Исследование работы ленточного конвейера

3.1. Цель работы.

3.1.1. Изучение конструкции и работы ленточного конвейера.

3.1.2. Изучение опорных устройств конвейеров.

3.1.3. Определение силы сопротивления движению ленты на роликоопоре.

3.1.4. Определение производительности конвейера.

3.1.5 Определение мощности электродвигателя привода

конвейера.

3.2. Основные теоретические положения.

3.2.1. Ленточные конвейеры применяются для перемещения в горизонтальном и наклонном (до 20°) направлениях разнообразных на­сыпных и штучных грузов или же для межоперационного транспортиро­вания изделий при поточном производстве. Они получили широкое рас­пространение благодаря большой производительности (до 30000 т/ч) большой длине транспортирования (до 13000 м/с) в одном ставе и до 150 км в системе из нескольких конвейеров).

Ленточные конвейеры общего назначения изготавливаются по ГОСТ 22644-77 и ГОСТ 22647-77.

Ленты в конвейерах являются одновременно и грузонесущими и тяговыми элементами.

Лента поддерживается роликоопорами и реже настилом (деревян­ным, металлическим, пластмассовым). Основные параметры роликоопор установлены ГОСТ 22645-77 и ГОСТ 22646-77. Тип роликоопоры и диаметр ролика выбирают в зависимости от ее назначения, характеристики транспортируемого груза, ширины и скорости движения ленты. Верхняя, гру­женая ветвь ленты поддерживается роликоопорами: прямыми (рис. 4.1, б,в) - для плоской формы ленты и желобчатыми (рис. 4.1, г-и) - на двух, трех и пяти роликах.

Дисковая роликоопора (рис. 4.1, в) предназначено, кроме поддер­жания ленты, для очистки ленты от налипшего груза и устанавливается на нижней, порожней ветви ленты после ее сбегания с приводного барабана.

В зоне загрузки конвейера (рис. 4.1, е), особенно при транспор­тировании кусковых грузов, устанавливают не менее трех, пяти амор­тизирующих роликоопор (с резиновыми кольцами на поверхности) с шагом ≈ 0,5 м, которые служат для смягчения ударов груза о ленту и тем самым сохраняют ее от повреждений.

Центрирующие роликоопоры (рис. 4.1, 3) устанавливаются на ниж­ней и верхней ветвях ленты на конвейерах длиной более 50 и на рас­стоянии 20-25 м одна от другой и не позволяют ленте при движении сходить из роликоопор.

Дефлекторные ролики применяют редко, только в условиях способ­ствующих боковому сбеганию ленты и устанавливают их через 15-20 м одна от другой.

Для снижения напряжений на кромках ленты при переходе ее с желобчатого профиля на прямой при набегании на барабаны перед при­водным и после заднего барабана устанавливают две-три переходные выполаживающие роликоопоры, которые имеют меньший угол наклона боковых роликоопор. Для этой же цели головной барабан устанавливают так, чтобы его образующая была на половине желобчатости роликоопоры (рис. 4.1, г).

На мощных конвейерах (в открытых разработках), которые требуют частого монтажа и демонтажа, используются роликоопоры гирляндного типа (рис. 4.1, ж) оси роликов которых соединяются между собой шарнирами, а вся роликоопора крюками подвешивается к станине.

При транспортировании влажных, химически агрессивных грузов применяют подвесные роликоопоры с осью из стального троса (рис. 4.1, и), к которому вулканизацией крепятся резиновые или пластмас­совые диски-ролики. Гибкие роликоопоры имеют только два подшипника, они обеспечивают плавную желобчатость ленты, удобны для монтажа, ремонта и обслуживания.

Угол наклона боковых роликов желобчатой роликоопоры по ГОСТ 22645-77 равен 20° и 30° для всех грузов и любой ширины ленты. До­пускается увеличение угла наклона до 45-60° для грузов с плотностью 0,5-1,0 т/м³ при ширине ленты 400-800 мм.

В трехроликовой желобчатой роликоопоре нагрузка на средний ро­лик составляет до 70%, а на боковые - до 15% от общей нагрузки.

Подшипники роликоопор рассчитываются на 20000 часов работы.

Схема расположения роликоопор на конвейере см. рис, 4.1.а.

Расстояния между роликоопорами на верхней ветви ленты выби­рают в зависимости от характеристики транспортируемых грузов, а на нижней ветви принимают в 2-2,5 раза большим чем на верхней, но не более 3,5 м.

При транспортировании штучных грузов массой до 25 кг роликоопоры на рабочей ветви устанавливают с шагом 1-1,4 м, а с мас­сой больше 25 кг с таким шагом, чтобы груз опирался не менее чем на две роликоопоры.

3.2.2. Сила сопротивления движению ленты по роликоопорам состоит из:

W_Λ=W₁+W₂+W₃+W_4, (4.1)

где W₁=40-50%- сопротивление от деформации груза;

W₂=20-25%- сопротивление вращению роликов;

W₃=I0-I5%- сопротивление от вдавливания роликов в ленту;

W₄=10-20%- сопротивление от изгиба ленты.

