,59
				240		4,19	1,52	1,87	3,51	4,33	5,34
				210		3,66	1,44	1,73	3,00	3,61	4,33
				180		3,14	1,37	1,60	2,56	3,00	3,51
Таблица 3.1 - Значения μ и еμα	Коэффициент сцепления μ						0,10	0,15	0,30	0,35	0,40
	Материал поверхности барабана, атмосферные условия						Чугун или сталь, атмосфера сильно влажная (мокрая)	Футеровка, атмосфера очень влажная	Чугун или сталь, атмосфера сухая	Деревянная футеровка, атмосфера сухая	Ленточная футеровка, атмосфера сухая

Рисунок 3.4. Диаграмма натяжения ленты на приводном барабане