Измерение силы сопротивления передвижению произведем на под­вижной роликовой опоре с помощью динамометра (ИЦД) рассмотрев рав­новесие роликоопоры от действующих на нее сил (рис. 4,2).

W_Λ=W_p=S_a-S_нб=W_g-W_к, (4.2)

где W_g - показания динамометра (ИЦД);

W_к - сила сопротивлений передвижению роликоопоры

3.2.3. Различают техническую(паспортную) и эксплуатационную производительности конвейера, которые связаны между собою следую­щим образом

Q_э=Q_т*к_н*к_в*к_г, (4.3)

где к_н - коэффициент неравномерности загрузки кгнвейера;

к_в - коэффициент использования конвейера по времени;

к_г- коэффициент готовности конвейера.

Кроме того, различают производительности массовую, объемную и штучную.

Объемная производительность определяется по формуле, м³/ч

Q_v= 3600 F*V (4.4)

Если объемную производительность умножить на насыпную плот­ность груза то получим массовую производительность.

3.2.4. Мощность электродвигателя привода конвейера можно оп­ределить по производительности, зная общий коэффициент сопротив­ления по формуле, кВт

(4.5)

где Q_m- массовая производительность конвейера, т/ч;

L- длина проекции конвейера на горизонтальную ось,

H - высота проекции конвейера на вертикальную ось,

ω- общий коэффициент сопротивления;

ή - к. п. д. механизма привода.

3.3. Лабораторная установка

Ленточный конвейер (см. рис. 4.1, а) состоит из приводного барабана I и натяжного 2 огибаемых бесконечной лентой 3, верхняя ветвь, грузовая, которого перемещается по желобчатым роликоопорам, а нижняя - по плоским роликоопорам установленным на ставе. При­водной барабан закреплен на ставе неподвижно а натяжной на салаз­ках, позволяющих ему перемещаться при вращении натяжных винтов. Ход натяжного барабана в зависимости от применяемого типа ленты (тканевая, синтетическая, резинотросовая) принимается 2-4% от длины конвейера.

Натяжное устройство предназначено для придания ленте необходимого натяжения с целью прижатия ее к приводному барабану с силой достаточной для обеспечения необходимого сцепления ее с барабаном из условия передачи потребного тягового усилия а так­же для устранения больших прогибов ленты между роликоопорами в месте наименьшего ее натяжения.

По технике безопасности барабаны конвейера сверху и с тор­цов должны быть ограждены, вдоль конвейера должен быть натянут трос соединяемый с кнопкой остановки конвейера, имеются переходные мостики, конвейер должен быть заземлен.

3.4. Порядок выполнения работы

3.4.1. Изучить конструкцию ленточного конвейера по натурно­му образцу. Включить конвейер и ознакомиться с его работой.

3.4.2. Изучить опорные устройства конвейера на натурном об­разце и по настоящей методичке (рис. 4.1, б-и).

3.4.3. Определить силу сопротивления движению ленты по роликоопоре. Для этого необходимо, при неработающем конвейере, уста­новить стрелку динамометра, замеряющего силу на ноль (засечь по­казания ИДЦ). Включить конвейер и снять показания динамометра (ИДЦ). Передвигая роликоопору вдоль става конвейера произвести измерения силы сопротивления и сделать анализ полученных результатов.

3.4.4. Определить объемную производительность конвейера при транспортировке насыпного груза (по заданию; преподавателя) по формуле(4.4) При этом необходимо замерять ширину ленты, определить высоту груза на ленте и его площадь сечения а также скорость движения ленты.

3.4.5. Определить мощность электродвигателя привода конвейе­ра по формуле(4.5), предварительно замерив длину и высоту конвейе­ра и перевести объемную производительность в массовую.

3.5. Требования по технике безопасности.

3.5.1. Перед проведением лабораторной работы студентов инструктируют по технике безопасности на рабочем месте.

3.5.2. Включать и выключать лабораторную установку можно только с разрешения преподавателя и под его наблюдением.

3.5.3. Измерение скорости движения ленты, силы сопротивления движению производить под наблюдением преподавателя

3.6. Мерительный инструмент и аппаратура.

3.6.1. Линейка 500 мм

3.6.2. Рулетка 10 м

3.6.3. Тахометр

3.6.4. Динамометр (измеритель деформации цифровой)

3.7. Требования к отчету и его содержание.

3.7.1. Отчет составляется каждым студентом самостоятельно с эскизированием элементов конвейера, схемы конвейера, с написа­нием формул и пояснений к ним, с приведением результатов измере­ний и вычислений.

Отчет должен содержать

3.7.2. Название работы и ее цель;

3.7.3. Эскизы роликоопор;

3.7.4. Схему конвейера с расстановкой по его длине необходимых роликоопор;

3.7.5. Результаты измерения силы сопротивления передвижения ленты по роликоопоре и их анализ;

3.7.6. Результаты измерения параметров конвейера и мощности привода.

3.8. Литература.

3.8.1. / I / с. 98..99, 106..111.